Software in einfachen Worten: Definition, Typen und Entwicklungsprozess

Software ist etwas, das im Zusammenhang mit Entwicklung oft erwähnt wird und auf das kein Unternehmen verzichten kann. Aber verstehen wir die Rolle von Software in unserem Leben wirklich? Wie gut kennen wir die grundlegenden Konzepte und Prozesse?

In diesem Artikel werden wir alle wichtigen Aspekte von Software beleuchten, einschließlich ihrer Definition, der spezifischen Branchen oder Aufgaben, für die sie entwickelt wird, und der Entwicklungsphasen, die sie durchläuft.

Software: Von den Anfängen bis heute

Software ist heute ein integraler Bestandteil unserer digitalen Existenz, die sich ständig weiterentwickelt und verbessert, um den sich rasch ändernden Anforderungen und Herausforderungen gerecht zu werden. Ohne Software wäre ein Computer nur eine leere Hülle ohne die Fähigkeit, Informationen zu verarbeiten oder mit den Benutzern zu interagieren. Dies war jedoch nicht immer der Fall.

In den frühen Tagen der Computer waren Programme rudimentär und wurden häufig direkt in die Hardware eingebrannt. Diese Programme waren oft speziell auf die jeweilige Hardware zugeschnitten und konzentrierten sich auf grundlegende Aufgaben wie Berechnungen oder Datenverarbeitung. Eine der frühesten Formen von Software waren die Lochkartenprogramme, die von den Pionieren der Computerwissenschaft wie Charles Babbage und Ada Lovelace entwickelt wurden, um Berechnungen für ihre mechanischen Rechenmaschinen durchzuführen.

Mit der Weiterentwicklung der Computer und der Einführung von programmierbaren Computern in den 1940er und 1950er Jahren begann die Softwareentwicklung an Bedeutung zu gewinnen. In den 1950er Jahren wurden die ersten Hochsprachen wie Fortran (Formula Translation) entwickelt, die es Programmierern ermöglichten, Programme in einer für Menschen verständlichen Form zu schreiben, die dann in Maschinencode übersetzt wurden. Dies markierte einen wichtigen Meilenstein in der Geschichte der Software, da es die Entwicklung komplexerer und vielseitigerer Programme ermöglichte.

In den 1960er und 1970er Jahren erlebte die Softwareentwicklung einen weiteren Schub, als neue Programmiersprachen wie COBOL (Common Business Oriented Language) und BASIC (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code) eingeführt wurden. Diese Sprachen wurden für eine breitere Palette von Anwendungen eingesetzt, darunter Geschäftsanwendungen, Datenverarbeitung und wissenschaftliche Berechnungen.

In den 1980er und 1990er Jahren erlebte die Softwareentwicklung einen weiteren bedeutenden Fortschritt mit der Verbreitung von Personalcomputern und der Entwicklung von Betriebssystemen wie Microsoft Windows und Unix. Diese Betriebssysteme machten Computer für den Massenmarkt zugänglicher und trugen dazu bei, die Softwareentwicklung noch zugänglicher und flexibler zu machen.

Mit dem Aufkommen des Internets in den 1990er Jahren und der Entwicklung von Webtechnologien wie HTML, CSS und JavaScript wurde die Softwareentwicklung weiter vorangetrieben. Die Entwicklung von Open-Source-Software und die Verbreitung von Programmierplattformen wie GitHub haben die Zusammenarbeit und den Austausch von Code zwischen Entwicklern auf der ganzen Welt erleichtert.

Heutzutage ist die Softwareentwicklung ein globaler Industriezweig, der eine Vielzahl von Anwendungen und Diensten für verschiedene Branchen und Anwendungsfälle bereitstellt. Von mobilen Apps über Cloud Computing bis hin zu künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen hat die Softwareentwicklung eine faszinierende Reise hinter sich und wird auch in Zukunft eine entscheidende Rolle in der Gestaltung unserer digitalen Welt spielen.

