In diesem Beitrag wirst du das sogenannte V-Modell und dessen Funktionsweise kennenlernen.
Inhaltsverzeichnis
1. Was ist das V-Modell?
Das V-Modell ist ein weiteres Vorgehensmodell aus der Softwareentwicklung. Auf der folgenden Grafik siehst du eine Darstellung dieses Modells, anhand welcher ich dir erklären werde, wie es funktioniert und wie dessen Ablauf aussieht.
Wie sich direkt erkennen lässt, ist das V-Modell wieder in einzelne Phasen unterteilt. Jeder blaue Kasten repräsentiert dabei eine Phase im Entwicklungsprozess. Das erinnert stark an das Wasserfallmodell, das wir im vorherigen Beitrag kennengelernt haben.
2. Wie funktioniert das V-Modell?
Genau wie beim Wasserfallmodell muss man auch beim V-Modell eine Phase vollständig abschließen, bevor man zur nächsten übergehen kann.
Auch hier gibt es also wieder eine sequenzielle Abfolge, was bedeutet, dass alles der Reihe nach durchlaufen wird. Beim Wasserfallmodell zuvor hatten wir so gesehen nur die linke Seite des Prozesses, was den Wasserfall-Effekt erzeugt hat, da die Phasen nacheinander wie eine Kaskade nach unten abliefen.
Im Gegensatz zum Wasserfallmodell, das nur die Phasen auf der linken Seite zeigt, verläuft das V-Modell auf beiden Seiten. Das V-Modell verdankt seinen Namen der markanten V-Form, die sich auch in der Grafik erkennen lässt.
Auf der linken Seite verlaufen die Phasen nach unten, während sie auf der rechten Seite wieder nach oben führen. So entsteht die typische V-Form.
Sieht man sich das Modell genauer an, könnte man die linke Seite als die Entwurfsseite bezeichnen, denn dort sind all die Phasen aufgeführt, die für den Entwurf verantwortlich sind.
In der Mitte, am unteren Punkt des "V" befindet sich die Programmierung, also die Implementierung des gesamten Entwurfs.
Auf der rechten Seite folgen dann die Testphasen. Damit lässt sich zusammenfassen, dass die linke Seite für den Entwurf und die Konstruktion steht, während die rechte Seite für das Testen der entwickelten Software verantwortlich ist.
Beim V-Modell ist wichtig zu verstehen, dass jeder Konstruktions- bzw. Entwurfsphase eine entsprechende Testphase direkt gegenübersteht.
Was das genau bedeutet, werden wir uns gleich noch genauer ansehen.
3. Die Phasen des V-Modells
An dieser Stelle gehen wir das Modell nun einmal Schritt für Schritt durch. Wir beginnen immer links oben und wie du siehst, startet auch hier alles mit der Anforderungsanalyse.
Genau wie beim Wasserfallmodell nimmt der Detailierungsgrad nach unten hin zu. Je weiter man sich also nach unten bewegt, desto ausführlicher werden die Phasen.
Das bedeutet, dass man oben mit einer groben fachlichen Spezifikation beginnt, die nach unten hin immer detaillierter wird und am Ende den gesamten Entwurf in Programmcode umsetzt.
In der Spitze des "V" findet die Implementierung statt und auf der rechten Seite folgen die entsprechenden Testphasen. Da jeder Konstruktions- bzw. Entwurfsphase direkt eine Testphase gegenübersteht, sorgt dieses Modell für eine sehr hohe Testabdeckung.
Dadurch wird sichergestellt, dass alle Aspekte der Software gründlich geprüft werden.
3.1 Phase 1: Die Anforderungsanalyse
Wie bereits erwähnt, liegt der Startpunkt des V-Modells bei der Anforderungsanalyse, die sich links oben befindet. In dieser Phase werden zunächst die Anforderungen an das System festgelegt. Daraufhin folgt die Phase des funktionalen Systementwurfs.
3.2 Phase 2: Der funktionale Systementwurf
In dieser Phase dreht sich alles um die Systemanforderungen. Aus der sogenannten Blackbox-Sicht wird beschrieben, wie das System die zuvor festgelegten Anforderungen umsetzen soll. Dabei ist es wichtig, das Ganze aus einer übergeordneten Perspektive zu betrachten und sich grob zu überlegen, wie das System ablaufen soll.
Das bedeutet, dass in dieser Phase noch nicht die technische Umsetzung des Systems festgelegt wird, da der Fokus hier ausschließlich auf der Blackbox-Sicht liegt. Es geht also darum, das System von oben zu betrachten, ohne sich in technischen Details zu verlieren.
