Verteilte Systeme programmieren

g1: Bedürfnisse hinsichtlich Applikationen und Schnittstellen analysieren und dokumentieren

Die Informatikerinnen und Informatiker analysieren die im Kundengespräch (a1) ermittelten Bedürfnisse und dokumentieren sie (Anforderungsmanagement): In einem ersten Schritt halten sie die Bedürfnisse des Kunden in Form von technischen und berufsspezifischen Anforderungen fest. Um die Perspektive der Benutzer besser zu erfassen, beschreiben sie mit ihrem Team und den betroffenen Stakeholdern die Zielgruppen und deren Bedürfnisse (z. B. mittels Personas). Diese Phase kann im Rahmen eines Workshops erfolgen. Auf dieser Grundlage überprüfen sie die technischen Anforderungen, die eine Applikation und die Schnittstellen (z. B. Benutzerschnittstelle [UI], REST, Sensorik, Peripherie) erfüllen müssen, hinsichtlich ihrer Kohärenz, Vollständigkeit und Messbarkeit (Akzeptanzkriterien). Sie halten die Informationen zu Rahmenbedingungen, Kontext und Abgrenzung sowie die Begriffsdefinitionen fest. Bei Bedarf ergänzen sie die Anforderungen.

g4: Umsetzungsvarianten einer Applikation erarbeiten und Lösung konzeptionell entwickeln

Die Informatikerinnen und Informatiker erarbeiten Umsetzungsvarianten für eine Applikation und entwickeln ein Realisierungskonzept für die gewählte Variante. Dabei arbeiten sie eng mit ihrem Team und den Stakeholdern zusammen: Mit Entwürfen und Beschreibungen präsentieren sie zunächst die grundlegenden Varianten in Bezug auf deren Implementierung (z. B. Technologien, Komponenten, Frameworks, Bibliotheken, Systeme). Zusammen mit den jeweiligen Stakeholdern erstellen sie eine nachvollziehbare Nutzwertanalyse der verschiedenen Varianten mit relevanten und bewertbaren Entscheidungskriterien. Auf der Grundlage der Nutzwertanalyse beraten sie die Stakeholder bei deren Entscheidungsfindung, um sie zur optimalen Lösung zu führen. Dabei achten sie darauf, dass die Lösung ethisch und rechtlich vertretbar ist. Schliesslich überprüfen sie die gewählte Variante, eventuell in Form einer Machbarkeitsanalyse (→ a3).

g5: Applikationen und Schnittstellen gemäss Konzept und unter Einhaltung der Sicherheitsanforderungen implementieren

Auf der Grundlage der definierten Anforderungen und der entwickelten Entwürfe/Modelle implementieren die Informatikerinnen und Informatiker die Applikationen und die Schnittstellen. Es kann sich dabei um neue Applikationen oder um eine Erweiterung einer bestehenden Applikation handeln: Sie richten zuerst eine geeignete Entwicklungsund Ausführungsumgebung ein. Das vorab erstellte Realisierungskonzept und die Richtlinien des Unternehmens dienen als Basis für diesen Schritt. Sie programmieren anschliessend Backend und Frontend gemäss den definierten Anforderungen. Dazu nutzen sie die vorgegebenen Programmiersprachen und Entwicklungstools. Sie testen die Implementierung regelmässig auf Fehler und beheben diese (Debugging). Sie achten darauf, die regulatorischen Bestimmungen systematisch einzuhalten.

g6: Qualität und Sicherheit der Applikationen und Schnittstellen überprüfen

Die Informatikerinnen und Informatiker überprüfen die Qualität und Sicherheit der Applikationen und Schnittstellen auf der Grundlage von Testkonzepten. Damit gewährleisten sie, dass die Applikationen anforderungsgerecht implementiert und Fehler beseitigt werden und dass die Applikation für die Inbetriebnahme freigegeben wird: Sie erstellen zunächst ein Testkonzept, in dem sie die Testumgebung der Applikation mit den relevanten Angaben (z. B. System, Akteur, Daten, Benutzer, Berechtigungen) beschreiben. Sie definieren anschliessend die zu verwendenden Testarten (z. B. Unit-Tests, Benutzerakzeptanztests, Integrationstests, Last-/Performance-Tests oder Sicherheitstests). Auf dieser Grundlage bestimmen sie die geeigneten Testmittel. Sie beschreiben anschliessend die Testfälle (Test Cases) in Bezug auf die Anwendungsfälle (Use Cases) und Anforderungen. Dabei nehmen sie verschiedene Blickwinkel ein (z. B. Grenzwerte, Fehlersituationen). Sie stellen sicher, dass die definierten Testfälle vollständig sind und sowohl funktionale als auch nicht-funktionale Anforderungen abdecken. Schliesslich führen sie die Tests aus, halten die Ergebnisse fest und reichen gefundene Defekte zur Korrektur ein.

h4: Applikationen und Schnittstellen überwachen und Probleme im laufenden Betrieb lösen

Die Informatikerinnen und Informatiker überwachen die Applikationen und Schnittstellen, ergreifen Massnahmen zur Aufrechterhaltung der Stabilität und lösen bei Bedarf die im laufenden Betrieb auftretenden Probleme: Für die Überwachung oder das Monitoring einer Applikation definieren sie zunächst alles, was erfasst werden muss (Metriken), und konfigurieren die Systeme entsprechend (Log Depth, Messpunkte). Sie integrieren in die Applikation Massnahmen, um Missbräuche und Bedrohungen schnell zu erkennen. Sie führen das Monitoring in regelmässigen Abständen durch und überprüfen den Zustand der Applikation auf der Grundlage der erfassten Informationen. Bei Bedarf führen sie eine Analyse durch, z. B. bei einer vom Kunden oder System übermittelten Fehlermeldung. Um das Problem einzugrenzen, reproduzieren sie den Fehler. Dabei gehen sie analytisch vor und bewahren Geduld und Sorgfalt. Sobald das Problem eingegrenzt ist, definieren sie die Korrekturmassnahmen, implementieren diese und überprüfen, dass die Applikation in einen stabilen Zustand zurückkehrt.