Clean Architecture angewandt auf moderne Android-Entwicklung

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

1.1. Motivation

1.2. Problemstellung

1.3. Abgrenzung

1.4. Ziel der Arbeit

1.5. Vorgehen

1.6. Ausblick

2. Theoretische Grundlagen

2.1. Softwarearchitektur

2.1.1. Definition Softwarearchitektur

2.1.2. Bedeutung von Softwarearchitektur

2.2. Clean-Architecture-Prinzipien nach Robert C. Martin

2.2.1. SOLID-Prinzipien

2.2.2. Schichten entkoppeln

2.2.3. Grenzlinien

2.2.4. Anwendungsfälle

2.2.5. Entitäten

2.2.6. Architektur

2.2.7. Beispiel

2.2.8. Clean Architecture bei clientseitiger Software

2.3. Native Android-Appentwicklung

2.3.1. Android Studio

2.3.2. Lebenszyklen

2.3.3. Layouts

2.3.4. Frameworks und Tools

2.4. Programmiersprache Kotlin für native Android-Appentwicklung

2.4.1. Kotlin vs Java

2.4.2. Asynchrone Programmierung

2.4.3. Jetpack Compose

2.5. Architekturen für Android-Entwicklung

2.5.1. Model-View-Controller

2.5.2. Model-View-ViewModel

2.5.3. Vergleich

2.6. Bewertung von Softwarearchitektur

2.6.1. Wartbarkeit

2.6.2. Testbarkeit

2.6.3. Erweiterbarkeit

2.6.4. Lesbarkeit

3. Problemanalyse

4. Lösungskonzept

4.1. Android-Applikation

4.1.1. Basis Applikation

4.1.2. Modifizierte Applikation

4.1.3. Endgültige Applikation

4.1.4. Applikationsstrukturen

4.1.5. Realisierungstechniken

4.2. Bewertung der Testbarkeit

4.3. Bewertung der Erweiterbarkeit

4.4. Bewertung der Lesbarkeit

5. Evaluierung

5.1. Testbarkeit

5.1.1. Basis Applikation

5.1.2. Modifizierte Applikation

5.1.3. Endgültige Applikation

5.2. Erweiterbarkeit

5.2.1. Basis Applikation

5.2.2. Modifizierte Applikation

5.2.3. Endgültige Applikation

5.3. Lesbarkeit

5.3.1. Umfrageergebnisse Basis Applikation

5.3.2. Umfrageergebnisse Modifizierte Applikation

5.3.3. Umfrageergebnisse Endgültige Applikation

5.3.4. Evaluation der Umfrageergebnisse

5.4. Zusammenfassende Gesamtevaluierung

6. Zusammenfassung und Ausblick

6.1. Erreichte Ergebnisse

6.2. Ausblick

6.2.1. Übertragbarkeit der Ergebnisse

6.2.2. Erweiterbarkeit der Ergebnisse

Zielsetzung & Themen

Die vorliegende Arbeit untersucht, ob und welche Vorteile die Anwendung der Clean-Architecture-Prinzipien von Robert C. Martin für die in der modernen Android-Entwicklung verbreitete Model-View-ViewModel (MVVM)-Architektur mit sich bringt. Ziel ist es, die Auswirkungen auf die Qualitätsmerkmale Testbarkeit, Erweiterbarkeit und Lesbarkeit zu analysieren.

• Analyse und Anwendung von Clean-Architecture-Prinzipien
• Entwicklung und Vergleich von drei Android-Applikationsvarianten
• Untersuchung der Testbarkeit und Erweiterbarkeit anhand von Quellcode und Entwurfsdiagrammen
• Quantitative Studie zur Evaluierung der Lesbarkeit durch Programmierer
• Verhaltensbasierter Vergleich der Architekturansätze

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1. Einleitung: Diese Einleitung beleuchtet die Bedeutung von Softwarearchitektur in modernen mobilen Applikationen und definiert das Forschungsziel sowie das methodische Vorgehen.

2. Theoretische Grundlagen: Das Kapitel führt in die Konzepte der Softwarearchitektur, Clean Architecture, die Android-Entwicklung mit Kotlin und bewährte Architekturmuster wie MVVM ein.

3. Problemanalyse: Hier werden die methodischen Schwierigkeiten bei der Erstellung repräsentativer Vergleichsmodelle und die Wahl der geeigneten Metriken für die Evaluierung diskutiert.

4. Lösungskonzept: Dieses Kapitel beschreibt die Entwicklung einer Beispielanwendung in drei unterschiedlichen Stufen, um die Auswirkungen der Clean-Architecture-Prinzipien Schritt für Schritt zu beleuchten.

5. Evaluierung: Die Ergebnisse aus der Untersuchung der Testbarkeit, Erweiterbarkeit und der Umfrage zur Lesbarkeit werden ausgewertet und gegenübergestellt.

6. Zusammenfassung und Ausblick: Diese Sektion fasst die gewonnenen Erkenntnisse über die Vorteile der Clean-Architecture-Prinzipien zusammen und gibt einen Ausblick auf potenzielle Erweiterungen der Forschung.

Schlüsselwörter

Clean Architecture, Android-Entwicklung, MVVM, Softwarearchitektur, Testbarkeit, Erweiterbarkeit, Lesbarkeit, Kotlin, SOLID-Prinzipien, Dependency Injection, Jetpack Compose, Refactoring, Softwarequalität, Entwurfsprinzipien, Applikationsstruktur

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Arbeit untersucht, ob und wie die Anwendung der Clean-Architecture-Prinzipien nach Robert C. Martin die Qualität handelsüblicher Android-Anwendungen verbessert.

Was sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?

Das Hauptaugenmerk liegt auf der Modellierung von Android-Software, der Anwendung von Architekturmustern wie MVVM und der anschließenden Evaluierung ihrer Qualität.

Was ist das primäre Ziel der Forschungsfrage?

Das Ziel ist es, nachzuweisen, dass durch die Integration von Clean-Architecture-Prinzipien messbare Verbesserungen bei Testbarkeit, Erweiterbarkeit und Lesbarkeit gegenüber einem reinen MVVM-Ansatz erzielt werden können.

Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?

Die Methodik basiert auf der Entwicklung dreier Applikations-Iterationen mit sukzessive steigendem Grad der Clean-Architecture-Implementierung, gefolgt von einer qualitativen und quantitativen Analyse sowie einer Nutzer-Umfrage.

Was behandelt der Hauptteil der Arbeit?

Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Fundierung, die Problemanalyse der Architekturmodelle, ein konkretes Umsetzungskonzept der Beispielanwendungen und die detaillierte Evaluierung der Ergebnisse.

Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?

Zentral sind Begriffe wie Clean Architecture, MVVM, Testbarkeit, Erweiterbarkeit, Lesbarkeit und die Programmiersprache Kotlin.

Warum wurde eine Umfrage für die Lesbarkeit durchgeführt?

Da Lesbarkeit ein subjektives Qualitätsmerkmal ist, für das es kaum automatisierte Metriken gibt, ist eine Nutzerumfrage unter erfahrenen Programmierern das beste Mittel zur Bestimmung von Tendenzen.

Wie unterscheidet sich die "Basis" von der "Endgültigen Applikation"?

Die Basis-Applikation nutzt lediglich grundlegende MVVM-Strukturen, während die endgültige Version durchgängig Prinzipien wie SRP, DIP und spezialisierte Anwendungsfall-Klassen konsequent einsetzt.