oop_NFS_Andreas/docs/normfallstudie.org

#+title: Normfallstudie
:preamble:
#+setupfile: ~/nextcloud/03_documents/org/settings/html_theme/setup/theme-readtheorg.setup
#+author: Andreas Zweili
#+latex_header: \input{/home/andreas/git_repos/notes/settings/latex/style}
#+latex_class: article
#+latex_class_options: [a4paper,11pt]
#+latex_header: \input{general/style}
#+otions: H:5 todo:f
#+language: de
#+startup: align
#+bibliography: general/bibliography.bib
:end:

* Einführung

Aufgabe war es ein System aufzubauen, welches Hotelbetreibern und
Fluggesellschaften auf einfach Weise Last Minute Angebote zu erstellen und auf
den Markt zu bringen.

Das System sollte dann bei angeschlossenen Fluggesellschaften über einen WCF
Service nach passenden Flügen suchen und diese Verbindung dann als ein
Kombiangebot in der Datenbank speichern. Diese Kombiangebot sollte dann von
einem Kunden mithilfe einer WinForm/WPF Applikation gebucht werden können.

* Ziele

Aus der Aufgabenstellung lassen sich folgende Ziele an die Systeme ableiten.


- Die Datenbank wird in SQL Server umgesetzt.
- Als Programmiersprache wird C# mit .NET Framework eingesetzt.
- Hotels können ihre Zimmer inklusive Zusatzinformationen wie Ausstattung etc.
  erfassen.
- Flüge werden in der Datenbank gespeichert.
- Die Kombiangebote werden auf der Plattform in der Datenbank gespeichert.
- Ein WinForm/WPF Client greift auf die Plattform zu und ruft die Kombiangebote
  ab.
- Der Client kann Kombiangebote buchen.
- Der Client kann Kombiangebote für 10 Tage reservieren.
- Die Plattform bucht bezahlte Reservationen fix.
- Es müssen mehrere Fluggesellschaften angebunden werden.
- Der Service wird innerhalb von 2s aufgebaut, läuft mindestens 30 Tage durch,
  bietet eine Verfügbarkeit von 0.995 und ist innerhalb von 0.5s ansprechbar.
- Es dürfen nur freie Flüge in Kombiangeboten vorkommen.
- Start- und Zielort des Fluges im Kombiangebot müssen passend zum Hotelzimmer
  sein.
- Die Daten des Fluges müssen korrekt sein.

* Analyse

Aufgrund der Ziele wurden anschliessend folgende Diagramme ausgearbeitet.

** Verteilungsdiagramm

Das Verteilungsdiagramm, Abbildung:([[fig:verteilungsdiagramm]]), wurde im
Unterricht ausgearbeitet. Der Klasse erschien es am sinnvollsten, wenn die
Plattform als ASP.NET Applikation erstellt wird und somit auf dem IIS Web
Server läuft. Da die Plattform das zentrale System ist, ist es für die
Normfallstudie auch sinnvoll, wenn der Datenbank Server auf dem gleichen System
läuft wie die Plattform. In einer realen Umgebung müsste hier allenfalls eine
separater Server aufgesetzt werden. Der Airline Service und der WPF Client
wurden entsprechend der Vorgaben als externe Applikationen geplant.

#+LATEX:\newpage
#+LATEX:\begin{landscape}
#+CAPTION: Verteilungsdiagramm
#+ATTR_LATEX: :height.9\textwidth
#+NAME: fig:verteilungsdiagramm
[[file:pictures/verteilungsdiagramm.pdf]]
#+LATEX:\end{landscape}
#+LATEX:\newpage

** Relationales Modell

Das relationale Modell, Abbildung:([[fig:rm]]), wurde durch den Studenten vor gängig
zur Umsetzung erstellt. In der Abbildung:([[fig:rmentity]]) ist die das relationale
Modell zu sehen welches, dann durch das Entity Framework effektiv in der
Datenbank erstellt wurde. Wie man sieht, sind sich die beiden Diagramme sehr
ähnlich. Entity Framework erstellt beim Code First Ansatz die Datenbank
ziemlich genau so, wie man sie auch von Hand erstellen würde. Zumindest im Bezug
auf die Tabellen.

