GraphQL in einer Microservice-Architektur

Die steigende Komplexität von Softwaresystemen erschwert das Design und die Integration von Schnittstellen, die traditionell auf REST basieren. Die zunehmende Beliebtheit von GraphQL als Alternative zu REST, insbesondere in komplexen Microservicearchitekturen, ermöglicht eine vereinfachte API-Entwicklung. Unternehmen unterschiedlicher Branchen setzen GraphQL ein, um komplexe Prozesse abzubilden und die Entwicklung zu erleichtern. Dennoch zeigt GraphQL in solchen Projekten verschiedene Schwächen auf.

Diese Arbeit untersucht die Integration externer GraphQL-APIs in eine eigene Microservicearchitektur unter Verwendung von Apollo Federation. Dabei wird auch das „N+1“-Problem betrachtet und eine Lösung im Rahmen verteilter Graphen angestrebt. Die Funktionsweise von GraphQL wird erläutert, gefolgt von einer Beschreibung des aktuellen Einsatzes von GraphQL in verschiedenen Unternehmen, um Forschungsfragen zu identifizieren. Anschließend wird eine Lösung in Form eines Microservices beschrieben und hinsichtlich Machbarkeit und Performance evaluiert. Diese Arbeit richtet sich an Systemarchitekten und Entwickler mit grundlegenden Kenntnissen in Software- und Systemarchitekturen.

Ist-Stand - Statische Query
Ist-Stand – Statische Query

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Reduzierung der Laufzeit eines Salesforce Deployment Pipeline

In einer sich immer mehr digitalisierenden Gesellschaft ist es vor Allem für IT-Unternehmen wichtig, sich stetig weiterzuentwickeln, um mit der wachsenden Konkurrenz mithalten zu können und kompetitiv zu bleiben.
Entwicklungsprozesse müssen also effizienter gestaltet werden, um Software mit hoher Qualität regelmäßig bereitstellen zu können. Entwicklungsteams sollen neue Methoden der Zusammenarbeit lernen, um Kundenprojekte koordiniert und systematisch umsetzen. Das stetige Lernen und Weiterbilden ist Alltag eines modernen Entwicklers.

Da ein Entwicklungsprozess viele verschiedene Teilaspekte von der Konzeptionierung bis zum fertig ausgelieferten Produkt besitzt, kann ein solcher Prozess auch an vielen Stellen optimiert und effizienter gestaltet werden. Methoden der agilen Softwareentwicklung beschleunigen den Implementierungsprozess, Modelle und Prototypen unterstützen die Anschaulichkeit von Konzepten, um direkte Rückmeldung vom Kunden bekommen zu können. Doch auch der Prozess der Bereitstellung von Änderungen und neuen Features kann in vielen Punkten durch Automatisierung und  weitere  Methoden  verbessert  werden. Dazu dienen DevOps, CI (Continuous Integration) und CD (Continuous Delivery und Continuous Deployment). 

Entwurf der neuen Pipeline
Entwurf der neuen Pipeline

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Der Weg zu performantem NodeJS –Do’s and Dont‘s

JavaScript ist in der heutigen Zeit eine der meistgenutzten Programmiersprachen. Mit dem Wachstum des Internets und der immer komplexeren Funktionalität von Webseiten ist JavaScript aus Sicht eines Webentwicklers nicht mehr wegzudenken. Im Jahr 2009 entwickelte Ryan Dahl NodeJS, um einen Webserver bereitzustellen, welcher viele parallele Anfragen gleichzeitig verarbeiten kann, da er mit der Performance von einem Apache-Webserver diesbezüglich unzufrieden war. Als Basis wählte er aufgrund des besonderen ereignisgetriebenen Systems JavaScript, um asynchron Anfragen abarbeiten zu können. Die damit einhergehenden technischen Anpassungen bringen nun auch einige Änderungen mit sich, die es zu beachten gilt, wenn man NodeJS anstelle von reinem JavaScript im Browser programmiert. Bei NodeJS handelt es sich nicht um eine Programmiersprache, sondern vielmehr um ein Framework, das es ermöglicht JavaScript oder eine JavaScript-Engine auf dem Desktop oder einem Server alleinstehend auszuführen.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Aufbau von NodeJS zu analysieren und die wichtigsten Punkte bezüglich der Performance solcher Anwendungen herauszuarbeiten. Weiterhin sollen Möglichkeiten zur Optimierung von NodeJS-Anwendungen zusammengetragen und analysiert werden, um diese dann ggf. in einem Produktivsystem einzusetzen.

NodeJS Architektur - Übersicht
NodeJS Architektur – Übersicht

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Integration einer Lösung für die individuelle Anpassung von Produkten mit dem ZAKEKE Produktkonfigurator in Salesforce Commerce

In der modernen Zeit gibt es immer mehr einzigartige und branchenspezifische Arten, Softwarelösungen zu entwickeln. Ein Programmierer hat viele unterschiedliche Möglichkeiten, eine Problemstellung anzugehen und es ist an ihm zu wählen, welche Lösung die Beste für den gegebenen Fall ist. Daraus entstehen immer effizientere und kundenfreundlichere Lösungen für spezielle Anwendungsfälle. Jedoch ist es durch diese große Varianz an Programmiersprachen, Plattformen und Programmierarten nicht immer einfach, zwei bestehende Systeme funktional zusammenzuführen. Deswegen müssen Softwareentwickler heutzutage immer häufiger Schnittstellen zwischen zwei auf verschiedenen Techniken basierenden Anwendungen entwickeln, um einen reibungslosen Datenaustausch zwischen ihnen zu ermöglichen.