So unterschiedliche Software: Typen, Einsatzbereiche und Funktionalitäten

Es gibt viele verschiedene Arten von Software, die den unterschiedlichen Bedürfnissen und Anforderungen der Nutzer in verschiedenen Bereichen gerecht werden. Wir stellen nur einen kleinen Teil dieser Liste vor, um Ihnen einen Eindruck von der Vielfalt zu vermitteln:

01  Systemsoftware

• Betriebssysteme. Diese Software bildet die Grundlage für den Betrieb eines Computers und verwaltet Ressourcen wie Prozessoren, Speicher und Peripheriegeräte. Bekannte Beispiele sind Windows, macOS und Linux.
• Treiber. Treibersoftware ermöglicht die Kommunikation zwischen Hardwarekomponenten und dem Betriebssystem, indem sie deren Funktionen steuert und Koordination gewährleistet.
• Middleware. Diese Software dient als Vermittler zwischen Anwendungssoftware und der zugrunde liegenden Systemsoftware. Sie erleichtert die Kommunikation und Integration verschiedener Anwendungen und Systeme.

02  Anwendungssoftware

• Textverarbeitungsprogramme. Diese Software ermöglicht das Erstellen, Bearbeiten und Formatieren von Textdokumenten. Bekannte Beispiele sind Microsoft Word, Google Docs und LibreOffice Writer.
• Tabellenkalkulationsprogramme. Diese Software ermöglicht das Erstellen und Bearbeiten von Tabellen zur Datenanalyse, Berechnungen und Präsentation von Informationen. Beispiele sind Microsoft Excel, Google Sheets und Apache OpenOffice Calc.
• Spiele. Unterhaltungssoftware umfasst eine Vielzahl von Spielen, von einfachen Arcade-Spielen bis hin zu komplexen 3D-Actionspielen. Plattformen wie Steam, PlayStation und Xbox bieten eine Vielzahl von Spielen für verschiedene Zielgruppen und Interessen.
• Multimediaanwendungen. Diese Software ermöglicht das Erstellen, Bearbeiten und Abspielen von Multimedia-Inhalten wie Bildern, Videos und Musik. Bekannte Beispiele sind Adobe Photoshop für Bildbearbeitung, Adobe Premiere für Videobearbeitung und Spotify für Musik-Streaming.

03  Spezialisierte Software

• Branchenspezifische Software. Diese Software ist speziell auf die Anforderungen und Abläufe bestimmter Branchen zugeschnitten. Beispiele sind Softwarelösungen für das Gesundheitswesen, Finanzdienstleistungen, Bildung, Fertigung und Einzelhandel.
• Anwendungen für spezifische Aufgaben. Es gibt auch Software, die für spezifische Aufgaben oder Funktionen entwickelt wurde, wie z.B. CAD-Software für Ingenieure und Architekten, GIS-Software für die Kartierung und räumliche Analyse, und Simulationssoftware für technische Modellierung und Vorhersagen.

Wir sehen also, dass verschiedene Arten von Software dazu beitragen, die Leistung von Computern und digitalen Geräten zu maximieren. Diese Softwarelösungen unterstützen nicht nur grundlegende Abläufe, sondern optimieren und vereinfachen auch viele spezielle Prozesse in verschiedenen Branchen und Sektoren.

Schritt für Schritt: 5 Phasen der Softwareentwicklung

Software besteht aus vielen nicht-physikalischen Komponenten, die miteinander interagieren, um Daten zu verarbeiten, Benutzeranfragen zu erfüllen und die gewünschte Funktionalität und den reibungslosen Betrieb des gesamten Systems zu gewährleisten. Daher ist eine sorgfältige Konzeption und Implementierung dieser Komponenten entscheidend für die Schaffung zuverlässiger, effizienter und benutzerfreundlicher Softwarelösungen.

Die Softwareentwicklung ist ein komplexer und strukturierter Prozess, der in der Regel mehrere Phasen durchläuft:

01  Anforderungsanalyse

Die Anforderungsanalyse markiert den Beginn des Softwareentwicklungsprozesses und ist ein sehr wichtiger Schritt, da sie die Grundlage für den gesamten Ablauf bildet. Während dieses Schritts werden in der Regel die Bedürfnisse, Anforderungen und Ziele des Projekts definiert.

