V Modell

V Modell: Verifizierung und Validierung

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Lesedauer: etwa 7 Min.

Themen:

  • Ingenieurwesen
  • Produktentwicklung

In den letzten Jahrzehnten wurden viele verschiedene Methoden zur Softwareentwicklung eingesetzt. Sie fallen im Allgemeinen in eine von zwei Kategorien: Schwergewicht oder Leichtgewicht.

Schwere (prädiktive) Methoden wie Wasserfall, Spirale und V Modell basieren auf einem linearen, sequentiellen, schrittweisen Ansatz für die Softwareentwicklung. Sie werden im Allgemeinen für längere Entwicklungszyklen verwendet, die mehrere Monate oder ein Jahr dauern können. 

Leichte (agile) Methoden wie Scrum, Lean und XP sind flexibel und werden in kurzen Entwicklungszyklen (Iterationen) von zwei bis vier Wochen eingesetzt. Dadurch können Ihre Teams schnell auf die sich schnell ändernden Anforderungen Ihrer Kunden reagieren.

Schwergewichtsmodelle sind größtenteils in Ungnade gefallen und wurden durch Leichtgewichtsmethoden ersetzt, aber das bedeutet nicht, dass niemand mehr Schwergewichtsmethoden verwendet. Wenn Sie neue Software entwickeln, ist das von Ihnen gewählte Entwicklungsmodell der Schlüssel zu Ihrem Erfolg. Und es gibt keine bestimmte Methode, die für jeden in jeder Situation funktioniert.

In diesem Artikel besprechen wir ein Schwergewichtsmodell, das als V Modell bekannt ist. Wir erklären, was das V Modell ist, wie es funktioniert und warum Sie es im Zeitalter der Leichtbauentwicklung vielleicht nutzen möchten.

Was ist ein V Modell?

Diese Softwareentwicklungsmethodik ist eine Variante des klassischen Wasserfallmodells. Der Unterschied besteht darin, dass bei Waterfall jede Entwicklungsphase in einem einfachen linearen Prozess zur nächsten kaskadiert. Beim V Modell läuft parallel zu jeder Entwicklungsphase eine Testphase. Jede parallele Entwicklungs- und Testphase muss abgeschlossen sein, bevor die nächste beginnt. 

Der Name dieses Modells geht auf seinen primären Fokus auf Verifizierung und Validierung zurück. Wenn diese parallelen Entwicklungs- und Testphasen grafisch dargestellt werden, ähnelt das resultierende Diagramm außerdem der Form eines Buchstabens V. 

Was ist der Unterschied zwischen Verifizierung und Validierung?

Manche sind verwirrt und denken, dass Verifizierung und Validierung im Wesentlichen dasselbe sind. Schauen wir uns also die Unterschiede an.

Bei der Verifizierung handelt es sich um den Prozess, der sicherstellt, dass die Projektanforderungen erfüllt werden. Dazu gehört die Überprüfung von Dokumentation, Design und Code zu einem bestimmten Zeitpunkt der Projektentwicklung. Sie stellen sicher, dass das Projekt korrekt entwickelt wird.

Wenn Sie beispielsweise eine Tabellenkalkulations-App entwickeln, müssen Sie nebenbei überprüfen, ob grundlegende mathematische Berechnungen korrekt sind, bevor Sie mit komplexeren Codierungen und Formeln fortfahren. Diese Art der Prüfung erfolgt parallel zur Entwicklung des Produkts.

Bei der Validierung wird sichergestellt, dass Sie das richtige Produkt entwickeln. Diese Art von Tests erfolgt, wenn die Entwicklungsphase abgeschlossen ist. Sie testen, um sicherzustellen, dass das Produkt den Kundenanforderungen entspricht.

Wie funktioniert das V Modell?

Das V Modell besteht aus einer Reihe linearer Phasen, die nacheinander bis zum Abschluss des Projekts ablaufen. Auf der linken Seite des V Modells sind die Verifizierungsphasen der Entwicklung aufgeführt. Auf der rechten Seite sind die parallelen Validierungsphasen der Entwicklung aufgeführt. Die Verifizierungs- und Validierungsphasen werden am Punkt der V Form zusammengeführt.

Im V Modell für die Technik gibt es mehrere Verifizierungs- und Validierungsphasen, wie unten beschrieben.

Anforderungen

Während der Anforderungsphase analysieren Stakeholder und das Team die Bedürfnisse der Kunden und legen fest, was in den Funktionsumfang aufgenommen wird. Nehmen Sie sich genügend Zeit für eine gründliche Analyse, damit Ihnen nichts entgeht, was für Ihre Kunden wichtig ist. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie eine detaillierte Dokumentation erstellen, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten die Anforderungen verstehen. Parallel dazu werden die Abnahmetests geplant und gestaltet.

System-Design

Bestimmen Sie anhand Ihrer Anforderungsdokumente und des Feedbacks von Kunden und Stakeholdern, welche Methoden oder Techniken Sie möglicherweise zur Umsetzung der Anforderungen verwenden können. Erstellen Sie ein Spezifikationsdokument, das die allgemeine Systemorganisation, Menüstrukturen, Geschäftslogik, Datenschichten usw. beschreibt.

Basierend auf den Systemdesignunterlagen werden in dieser Phase die Systemtests geplant und konzipiert.

Architekturdesign

In dieser Phase dokumentieren Sie Spezifikationen, die detailliert beschreiben, wie alle verschiedenen Komponenten der Software miteinander verbunden werden und interagieren – durch interne oder externe Integrationen. Diese Phase wird manchmal auch als High Level Design (HLD) bezeichnet.

