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Software-Architekturmuster Kurs für Entwickler: Monolith bis MVVM

Software Architekturmuster für Entwickler: vom Monolithen bis MVVM im Code

Dauer: ab 1 Tag | Preis: ab 900 EUR (Netto) | Termin: Ganztägig + halbtägig

Sie kennen die wichtigsten Software-Architekturmuster von Monolith und Microservices über Hexagonal, CQRS und Event Sourcing bis MVC und MVVM, sehen ihre Struktur im Code und sichern die gewählte Architektur mit Fitness Functions ab.

Wie sieht ein Architekturmuster aus, wenn man den Quellcode öffnet?

Software-Architekturmuster legen fest, wie eine Anwendung in Teile zerfällt, wer mit wem sprechen darf und wo Daten liegen – und damit, wie leicht sich ein System später ändern, testen und betreiben lässt. Für Entwickler:innen ist ein Muster erst dann hilfreich, wenn sie es im Code wiedererkennen: an der Paketstruktur, an der Richtung der Abhängigkeiten, an der Art, wie Befehle, Abfragen und Ereignisse fließen. Dieses Seminar ist deshalb ein Musterkatalog mit Code-Struktur und Einsatzkriterien. Zu jedem Muster sehen Sie, welches Problem es löst, wie die Ordner und Schnittstellen aussehen und welchen Preis es im Betrieb kostet.

Zunächst grenzen wir Architekturmuster von Entwurfsmustern ab und ordnen sie in drei Kategorien. Bei den Mustern für Anwendungslandschaften geht es um Monolith und modularen Monolithen, N-Tier, serviceorientierte Architektur, Microservices, Serverless und Peer-to-Peer. Die Anwendungsstruktur-Muster zeigen, wie ein einzelnes System innen aufgebaut ist: Schichten, Hexagonal bzw. Ports and Adapters mit seinen Varianten Onion und Clean Architecture, Mikrokernel, CQRS und Event Sourcing – einzeln und kombiniert. Bei den UI-Mustern vergleichen Sie MVC, MVP und MVVM daran, wer wen kennt und was sich ohne Oberfläche testen lässt. Danach kombinieren Sie Muster und planen eine schrittweise Migration, etwa vom Monolithen über Module zu einzelnen Services.

Eine Architekturentscheidung hält nur, wenn sie geprüft wird – und das gilt umso mehr, wenn ein Coding-Agent Features ergänzt. Mit dem Copilot-Cloud-Agenten auf GitHub (früher Copilot-Coding-Agent), dem ein Issue zugewiesen wird und der einen Pull Request zurückliefert, zeigen wir, wie Architekturregeln als ArchUnit-Tests in der Pipeline jeden Vorschlag abweisen, der eine Schichtgrenze verletzt oder einen Port umgeht. Außerdem lassen Sie einen Agenten aus dem Abhängigkeitsgraphen eines Bestandssystems ablesen, welches Muster dort tatsächlich umgesetzt ist – oft ein anderes als das im Wiki.

Der Beispielcode ist in Java mit Spring Boot geschrieben, MVVM zeigen wir zusätzlich mit C# und .NET; die Strukturen lassen sich auf andere Sprachen übertragen. Wie Architekt:innen Merkmale abwägen und Entscheidungen moderieren, behandelt Software-Architektur Grundlagen, den fachlichen Schnitt in Bounded Contexts das Seminar Domain-Driven Design und webspezifische Fragen wie Rendering und Frontend-Architektur das Seminar Moderne Software-Architekturen für Web-Anwendungen.

Auf Whiteboards sehe ich sauber gezeichnete Schichten, im Repository dann Controller, die direkt auf die Datenbank zugreifen, und ein Domänenmodell, das Spring-Annotationen importiert. Das Muster existiert nur im Diagramm. Ein Architekturmuster, das kein Test im Build durchsetzt, ist nach drei Monaten eine Empfehlung. Deshalb schreiben wir zu jedem Muster, das wir im Seminar umsetzen, mindestens eine Regel, die den Build rot werden lässt – und erleben dabei, wie schnell sich Teams auf eine Struktur einigen, wenn sie überprüfbar ist.
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Software Architekturmuster für Entwickler: vom Monolithen bis MVVM im Code