Die Analysephase umfasst mehrere integrale Komponenten oder Teilschritte:

• Bedarfsermittlung. Zunächst wird festgelegt, warum die Software entwickelt werden soll, d. h. welche Probleme sie lösen oder welche Verbesserungen sie bewirken soll.
• Zielsetzung. Als nächstes werden klare und messbare Ziele festgelegt, die die Erwartungen der Interessengruppen widerspiegeln. Diese Ziele geben die Richtung für die Entwicklung vor und dienen als Grundlage für die Erfolgskriterien des Projekts.
• Erfassung der funktionalen Anforderungen. Hier kommen wir zu den Einzelheiten. In dieser Teilphase werden die spezifischen Funktionen und Aufgaben definiert, die die Software erfüllen muss: Sie betreffen die Benutzerinteraktion, die Datenverarbeitung usw. Um die funktionalen Anforderungen besser zu verstehen, entwickeln Experten Anwendungsfälle und Szenarien, die typische Nutzungssituationen der Software darstellen und helfen, die erforderlichen Funktionen im Detail zu beschreiben.
• Erfassung der nicht-funktionalen Anforderungen. Neben den funktionalen Anforderungen müssen auch nicht-funktionale Anforderungen definiert werden, die sich auf die Leistung der Software (Reaktionszeiten, Durchsatz und Skalierbarkeit), die Zuverlässigkeit (Verfügbarkeit, Fehlertoleranz und Wiederherstellbarkeit), die Benutzerfreundlichkeit (Benutzeroberflächen-Design, Zugänglichkeit und Bedienbarkeit) und die Sicherheit (Schutz vor unberechtigtem Zugriff, Datensicherheit und Einhaltung der Datenschutzbestimmungen) beziehen.
• Stakeholder-Interviews. Es ist sehr wichtig, Kunden, Endnutzer und andere Interessengruppen zu befragen, um ihre Erwartungen zu verstehen und einen umfassenden Überblick über die erforderlichen Qualitätskriterien zu erhalten.
• Dokumentationserfassung. Dies ist die letzte Teilphase, in der alle gesammelten Anforderungen in einem einzigen Anforderungsdokument festgehalten werden, das als Referenz und Leitfaden für die weiteren Entwicklungsphasen dienen wird. Außerdem werden alle gesammelten Anforderungen auf Konsistenz und Realisierbarkeit überprüft.

Eine gründliche Anforderungsanalyse legt also den Grundstein für eine erfolgreiche Softwareentwicklung und trägt dazu bei, Missverständnisse und Fehler zu minimieren, die später im Projekt kostspielig und zeitraubend sein können.

02  Entwurf

Das ist die Phase des Entwicklungsprozesses, in der die Architektur der Software entworfen wird. Der Zweck dieses Schrittes ist es, einen klaren Plan für die Softwareimplementierung zu erstellen und ihre Effektivität zu gewährleisten.

Daher werden die folgenden Aspekte in diesem Schritt definiert:

• Systemarchitektur. Die Systemarchitektur definiert die grundlegende Struktur der Software, einschließlich der Hauptkomponenten und deren Interaktionen. Dies umfasst die Aufteilung des Systems in Module oder Schichten, wie z.B. Präsentationsschicht, Logikschicht und Datenzugriffsschicht.
• Architekturmuster. Häufig verwendete Muster wie Model-View-Controller (MVC), Client-Server oder Microservices werden identifiziert und angewendet, um die Architektur zu strukturieren. Diese Muster bieten bewährte Lösungen für häufige Designprobleme und verbessern die Wartbarkeit und Skalierbarkeit des Systems.
• Datenstrukturen. Die Datenstrukturen, die in der Software verwendet werden, werden detailliert beschrieben. Dies umfasst die Definition von Datenbanken, Tabellen, Datentypen und Datenbeziehungen. Eine sorgfältige Gestaltung der Datenstrukturen ist entscheidend für die Effizienz und Leistungsfähigkeit der Software.
• Algorithmen. Die Algorithmen, die zur Lösung der in den Anforderungen definierten Probleme verwendet werden, werden festgelegt. Dazu gehören Sortier- und Suchalgorithmen, Berechnungslogiken und andere spezifische Verfahren, die die Funktionalität der Software sicherstellen.
• Schnittstellen. Die Schnittstellen zwischen den verschiedenen Softwarekomponenten werden definiert. Dies umfasst die API-Spezifikationen, Protokolle und Kommunikationsmechanismen, die die Interaktion zwischen den Modulen ermöglichen.
• Plattform- und Technologieauswahl. Es wird festgelegt, welche Plattformen, Programmiersprachen und Technologien verwendet werden sollen. Diese Entscheidungen basieren auf den Anforderungen und Zielen des Projekts sowie auf den Stärken und Schwächen der verfügbaren Technologien.
• Sicherheit. Sicherheit ist ein wesentlicher Aspekt des Softwaredesigns und -entwicklungsprozesses, der darauf abzielt, die Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit von Daten und Funktionen zu gewährleisten. In diesem Stadium werden verschiedene Mechanismen und Protokolle eingesetzt, um die Software gegen Bedrohungen und Angriffe zu schützen.
• UML-Diagramme. Unified Modeling Language (UML)-Diagramme, wie Klassendiagramme, Sequenzdiagramme und Aktivitätsdiagramme, werden erstellt, um die Struktur und das Verhalten der Software visuell darzustellen. Diese Diagramme helfen, das Design klar und verständlich zu machen.