#+LATEX:\newpage
#+LATEX:\begin{landscape}
#+CAPTION: Relationen Modell
#+ATTR_LATEX: :height.8\textwidth
#+NAME: fig:rm
[[file:pictures/rm.pdf]]
#+LATEX:\end{landscape}
#+LATEX:\newpage

#+LATEX:\newpage
#+LATEX:\begin{landscape}
#+CAPTION: Relationen Modell
#+NAME: fig:rmentity
[[file:pictures/rmentity.png]]
#+LATEX:\end{landscape}
#+LATEX:\newpage

* Zugewiesene Ziele

Im Anschluss zu der Analyse hat der Student die Ziele den einzelnen
Applikationen zugewiesen. Dies sollte dazu dienen die Zuständigkeiten zu regeln.

** Airline Service

Da die Airlines alle Flugdaten zur Verfügung haben erschien es sinnvoll das
diese einen Service bereitstellen, welcher die Parameter Anzahl Passagiere,
Start- und Enddatum sowie die Destination aufnimmt. Der Service sollte dann im
Hintergrund automatisch die bereits besetzten Flüge und Flüge, welche nicht auf
die restlichen Parameter passen ausfiltern und nur passende Flüge ausgeben.

Des Weiteren sollte der Airline Service eine Möglichkeit bieten Flüge zu buchen
sowie zu stornieren. Im Code Ausschnitt:(\ref{airline}) sieht man die Signatur
des Airline Services. Respektive des Interfaces davon.

#+BEGIN_EXPORT latex
\label{airline}
\begin{sexylisting}{Airline Service}
[OperationContract]
Dictionary<string, List<Flight>> GetFlights(
                                    DateTime startTime,
                                    DateTime endTime,
                                    string destination,
                                    int numberOfSeats);
[OperationContract]
Flight BookFlight(Flight flight, int numberOfSeats);
[OperationContract]
Flight CancelFlight(Flight flight, int numberOfSeats);
\end{sexylisting}
#+END_EXPORT
#+latex: \newpage
Somit wurden dem Airline Service folgende Ziele zugewiesen:
- Es dürfen nur freie Flüge in Kombiangeboten vorkommen.
- Start- und Zielort des Fluges im Kombiangebot müssen passend zum Hotelzimmer
  sein.
- Die Daten des Fluges müssen korrekt sein.

** Plattform

Die Plattform stellt den Grossteil der Logik und Funktionen bereit. Sie sollte
einerseits eine Möglichkeit bieten damit die Hotelbetreiber Zimmer und ihre
Hotels erfassen könne sowie das Matching zwischen Hotelzimmer und Flügen
erledigen.

Zusätzlich sollte sie die erstellten Kombiangebote und den WPF Client
weiterleiten können. Auch das Entgegennehmen der Bestellungen sowie
Reservationen des WPF Clients entgegennehmen und an den Airline Service
weiterleiten. Auch die Überprüfung der Reservationszeit sowie die entsprechende
Reaktion war für die Plattform geplant.

Zu guter Letzt sollten dann die reservierten respektive gebuchten Flüge an
die passende Airline zur Buchung weitergeleitet werden. Im Falle einer
Stornierung des Angebots müsste dann natürlich auch noch der Flug storniert
werden.