3.3 Phase 3: Der technische Systementwurf
Nach der funktionalen Phase folgt der technische Systementwurf. Hier dreht sich alles um die konkrete Systemarchitektur. Es geht dabei darum, zu entscheiden, wie das System technisch umgesetzt wird. In dieser Phase werden alle wichtigen Designentscheidungen getroffen, damit sich die Entwickler bei der späteren Implementierung an diesen Entwurf halten können, ohne selbst noch über das Design nachdenken zu müssen.
Das bedeutet, dass von Anfang an alles strukturiert durchgeplant wird und wenn es dann an die tatsächliche Umsetzung geht, der gesamte Plan bereits feststeht. Die Entwickler können sich also darauf verlassen und das Projekt Schritt für Schritt umsetzen, ohne weitere grundlegende Entscheidungen treffen zu müssen.
3.4 Phase 4: Die Komponentenspezifikation
Nach Abschluss der technischen Systementwurfsphase folgt die Komponentenspezifikation. Hier geht es um eine noch detailliertere Beschreibung der einzelnen Systemkomponenten. Sobald diese spezifiziert sind, geht es in die nächste Phase: die Programmierung bzw. Implementierung.
3.5 Phase 5: Die Implementierung
Die Entwickler orientieren sich nun am zuvor erstellten Konstruktionsplan und setzen das gesamte System um.
Im V-Modell endet der Prozess allerdings nicht mit der Implementierung, sondern stattdessen beginnt nun der Aufstieg auf der rechten Seite des "V" mit den Testphasen.
3.6 Phase 6: Die Komponententests
Die erste Testphase, die ansteht, sind die Komponententests. Hier zeigt sich wieder das Prinzip, dass der Detailierungsgrad von oben nach unten immer feiner wird.
Bei den Tests läuft es jedoch genau umgekehrt ab: Man geht von fein nach grob vor. Zuerst werden die einzelnen Komponenten getestet, was als Komponententests oder auch Unit-Tests bezeichnet wird.
In einem späteren Teil dieser Tutorialreihe werden wir uns diese Testarten und ihre Bedeutung noch genauer ansehen. Hier reicht erst einmal eine grobe Übersicht, damit du verstehst, wie das Modell funktioniert.
3.7 Phase 7: Die Integrationstests
Nach den Komponententests folgen die Integrationstests, in welchen man prüft und validiert, ob der technische Systementwurf korrekt umgesetzt wurde.
Die Phase, in der die Integrationstests stattfinden, steht im V-Modell genau gegenüber der technischen Systementwurfsphase.
3.8 Phase 8: Die Systemtests
Danach folgen die Systemtests, die den funktionalen Systementwurf validieren. Auch diese Phase steht im Modell direkt der entsprechenden Entwurfsphase gegenüber.
3.9 Phase 9: Die Abnahmetests
Am Ende folgen die Abnahmetests, die überprüfen, ob die Software den ursprünglichen Anforderungen entspricht. Hier wird validiert, ob alles so umgesetzt wurde, wie es in der Anforderungsanalyse festgelegt war.
4. Zusammenfassung
Das ist im Wesentlichen das V-Modell. Links befindet sich die Konstruktionsseite, rechts die Testseite. Für jede Konstruktionsphase gibt es demnach auf der gegenüberliegenden Seite eine entsprechende Testphase.
Das bedeutet: die Anforderungsanalyse wird durch die Abnahmetests validiert, während der funktionale Systementwurf durch die Systemtests überprüft wird und auch jede andere Entwurfsphase steht einer passenden Testphase gegenüber, um sicherzustellen, dass das System den Anforderungen entspricht.
5. Der wichtigste Vorteil des V-Modells
Wie bereits zu Beginn erwähnt, liegt ein wichtiger Vorteil bei diesem Modell in der hohen Testabdeckung. Schon während der Anforderungsanalyse denkt man über die späteren Abnahmetests nach. Das bedeutet, dass man bereits in jeder Konstruktionsphase die entsprechenden Tests einplant und damit sicherstellt, dass die Realisierbarkeit von Anfang an im Fokus steht.
Setzt man das Ganze nicht von Beginn an auf diese Weise um, kann es leicht passieren, dass wichtige Aspekte übersehen werden. Erst während der Tests stellt man dann fest, dass etwas gar nicht so realisierbar ist wie gedacht. Aus diesem Grund ist das Vorgehen besonders nützlich.