BF1: Endzustand als Anforderung beschreiben

Ich kann den Endzustand als Anforderung im Sinne der deklarativen Programmierung beschreiben. (Das gewünschte Ergebnis wird beschrieben statt die Arbeitsschritte.)

Lernziele

#	Lernziel	Beantwortet in
1	Ich kann eine imperative Anforderung in eine deklarative Anforderung umformulieren, die den Endzustand beschreibt.	Anforderungen deklarativ formulieren
2	Ich kann mindestens 3 Vorteile nennen, warum es vorteilhaft ist, den Endzustand zu beschreiben statt die Arbeitsschritte.	Warum Endzustand statt Arbeitsschritte?
3	Ich kann für ein praxisnahes Szenario eine deklarative Anforderungsbeschreibung verfassen.	Praxisbeispiele

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Warum Endzustand statt Arbeitsschritte?

In der deklarativen Programmierung beschreibt man was das Ergebnis sein soll, nicht wie man dorthin kommt. Dieselbe Idee lässt sich auf Anforderungen übertragen: statt die Schritte aufzulisten, formuliert man das gewünschte Endergebnis.

	Imperative Anforderung	Deklarative Anforderung
Fokus	Arbeitsschritte	Endzustand
Beispiel	“Iteriere über alle Bestellungen, prüfe den Betrag, füge passende in eine neue Liste”	“Das Ergebnis ist eine Liste aller Bestellungen mit Betrag > 100”

Vorteile der deklarativen Formulierung

Vorteil	Erklärung
Optimierung	Das System kann die effizienteste Ausführungsstrategie selbst wählen (z.B. Parallelisierung).
Lesbarkeit	Die Anforderung ist kürzer und auf einen Blick verständlich.
Weniger Fehler	Keine Implementierungsdetails, die falsch umgesetzt werden könnten.
Flexibilität	Mehrere Implementierungen können dieselbe Anforderung erfüllen.

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Anforderungen deklarativ formulieren

Die Technik: Man nimmt eine Schritt-für-Schritt-Beschreibung, streicht das Wie und behält nur das Was.

Transformationsbeispiele

Imperativ (Schritte)	Deklarativ (Endzustand)
“Iteriere über alle Bestellungen, prüfe ob der Betrag > 100 ist, und füge diese in eine neue Liste ein.”	“Das Ergebnis ist eine Liste aller Bestellungen mit einem Betrag grösser als 100.”
“Gehe die Benutzerliste durch, prüfe das letzte Login-Datum, sammle E-Mails der inaktiven Benutzer.”	“Das Ergebnis ist eine Liste der E-Mail-Adressen aller Benutzer, deren letzter Login mehr als 90 Tage zurückliegt.”
“Lies jede Zeile der CSV, parse sie, prüfe die Felder, konvertiere gültige Zeilen zu JSON.”	“Das Ergebnis ist eine JSON-Datei mit allen gültigen Datensätzen der CSV-Eingabe.”

Muster erkennen

Imperative Anforderungen enthalten typischerweise Wörter wie: iteriere, gehe durch, prüfe, füge ein, speichere, für jedes Element. Deklarative Anforderungen beginnen oft mit: “Das Ergebnis ist…” oder “Die Ausgabe enthält…“.

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Praxisbeispiele

Szenario: Inaktive Benutzer finden

Imperative Anforderung:

Gehe die Liste aller Benutzer durch. Für jeden Benutzer, prüfe ob das letzte Login-Datum mehr als 90 Tage zurückliegt. Wenn ja, lese die E-Mail-Adresse aus und füge sie in eine Ergebnisliste ein. Gib die Liste zurück.

Deklarative Anforderung:

Das Ergebnis ist eine Liste der E-Mail-Adressen aller Benutzer, deren letzter Login mehr als 90 Tage zurückliegt.

Wie sieht das im Code aus?

Die deklarative Anforderung lässt sich direkt in deklarativen Code übersetzen:

from datetime import datetime, timedelta

class User:
    def __init__(self, email, last_login):
        self.email = email
        self.last_login = last_login

users = [
    User("alice@example.com", datetime(2024, 1, 1)),
    User("bob@example.com", datetime(2024, 12, 1)),
]

cutoff = datetime.now() - timedelta(days=90)

# Imperative Umsetzung (Schritte)
result = []
for user in users:
    if user.last_login < cutoff:
        result.append(user.email)

# Deklarative Umsetzung (Ergebnis beschreiben)
result = [user.email for user in users if user.last_login < cutoff]

Beide Varianten liefern dasselbe Ergebnis. Die deklarative Variante spiegelt die Anforderung fast wörtlich wider: “E-Mail-Adressen aller Benutzer, deren letzter Login vor dem Stichtag liegt.”

Anforderung vs. Implementierung

Wichtig: Die deklarative Anforderung ist nicht die Implementierung. Sie beschreibt nur das gewünschte Ergebnis. Ob die Implementierung mit einer List Comprehension, einer for-Schleife oder einer SQL-Abfrage erfolgt, ist eine separate Entscheidung.