Der Plattform wurden somit folgende Ziele zugewiesen:
- Die Datenbank wird in SQL Server umgesetzt.
- Hotels können ihre Zimmer inklusive Zusatzinformationen wie Ausstattung etc.
  erfassen.
- Flüge werden in der Datenbank gespeichert.
- Die Kombiangebote werden auf der Plattform in der Datenbank gespeichert.
- Ein WinForm/WPF Client greift auf die Plattform zu und ruft die Kombiangebote
  ab.
- Der Client kann Kombiangebote buchen.
- Der Client kann Kombiangebote für 10 Tage reservieren.
- Die Plattform bucht bezahlte Reservationen fix.
- Es müssen mehrere Fluggesellschaften angebunden werden.
- Der Service wird innerhalb von 2s aufgebaut, läuft mindestens 30 Tage durch,
  bietet eine Verfügbarkeit von 0.995 und ist innerhalb von 0.5s ansprechbar.
- Start- und Zielort des Fluges im Kombiangebot müssen passend zum Hotelzimmer
  sein.

Die Signatur des Plattform Services ist im Codebeispiel:(\ref{plattform}) zu
sehen.

#+BEGIN_EXPORT latex
\label{plattform}
\begin{sexylisting}{Plattform Service}
[OperationContract]
List<SpecialOffer> GetSpecialOffers();
[OperationContract]
bool ReserveSpecialOffer(SpecialOffer offer);
[OperationContract]
bool BookSpecialOffer(SpecialOffer offer);
[OperationContract]
bool CancelSpecialOffer(SpecialOffer offer);
[OperationContract]
List<Gender> GetGenders();
[OperationContract]
List<Salutation> GetSalutations();
[OperationContract]
List<City> GetCities();
\end{sexylisting}
#+END_EXPORT

** WPF Client

Der WPF Client sollte nur aus einem simplen graphischen Interface bestehen,
welches einem User erlaubt hätte nach Städten und Daten zu filtern und ihm dann
die entsprechenden Kombiangebote angezeigt hätte. Das gewünschte Angebot hätte
er dann über den WCF Service auf der Plattform reservieren oder direkt buchen
können. Die folgenden zwei Screenshots, Abbildung:([[fig:wpf1]]) und ([[fig:wpf2]]),
zeigen einen frühen Stand des Clients.

#+CAPTION: Screenshot des Client Hauptfensters
#+ATTR_LATEX: :width .8\textwidth
#+NAME: fig:wpf1
[[file:pictures/wpf1.png]]

#+CAPTION: Screenshot der Kundendateneingabeform
#+ATTR_LATEX: :width 6cm
#+NAME: fig:wpf2
[[file:pictures/wpf2.png]]

* Offene Punkte

Aufgrund enormen Zeitmangels war es leider nicht möglich das Projekt zu
realisieren. In dieser Sektion soll ein kurzer Überblick darüber gegeben
werden, welche Punkte in welchem Teil des Projektes noch offen sind, nicht
fertigstellt sind oder überhaupt angegangen werden konnten.

** Airline Service

Soweit der Student dies zum jetzigen Zeitpunkt beurteilen kann ist der Airline
Service soweit abgeschlossen. In ersten nicht dokumentierter Tests wurden
zumindest die erwarteten Daten zurück geliefert.

** Plattform

Aufgrund eines Bugs, welcher auch mit Hilfe des Dozenten nicht behoben werden
konnte, ist es zurzeit nicht möglich die Plattform überhaupt zu starten. Das
Provisionieren der Datenbank schlägt mit dem folgenden Fehler fehl.

#+CAPTION: Plattform Error
#+BEGIN_EXAMPLE
MappingException: (6,10) : error 3004: Problem in mapping fragments
starting at line 6:No mapping specified for properties
Airline.ExtensionData in Set Airlines. An Entity with Key (PK) will
not round-trip when: Entity is type [Plattform.DB.Airline]
#+END_EXAMPLE

Für die Abgabe wurde ein früherer Stand des Codes ausgecheckt, welcher jedoch
insgesamt auch nicht so performt wie er sollte. Der Airline Service und die
Plattform lassen sich jedoch starten.