Basierend auf den in dieser Phase dokumentierten Informationen werden parallel die Integrationstests entwickelt.

Moduldesign

Diese Phase wird auch als Low-Level-Design Ihres Systems bezeichnet. In dieser Phase legen Sie die Details für das interne Design des Systems fest. Sie müssen die Details darüber dokumentieren, wie Modelle, Komponenten, Schnittstellen usw. implementiert werden und mit anderen Modulen im System zusammenarbeiten.

In dieser Phase sollten die Unit-Tests geplant und erstellt werden. Mithilfe der Unit-Tests wird sichergestellt, dass einzelne Komponenten des Moduls ordnungsgemäß funktionieren.

Codierung

Hier befinden wir uns an dem Punkt der V-Form, an dem die Verifizierungsseite des Modells mit der Validierungsseite verbunden ist. In dieser Phase arbeiten Ihre Entwickler an der Codierung unter Verwendung der Richtlinien und Standards, die in den Designdokumenten detailliert beschrieben sind. Anhand der Design- und Spezifikationsdokumente schreibt Ihr Team Code und erstellt ein funktionsfähiges System. Der Code wird vor einem endgültigen Build überprüft und optimiert. Die Testphasen beginnen, nachdem der endgültige Build eingereicht wurde.

Unit-Tests

Die Validierungsphasen des V Modells beginnen mit Unit-Tests. Die Unit-Tests sollten während der Modulentwurfsphase geplant und entworfen worden sein. Diese Tests werden anhand des Codes in einzelnen Teilen des Moduls ausgeführt. Mithilfe von Unit-Tests können Sie Fehler und andere möglicherweise auftretende Probleme finden und beheben.

Da Unit-Tests sehr detailliert sind, wird diese Phase wahrscheinlich mehr Zeit in Anspruch nehmen als die anderen Validierungsphasen. Diese Phase ist jedoch sehr wichtig, da sie Ihnen hilft, die meisten Ihrer potenziellen Fehler und Probleme zu beseitigen, sodass die folgenden Testphasen reibungsloser und schneller ablaufen.

Integrationstests

Die Testpläne für diese Phase sollten während der Architekturentwurfsphase erstellt worden sein. Mithilfe der Tests wird festgestellt, wie gut Ihre Software funktioniert und mit internen und externen Komponenten im gesamten System kommuniziert.

Systemtests

Die Systemtests werden während der Systemdesignphase erstellt. Diese Tests konzentrieren sich hauptsächlich auf die Gesamtleistung, um sicherzustellen, dass die neue Software ordnungsgemäß funktioniert und innerhalb des Systems kommuniziert. Systemtests können Ihnen dabei helfen, Software- und Hardware-Kompatibilitätsprobleme zu finden.

Abnahmeprüfung

Der Abnahmetest ist die letzte Testphase. Akzeptanztests finden in einer Benutzerumgebung statt. Ziel ist es sicherzustellen, dass die neue Software mit anderen Systemen in der Benutzerumgebung kompatibel ist und in einer Live-Umgebung ordnungsgemäß funktioniert.

Warum sollte man ein V Modell verwenden?

Da die meisten Unternehmen in einer agilen Umgebung arbeiten, fragen Sie sich vielleicht, warum Sie ein V Modell verwenden sollten, das von der Wasserfallmethode abgeleitet ist. Wenn uns die globale Pandemie etwas gelehrt hat, dann ist es, dass Unternehmen flexibel sein müssen, um erfolgreich zu sein. Bei Flexibilität geht es nicht nur darum, Ihren Mitarbeitenden die Arbeit von zu Hause, im Büro oder in einem Hybridmodell zu ermöglichen. Es bedeutet auch, dass viele Organisationen ihre Art und Weise, ihre Projekte zu planen und durchzuführen, verändert haben. 

Das Project Management Institute (PMI) bezeichnet diese Unternehmen als Turnunternehmen. Ein Gymnastikunternehmen konzentriert sich mehr auf Ergebnisse und Resultate. Das bedeutet, dass sie offener für verschiedene Prozesse sind, die ihnen helfen können, das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Basierend auf der Art des Projekts, seiner Komplexität und der Verteilung der Mitarbeitenden könnte ein dynamisches Unternehmen entscheiden, dass es sinnvoll ist, ein Projekt manchmal mit einer schwergewichtigen Methode wie dem V Modell zu entwickeln.      

Aufgrund der folgenden Vorteile sollten Sie möglicherweise die Verwendung eines V-Modells in Betracht ziehen:

  • Es ist relativ einfach zu verstehen und umzusetzen. Da jede Phase abgeschlossen ist, bevor die nächste beginnt, ist es einfach, auf dem richtigen Weg zu bleiben und Ziele zu erreichen.
  • Es ist einfach zu verwalten. Durch die lineare Natur des Modells wissen Sie, wo Sie waren, wo Sie sind und wohin Sie gehen müssen.
  • Das V Modell ist linear, starr und restriktiv – was vielleicht nicht wie ein Vorteil klingt. Ein linearer und starrer Ansatz eignet sich jedoch gut für Projekte, bei denen der Umfang streng und der Zeitplan nicht flexibel ist. 
  • Das V Modell eignet sich gut für das Zeitmanagement. Das Modell eignet sich sehr gut für Projekte, bei denen eine strenge Frist eingehalten und dabei definierte Meilensteine erreicht werden müssen.

 

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