Sobald alle beschriebenen Aspekte genehmigt sind, wird ein detailliertes Entwurfsdokument erstellt, das alle technischen Spezifikationen und Entwurfslösungen enthält. Dieses Dokument dient den Entwicklern während der Umsetzungsphase als Referenz und gewährleistet, dass alle Designaspekte berücksichtigt werden.

Der entwickelte Entwurf wird dann geprüft und genehmigt, um sicherzustellen, dass er alle Anforderungen erfüllt und keine kritischen Fehler enthält. Falls erforderlich, werden bestimmte Änderungen vorgenommen, die die Vereinfachung von Datenstrukturen, die Verbesserung von Algorithmen oder die Verbesserung von Schnittstellen betreffen können.

03  Implementierung

Die Implementierung ist die integrale Phase des Softwareentwicklungsprozesses, in der alle theoretischen Konzepte in funktionierende Software umgesetzt werden.

Die Entwickler arbeiten mit einer zuvor genehmigten Programmiersprache oder wählen sie bereits in dieser Phase auf der Grundlage der Bedürfnisse und Ziele des Projekts aus.

Der Code wird in modularen Einheiten geschrieben, die den Komponenten des Designs entsprechen. Diese Modularisierung erleichtert die Wartung und Erweiterung der Software und ermöglicht paralleles Arbeiten von Entwicklerteams. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Einhaltung von Codierungsstandards und Best Practices, denen Entwickler folgen, um sicherzustellen, dass der Code effizient, lesbar und wartbar ist. Zu diesen Standards gehören konsistente Namenskonventionen, strukturierte und kommentierte Codeabschnitte sowie die Einhaltung von Prinzipien wie KISS (Keep It Simple, Stupid) und DRY (Don’t Repeat Yourself).

Aus diesem Grund müssen Softwareentwickler, die an der Implementierung beteiligt sind, über fundierte Kenntnisse in den Bereichen Programmierung, Softwarearchitektur und fortgeschrittene Codierungstechniken verfügen, um eine hohe Qualität des Codes und eine erfolgreiche Umsetzung der Softwarefunktionen zu gewährleisten.

04  Testen

Bei der Softwareentwicklung kommt man ohne die Testphase nicht aus. In dieser Phase wird sichergestellt, dass die Software zuverlässig und robust ist, dass alle Komponenten ordnungsgemäß funktionieren und das System als Ganzes einwandfrei funktioniert.

Das Testen umfasst verschiedene Methoden, darunter Einheitstests, Integrationstests, Systemtests und Akzeptanztests. So prüfen Einheitstests einzelne Komponenten der Software isoliert voneinander, um sicherzustellen, dass jede Komponente für sich genommen korrekt funktioniert. Integrationstests gehen einen Schritt weiter und überprüfen, ob die verschiedenen Module und Komponenten der Software zusammenarbeiten und miteinander kompatibel sind. Systemtests betrachten die Software als Ganzes und prüfen, ob das gesamte System die Anforderungen und Spezifikationen erfüllt. Schließlich werden bei Akzeptanztests die letzten Prüfungen durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Software die Erwartungen der Endbenutzer und Stakeholder erfüllt und einsatzbereit ist.