Die Zimmererfassung, Abbildung:([[fig:room]]), für die Hotels konnte zuvor
jedoch soweit fertigstellt werden. Der Hotelbetreiber kann den Raumtypen und
das Hotel auswählen, sowie die Daten angeben von wann bis wann der Raum frei
ist. Sollte der Raumtyp nicht existieren kann er in einer separaten Form,
Abbildung:([[fig:roomtype]]), erfasst werden. Gleiches gilt auch für das Hotel,
Abbildung:([[fig:hotel]]).

#+CAPTION: Screenshot der Raumeingabeform
#+ATTR_LATEX: :width 5cm
#+NAME: fig:room
[[file:pictures/selection.png]]

#+CAPTION: Screenshot der Raumtyp Erstellungsform
#+ATTR_LATEX: :width 5cm
#+NAME: fig:roomtype
[[file:pictures/roomtype.png]]

#+CAPTION: Screenshot der Hotel Erstellungsform
#+ATTR_LATEX: :width 5cm
#+NAME: fig:hotel
[[file:pictures/hotel.png]]


Bei der Plattform noch offene Punkte sind:
- Der Plattform Service ist mangels eines passenden Clients komplett
  ungetestet. Somit ist unklar, ob die Buchung oder Reservationen der
  Kombiangebote funktionieren.
- Flüge und ihre Randdaten werden in der Datenbank gespeichert.
- Kombiangebote werden in der Datenbank gespeichert.
- Zu buchende/stornierende Flüge werden an die Fluggesellschaften gemeldet.
- Der Service wird innerhalb von 2s aufgebaut, läuft mindestens 30 Tage durch,
  bietet eine Verfügbarkeit von 0.995 und ist innerhalb von 0.5s ansprechbar.
- Bezahlte Reservationen werden fix gebucht.

** WPF Client

Vom WPF Client existiert zurzeit nur das Grundgerüst. Da die Plattform nicht
funktionsfähig war, hat der Student am WPF Client gearbeitet soweit es möglich
war. Allerdings war dies ohne den WCF Service der Plattform nur sehr beschränkt
möglich. Viel mehr als die grafische Oberfläche existiert zurzeit nicht.

* Fazit

Ein Booking System welches Kombiangebote wie in der Aufgabenstellung verlangt
bereitstellt ist eine unglaublich komplexes System. Das Matching der Flüge zu
passenden Hotelzimmer hat enorm viele Variablen welche berücksichtigt werden
müssen. Auch das Zusammenspiel des Clients zur Plattform bietet durchaus einige
Knackpunkte.

Dadurch lässt sich das Projekt in keiner Weise innerhalb von ca. 20 Stunden
erstellen. Der Student hat bereits weit über 40 Stunden in das Projekt in
Heimarbeit investiert und kein brauchbares Ergebnis erzielen können. Für den
Studenten ist dies eine enorm unbefriedigende Situation.

Das .NET und Entity Framework bieten einige interessante Features. Allerdings
wirkt der Code-First Ansatz von Entity Framework so, als ob die ganzen
Überprüfungen in der Applikation gemacht werden sollten anstatt in der
Datenbank. Allenfalls ist das noch eine Altlast von früher. Heutzutage gibt es
Frameworks die dies wesentlich eleganter lösen. Der Student findet dass, das
Framework die Datenbank so sauber wie möglich erstellen sollte und es dem
Entwickler möglichst einfach machen sollte erweiterte Features der Datenbank zu
nutzen.

Auch empfindet der Student C# eher als ungeeignet um innerhalb von so kurzer
Zeit ein Projekt zu realisieren Die Sprache fühlt sich dafür einfach zu sperrig
an. Die zusätzliche Komplexität durch Visual Studio ist leider nicht immer nur
eine Hilfe.

WCF Services sind in der Grundidee eine sehr interessante Technologie und der
Student wird WCF Services oder ähnliche Technologien in der Zukunft sicher
in Betracht ziehen. Insbesondere das Teilen der Klassen bietet interessante
Möglichkeiten.