Robuste und Flexible Software: Drei Designprinzipien für Ihr KMU
Kennen Sie das Gefühl, wenn Ihre Software nicht mehr mit Ihrem Unternehmen Schritt hält? Wenn Änderungen lange dauern und neue Funktionen das System instabil machen? Viele deutsche KMUs stehen vor dieser Herausforderung, wenn sie versuchen, ihre Geschäftsprozesse zu digitalisieren.
Dieser Artikel zeigt Ihnen, wie Sie durch die Anwendung von drei grundlegenden Software-Designprinzipien robuste und flexible Software entwickeln, die sich an Ihre Bedürfnisse anpasst. Basierend auf Erkenntnissen eines Experten von TechWithTim, erfahren Sie, wie Sie zukunftssichere Lösungen schaffen, die Ihr Unternehmen langfristig unterstützen.
Ziel: Zukunftssichere, robuste und flexible Software für KMU durch bewährte Designprinzipien.
Das Single Responsibility Principle (SRP): Klare Aufgabenverteilung
Das Single Responsibility Principle (SRP) besagt, dass jede Komponente Ihrer Software – sei es eine Klasse oder eine Funktion – nur eine einzige Aufgabe erfüllen sollte. Das bedeutet, dass es nur einen Grund geben sollte, diese Komponente zu ändern.
"Ein Klasse sollte nur einen Grund haben, sich zu ändern."
Vermeiden Sie es, zu viele Verantwortlichkeiten in einer einzigen Komponente zu bündeln.
Stellen Sie sich vor, Sie haben eine Klasse, die sowohl für die Authentifizierung von Benutzern als auch für das Schreiben von Protokollierungsdaten zuständig ist. Wenn sich die Anforderungen an die Protokollierung ändern, müssen Sie die Authentifizierungsklasse anpassen, obwohl diese Änderung nichts mit Authentifizierung zu tun hat. Dies kann zu unerwarteten Seiteneffekten und schwer zu wartendem Code führen.
KMU-Relevanz: In einem KMU, wo Ressourcen oft begrenzt sind, ist es entscheidend, dass Software wartungsfreundlich ist. SRP reduziert Komplexität, verbessert Testbarkeit und verringert Fehleranfälligkeit.
Statt einer Authentifizierungsklasse, die auch protokolliert, erstellen Sie eine separate Klasse für die Protokollierung. Die Authentifizierungsklasse kann dann eine Instanz der Protokollierungsklasse verwenden. So ändern Sie die Protokollierung, ohne die Authentifizierung zu beeinträchtigen.
Das Open/Closed Principle (OCP): Erweiterbar, aber unverändert
Das Open/Closed Principle (OCP) besagt, dass Software-Komponenten für Erweiterungen offen, aber für Änderungen geschlossen sein sollten.
Neue Funktionen sollen hinzugefügt werden können, ohne bestehenden Code zu modifizieren.
Eine gängige Verletzung des OCP tritt auf, wenn Sie If-Anweisungen verwenden, um unterschiedliches Verhalten basierend auf dem Typ eines Objekts zu implementieren. Jedes Mal, wenn ein neuer Typ hinzukommt, müssen Sie die If-Anweisung erweitern.
"Software-Entitäten wie Klassen, Funktionen und Module sollten offen für Erweiterung, aber geschlossen für Modifikation sein."
Das heißt, bestehender Code sollte nicht verändert werden, stattdessen sollte er durch Erweiterung angepasst werden können.
KMU-Relevanz: Dieses Prinzip ist besonders wichtig für KMUs, die agil und anpassungsfähig sein müssen. Es ermöglicht, neue Funktionen schnell hinzuzufügen, ohne die Stabilität zu gefährden.
Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Rechner für Rabatte. Anstatt die Berechnung direkt in einer `if/else` Abfrage zu definieren, definieren Sie eine abstrakte Klasse `Discount`. Für jede Rabattart (z.B. "Prozentual", "Fixbetrag") erstellen Sie eine Klasse, die von `Discount` erbt und die Methode `calculate()` implementiert. Der Rechner akzeptiert dann eine beliebige `Discount`-Instanz. So können Sie neue Rabattarten hinzufügen, ohne den Rechner selbst zu verändern.
