Moderne Softwarearchitektur - Grundlagen, Design Patterns, Dokumentation und Bewertung

Ziele der Schulung

In dieser 5-tägigen Schulung "Moderne Softwarearchitektur - Grundlagen, Design Patterns, Dokumentation und Bewertung" erhalten Sie einen umfassenden Überblick über die Disziplin der Softwarearchitektur – von den grundlegenden Prinzipien bis hin zur praktischen Anwendung moderner Architekturkonzepte in der Softwareentwicklung.

Ziel ist es, zu verstehen, welche Rolle Architektur im gesamten Entwicklungsprozess spielt, wie sie geplant, dokumentiert, bewertet und kontinuierlich verbessert werden kann. Dabei wird die Brücke zwischen klassischen Architekturmethoden und modernen Cloud-nativen Ansätzen wie Kubernetes und CUE geschlagen.

Sie lernen, Architekturentscheidungen fundiert zu treffen, Design Patterns sinnvoll einzusetzen und Architekturen klar zu dokumentieren. Sie verstehen, wie Architekturqualität messbar und optimierbar wird und wie man mit Hilfe bewährter Prozesse und Tools eine nachvollziehbare, skalierbare und wartbare Systemarchitektur gestaltet.

Neben der Theorie werden in praktischen Übungen Architekturkonzepte direkt angewendet – z. B. durch das Entwerfen, Dokumentieren und Bewerten einer Beispielarchitektur. Dabei kommen etablierte Methoden wie das arc42-Template, C4-Modell und Architectural Decision Records (ADR) zum Einsatz.

Zielgruppe Seminar

• Softwareentwickler
• Architekten
• technische Projektleiter
• DevOps-Engineers

Voraussetzungen

• Grundkenntnisse in Softwareentwicklung (z. B. Java, .NET oder Python)

Seminarinhalt

Grundlagen der Software-Architektur

• Was ist Softwarearchitektur? Aufgaben und Verantwortung des Architekten
• Architektur vs. Design vs. Implementierung
• Architekturprinzipien
  • Modularität
  • Kapselung
  • Kohäsion
  • Lose Kopplung
• Qualitätsattribute
  • Scalability
  • Maintainability
  • Security
  • Testability
  • Performance
• Überblick Architekturstile
  • Monolithisch
  • Microservices
  • Event-driven
  • Serverless
  • Cloud-native
  • Wann nutze ich welchen Stil?
• Einführung in moderne Architektur-Patterns
  • Layered
  • Hexagonal
  • CQRS
  • Event Sourcing
• Rolle der Architektur im agilen Entwicklungsprozess
  • Scrum
  • DevOps

Praxisübung

• Architektur einer bestehenden Anwendung grob analysieren und den Stil identifizieren

Architektur-Entwicklungsprozesse

• Architektur als Prozess: Von Anforderungen zur Lösung
• Vorgehensmodelle
  • arc42
  • ATAM
  • SAFe Architectural Runway
• Architekturentscheidungen treffen
  • ADR – Architectural Decision Records
• Design Patterns und deren Anwendung
  • Structural Patterns
    • Adapter
    • Facade
    • Composite
  • Behavioral Patterns
    • Observer
    • Strategy
  • Architektur-Patterns
    • API Gateway
    • Circuit Breaker
    • Event Sourcing
    • Saga
• Toolunterstützung
  • UML
  • C4 Model
  • PlantUML
  • Structurizr
  • Modellierung von Softwarelandschaften
• Einführung in DDD (Domain-driven Design)
  • Bounded Contexts
  • Aggregates
  • Ubiquitous Language
• Architekturen in modernen Umgebungen
  • Kubernetes
  • Container-basierte Deployments
  • Konfiguration mit CUE: Validierung und Policy-as-Code

Praxisübung

• Erstellen eines Architekturentwurfs inkl. ADR-Dokumentation

Dokumentation von Architektur

• Warum Architektur-Dokumentation wichtig ist
• Anforderungen an gute Dokumentation
  • Klarheit
  • Aktualität
  • Nutzen
• Standards und Templates
  • arc42 Template
  • C4 Model (Context, Container, Component, Code)
• Visualisierungstools
  • Structurizr
  • Mermaid
  • PlantUML
• Verwendung von ADRs (Architectural Decision Records)
• Automatisierte Dokumentation aus Code-Basis
• Versionierung von Architektur-Artefakten
  • GitOps-Ansatz

Praxisübung

• Dokumentation einer Beispielarchitektur im arc42-Template

Architekturbewertung und –optimierung

• Qualitätsattribute und Bewertungskriterien
• Bewertungsmethoden
  • ATAM (Architecture Tradeoff Analysis Method)
  • CBAM (Cost Benefit Analysis Method)
  • Lightweight Architecture Evaluation
• Identifikation technischer Schulden
• Refactoring von Architekturen
  • Modularisierung
  • Microservices-Zerlegung
• Architektur-Metriken
  • Komplexität
  • Coupling
  • Cohesion
  • Change Frequency
• Monitoring & Observability als Feedback für Architekturqualität
• Tools
  • SonarQube
  • ArchUnit
  • Prometheus + Grafana
• Optimierung in Cloud-Umgebungen
  • Skalierbarkeit durch Kubernetes
  • Konfigurationsvalidierung mit CUE (Policy as Code)

Praxisübung: Bewertung einer Beispielarchitektur und Ableitung von Optimierungsmaßnahmen

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