Der Kontext von Softwarearchitekturmustern
  • Best Practices und Blueprints: wiederkehrende Lösungen für Strukturfragen
  • Was Software-Architekturmuster sind: Bausteine, Rollen und erlaubte Kommunikationswege
  • Warum Software-Architekturmuster: gemeinsame Sprache, bekannte Kompromisse, schnellere Einarbeitung
  • Der Unterschied zu Entwurfsmustern: Reichweite über Klassen hinaus, Verweis auf Entwurfsmuster
  • Kategorien von Mustern: Anwendungslandschaft, Anwendungsstruktur und Benutzeroberfläche
  • Muster im Bestand erkennen: Paketstruktur, Abhängigkeitsgraph und Deployment-Einheiten
Patterns für Anwendungslandschaften
  • Monolith: ein Deployment, eine Datenbank, einfache Transaktionen und ihre Grenzen
  • Modularer Monolith im Code: öffentliche Modul-API, interne Pakete, Modulgrenzen per Test
  • N-Tier: Präsentation, Logik und Daten auf getrennten Ebenen und Rechnern
  • Service-orientiert: Dienstverträge, Enterprise Service Bus und warum SOA oft schwerfällig wurde
  • Microservices: Zuschnitt, eigene Datenhaltung je Dienst, API-Gateway
  • Microservices im Code: Outbox-Muster, idempotente Verarbeitung, Circuit Breaker
  • Serverless: Funktionen, Ereignisauslöser, Kaltstart und nutzungsabhängige Kosten
  • Peer-to-Peer: gleichberechtigte Knoten am Beispiel Dateiverteilung und lokaler Synchronisation
  • Landschaftsmuster vergleichen: Teamgröße, Betriebsaufwand, Konsistenz und Kosten
Anwendungsstruktur-Muster
  • Geschichtet: strikte und offene Schichten, Abhängigkeitsrichtung, Durchreich-Schichten
  • Hexagonal bzw. Ports and Adapters: Fachkern ohne Abhängigkeit zu Framework und Datenbank
  • Onion und Clean Architecture als Varianten derselben Abhängigkeitsumkehr
  • Pakete nach Schicht oder nach Feature schneiden: Vertical Slices im Vergleich
  • Mikrokernel: Kernsystem, Plugin-Schnittstelle, Laden und Versionieren von Erweiterungen
  • CQRS: Befehle und Abfragen trennen, eigenes Lesemodell für Anzeigen und Suche
  • CQRS im Code: Command-Handler, Query-Handler und Projektion in eine Lesetabelle
  • Event-Sourcing: Ereignisspeicher, Zustand aus Ereignissen aufbauen, Snapshots
  • Ereignisschemas versionieren und alte Ereignisse beim Lesen hochstufen (Upcasting)
  • CQRS und Event-Sourcing kombiniert: Projektionen und verzögerte Konsistenz in der Oberfläche
User-Interface-Muster
  • Model-View-Controller (MVC): Eingaben, Modell und Darstellung – serverseitig mit Spring MVC
  • Model-View-Presenter (MVP): passive View, Presenter ohne Oberfläche testbar
  • Model-View-ViewModel (MVVM): Datenbindung und ViewModel mit WPF und .NET MAUI
  • Unterschiede zwischen MVC, MVP und MVVM: wer kennt wen, Datenfluss, Testbarkeit
  • Komponentenbasierte Oberflächen mit unidirektionalem Datenfluss als Weiterentwicklung
Muster kombinieren und migrieren
  • Kombinieren von Mustern: hexagonaler Kern im Microservice, MVVM im Client, CQRS für Berichte
  • Vom Monolithen über Module zu Services: Strangler Fig und Herauslösen hinter einer Fassade
  • Branch by Abstraction und Parallelbetrieb beim Wechsel eines Musters
  • Rückweg einplanen: zu fein geschnittene Services wieder zusammenführen
  • Musterentscheidungen als ADR mit Einsatzkriterien und bekannten Nachteilen dokumentieren
Architekturregeln mit Fitness Functions prüfen
  • Architekturregeln als Tests: ArchUnit für Java, ArchUnitNET für .NET, dependency-cruiser für TypeScript
  • Schichtrichtung, Zyklenfreiheit und Port-Zugriffe automatisiert prüfen
  • Fitness Functions in der Pipeline: Regelverstoß als Build-Fehler, Ausnahmen mit Begründung
  • Laufzeitmerkmale messen: Antwortzeiten, Aufrufketten zwischen Diensten, Deployment-Häufigkeit
Software-Architekturmuster und Coding-Agenten
  • Ordnervorlage je Muster als Agenten-Kontext: neue Features entstehen als Port, Adapter und Anwendungsfall
  • ArchUnit-Tests in der Pipeline weisen Agenten-Pull-Requests ab, die Schicht- oder Modulgrenzen verletzen
  • Agent liest aus Importen und Aufrufen ab, welches Muster ein Bestandssystem tatsächlich umsetzt
  • Projektionen und Query-Handler schreibt der Agent, neue Ereignisschemas gibt das Team frei
  • Strangler-Schritt per Issue an den Agenten: ein Modul hinter eine Fassade ziehen, Contract-Tests vorab
Praxisprojekt: Ausleihsystem einer Stadtbibliothek
  • Ausleihe als modularen Monolithen mit hexagonalem Kern und zwei Adaptern aufbauen
  • Katalogsuche über ein CQRS-Lesemodell, Ausleihhistorie per Event Sourcing
  • Theken-Client nach MVVM anbinden und das ViewModel ohne Oberfläche testen
  • Fitness Functions für Modulgrenzen schreiben und das Mahnwesen als eigenen Dienst herauslösen
Lernziele
  • Sie unterscheiden Landschafts-, Anwendungsstruktur- und UI-Muster und grenzen sie von Entwurfsmustern ab.
  • Sie wählen zwischen Monolith, modularem Monolithen, Microservices und Serverless anhand nachvollziehbarer Einsatzkriterien.
  • Sie setzen Schichten, Ports and Adapters, CQRS und Event Sourcing in einer Code-Struktur um.
  • Sie vergleichen MVC, MVP und MVVM nach Abhängigkeiten, Datenfluss und Testbarkeit.
  • Sie sichern eine gewählte Architektur mit Fitness Functions in der Build-Pipeline ab und planen schrittweise Migrationen.
Zielgruppe
  • Entwickler:innen, die Architekturentscheidungen verstehen und im Code umsetzen wollen
  • Tech Leads, die Architekturregeln im Team einführen und automatisiert prüfen möchten

*) Die Inhalte werden individuell abgestimmt und mit Praxisbeispielen abgerundet.

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