Das Dependency Inversion Principle (DIP): Abhängigkeiten umkehren
Das Dependency Inversion Principle (DIP) besagt, dass High-Level-Module nicht von Low-Level-Modulen abhängen sollen. Beide sollten von Abstraktionen abhängen. Außerdem sollen Abstraktionen nicht von Details abhängen. Details sollen von Abstraktionen abhängen.
Statt von konkreten Implementierungen sollen Komponenten von Abstraktionen (z.B. Schnittstellen) abhängig sein.
Wenn eine Komponente direkt von einer anderen konkreten Komponente abhängt, wird die Software unflexibel. Änderungen in der abhängigen Komponente können unerwartete Auswirkungen haben.
KMU-Relevanz: DIP entkoppelt Komponenten, wodurch Software modularer, testbarer und wartungsfreundlicher wird – essentiell für effiziente Weiterentwicklung in KMUs.
Ein Benutzerservice versendet E-Mails. Hängt er direkt von einer `Email`-Klasse ab, ist er festgelegt. Definieren Sie stattdessen eine `Notifier`-Schnittstelle mit `send()`. Der Service hängt von `Notifier` ab. Sie können dann `EmailNotifier` oder `SMSNotifier` erstellen, die `Notifier` implementieren, ohne den Service zu ändern.
"Wir sollten von Abstraktionen abhängen, nicht von konkreten Klassen."
Herausforderungen und Umsetzung
Die Implementierung dieser Prinzipien kann zunächst komplex erscheinen, insbesondere in bestehenden Systemen. Beginnen Sie mit kleinen Refactorings und konzentrieren Sie sich auf die kritischsten Bereiche Ihrer Software.
"Ich weiß, für kleine Beispiele wie dieses erscheint es übertrieben. Man schreibt viel mehr Code. Man könnte argumentieren, dass dies sogar komplizierter ist als das, was wir vorher hatten. Der Punkt ist, dass wir dies erweiterbar, flexibel und einfacher zu testen machen."
Checkliste für KMUs zur Implementierung der Designprinzipien:
- Analyse: Identifizieren Sie Bereiche in Ihrer Software, die gegen SRP, OCP oder DIP verstoßen.
- Planung: Planen Sie Refactoring-Aufgaben schrittweise in Ihre Entwicklungszyklen ein.
- Schulung: Schulen Sie Ihr Entwicklungsteam in diesen wichtigen Software-Designprinzipien.
- Automatisierung: Setzen Sie auf Automatisierung, bspw. durch CI/CD Pipelines, um Software sicher und effizient bereitzustellen und Tests zu integrieren.
Investition in die Zukunft
Die Anwendung dieser Designprinzipien ist keine einmalige Aufgabe, sondern eine kontinuierliche Verbesserung, die Ihre Software widerstandsfähiger und anpassungsfähiger macht.
Fazit und Ausblick
Die Anwendung der Software-Designprinzipien SRP, OCP und DIP ist eine entscheidende Investition in die Zukunftsfähigkeit der IT Ihres KMUs. Sie führt zu robusterer, flexiblerer und wesentlich wartungsfreundlicherer Software, die sich effektiv an die sich ständig ändernden Anforderungen Ihres Unternehmens anpassen kann.
Kernvorteile: Höhere Code-Qualität, leichtere Wartbarkeit, bessere Testbarkeit und gesteigerte Flexibilität für zukünftige Erweiterungen.
Fangen Sie heute an, diese Prinzipien in Ihre Softwareentwicklung zu integrieren, und profitieren Sie langfristig von einer erhöhten Stabilität und Agilität Ihrer IT-Systeme.
Neugierig geworden, wie diese Prinzipien konkret in Ihren Systemen umgesetzt werden können? Prüfen Sie interne Prozesse und bestehende Software auf Verbesserungspotenzial. Wir hoffen, dieser Überblick gibt Ihnen wertvolle Impulse für die Optimierung Ihrer Softwareentwicklung.