Darüber hinaus sollten in dieser Phase verschiedene Szenarien und Bedingungen berücksichtigt und getestet werden, um sicherzustellen, dass alle möglichen Anwendungsfälle abgedeckt sind.

05  Bereitstellung

Nachdem die Software erfolgreich getestet wurde und alle Fehler behoben sind, folgt die entscheidende Phase der Bereitstellung, bei der die Software in Betrieb genommen wird. Dieser Prozess ist von großer Bedeutung, da er sicherstellt, dass die Software ihren Weg von der Entwicklungsumgebung in die reale Welt findet und dort effizient und effektiv genutzt werden kann.

Die Bereitstellung beginnt mit der Installation der Software auf den Zielcomputern oder -systemen. Dies kann je nach Art der Software und der Zielumgebung unterschiedliche Formen annehmen. Beispielsweise kann die Installation auf einzelnen Arbeitsstationen, auf Servern in einem Rechenzentrum oder in einer Cloud-Umgebung erfolgen. Die Installation umfasst dabei das Kopieren der benötigten Dateien, das Einrichten von Datenbanken und das Konfigurieren von Netzwerkverbindungen.

Ein wichtiger Teil der Bereitstellung ist die Konfiguration von Einstellungen und Parametern. Dabei geht es darum, die Software so zu konfigurieren, dass sie den spezifischen Bedürfnissen und Anforderungen von Benutzern oder Organisationen entspricht. Konfigurationen können beispielsweise die Einstellung von Benutzerrechten, die Anpassung von Schnittstellen oder die Festlegung von Verbindungsparametern zu anderen Systemen umfassen. Diese Anpassungen sind notwendig, um sicherzustellen, dass die Software in der gegebenen Umgebung optimal funktioniert.

Neben der technischen Installation und Konfiguration spielt die Bereitstellung von Benutzerdokumentation eine entscheidende Rolle. Diese Dokumentation hilft den Benutzern, die Software effektiv zu nutzen, und umfasst Bedienungsanleitungen, Hilfetexte und häufig gestellte Fragen (FAQs). Gut strukturierte und verständliche Dokumentation ist essenziell, um die Akzeptanz und Zufriedenheit der Benutzer zu fördern.

Darüber hinaus ist die Schulung von Benutzern ein wichtiger Aspekt der Bereitstellung. Diese Schulungen können in Form von Workshops, Schulungsvideos oder Online-Kursen stattfinden und sind darauf ausgelegt, den Benutzern die notwendigen Kenntnisse und Fähigkeiten zu vermitteln, um die Software effizient zu nutzen. Gut geschulte Benutzer sind besser in der Lage, die Funktionen der Software voll auszuschöpfen und mögliche Probleme selbstständig zu lösen.

So erfordert jede Phase der Softwareentwicklung bestimmte Fähigkeiten, Methoden und Werkzeuge, um erfolgreich abgeschlossen zu werden. Durch das sorgfältige Durchlaufen dieser Phasen und die Anwendung bewährter Verfahren stellen die Entwickler sicher, dass qualitativ hochwertige Softwarelösungen entstehen, die alle technischen Anforderungen und Erwartungen der Endnutzer erfüllen.

Zum Schluss

Software ist nach wie vor ein integraler Bestandteil unserer modernen Gesellschaft. Sie durchdringt fast jeden Aspekt unseres Lebens, von der Art und Weise, wie wir arbeiten, bis hin zu unserem täglichen Leben und unseren Aktivitäten.

Durch kontinuierliche Investitionen und die Förderung von Innovationen in diesem Bereich ist es möglich, nicht nur Prozesse in einem bestimmten Bereich effizienter zu gestalten, sondern auch Verbesserungen auf globaler Ebene zu erzielen.

Wir hoffen, dass unser Artikel Ihnen geholfen hat, die Welt der Softwareentwicklung besser zu verstehen, und Sie vielleicht dazu inspiriert hat, den Beruf des Softwareentwicklers zu wählen.

Wenn Sie noch Fragen zur Softwareentwicklung oder einer anderen Art der Entwicklung (Framework Webentwicklung, Ecommerce Website Entwicklung usw.) haben, können Sie sich an unsere Webentwicklung Agentur wenden. Unser Team wird Ihnen gerne bei Ihrem Projekt helfen.