Diese wissenschaftliche Arbeit beschäftigt sich mit der Implementierung einer neuen Funktionalität in ein bestehendes Webshopsystem. Dabei wird ein möglicher Lösungsansatz für die Implementierung als Konzept entstehen und technisch umgesetzt werden. Der Durchführung soll eine ausführliche Analyse unterliegen, aus welcher Schlüsse und Erkenntnisse für weitere Projekte im gegebenen Sachzusammenhang gewonnen werden sollen.

Konfiguratorenseite nach der Implementierung
Konfiguratorenseite nach der Implementierung

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Fehlerbehandlung in einer Mikroservicearchitektur – Ein Ansatz aus der funktionales Programmierung

In größeren Programmarchitekturen ist ein gutes Konzept zum Umgang mit Fehlern unabdingbar. In einer produktiven Umgebung eines Kunden sollen die Anwendungen im Falle eines Fehlers nicht den Betrieb der Plattform beeinflussen, indem sie abstürzen oder sogar andere Teile der gesamten Plattform zum Absturz bringen. Im besten Fall gibt die Anwendung eine Fehlermeldung aus, um sie in einem Log zu speichern und arbeitet, ggf. nach einem Neustart, wie gewohnt weiter.

Speziell in Microservicearchitekturen ist es wichtig, dass jede der vielen kleinen Anwendungen stets bereit ist Anfragen zu bearbeiten, da zwischen den Anwendungen sehr viel Kommunikation stattfindet und sie deshalb abhängig voneinander sind. Es ist wichtig, dass über alle Microservices hinweg eine einheitliche Programmstruktur herrscht, die dabei hilft Fehler gänzlich zu vermeiden oder diese elegant zu behandeln.

Bei der Entwicklung solcher Architekturen werden Fehler häufig auf unterschiedliche Art und Weise behandelt. Dabei werden Fehler meistens geworfen, um sie später an anderer Stelle zu behandeln. Das macht es schwer die bestehende Codebasis zu erweitern, Fehler zu finden oder kann zu inkonsistentem Logging führen. Ein Ansatz aus der funktionalen Programmierung soll dabei helfen die Programmlogik noch klarer von den Fehlern zu trennen und eine robustere Codebasis schaffen. Dadurch wird das Logging verbessert und Fehler können effizienter gesucht und behoben werden.

Umsetzung der Hauptfunktion - funktionaler Ansatz
Umsetzung der Hauptfunktion – funktionaler Ansatz

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Evaluation und Umsetzung von Performance-Tests mit Hilfe von CodeceptJS

Das Internet entwickelt sich seit seiner Erfindung unaufhaltsam fort. Jährlich nimmt die Anzahl von Internetanschlüssen und Nutzern weltweit stark zu. Aufgrund der rasant steigenden Verfügbarkeit von schnellen Breitbandverbindungen tolerieren immer weniger Internetnutzer langsam arbeitende Webseiten. Dazu zeigen Studien, dass Absprungraten von Webseitennutzern mit der Dauer von Ladezeiten ansteigen. Dies kann einen potenziellen Umsatzverlust für den Seitenbetreiber bedeuten. Ladezeiten können durch unterschiedliche Faktoren beeinflusst werden. Ein relevanter Faktor bei Onlineshops kann dabei die Anzahl der zeitgleich eintretenden Kunden sein. Zu viele Nutzer können zu einer Überlast des Webservers und somit zu höheren Antwortzeiten führen.

Um solche Probleme frühzeitig zu erkennen, werden Lasttests an Servern durchgeführt, um die Auswirkungen von hohen Nutzerzahlen auf Seitenladezeiten zu messen. Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit der Konzeption, Entwicklung und Durchführung von Lasttests unter der Verwendung des Frontend-Testing Frameworks CodeceptJS.

Jedoch war es bislang unbekannt, ob und inwiefern sich Lasttests mit Hilfe dieses Tools umsetzen lassen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde ein Testkonzept aufgestellt, welches alle benötigten Testabläufe definiert. Anschließend wurden Testskripte erstellt, welche anhand eines Benutzermodells Webseitenbesucher simulieren und deren Auswirkungen auf einem Testserver messen. Dieser Versuch konnte aufzeigen, dass es durchaus möglich ist, Lasttests mit CodeceptJS aufzusetzen. Jedoch benötigt es einen hohen Aufwand, alle Funktionalitäten von XLT nachzubilden.

Auslastung des Testsystems bei unterschiedlicher Anzahl von virtuellen Nutzern
Auslastung des Testsystems bei unterschiedlicher Anzahl von virtuellen Nutzern

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Optimierung und Evaluierung einer Erweiterung zur Integration von ClickThrough-Daten im Apache SOLR Scoring-Algorithmus

Der Umsatz im Online-Handel steigt, weshalb es für Unternehmen notwendig ist, ihre Geschäftsprozesse auf digitale Strategien auszuweiten. Viele Firmen befassen sich mit der Bedeutung des E-Commerce und setzen auf Webshops. Im Vergleich zum stationären Handel bringen diese Vorteile wie Einsparungen von Personalkosten sowie eine höhere Reichweite und Verfügbarkeit für den Kunden.

Bei der Umsetzung dieser Online-Präsenzen sind verschiedene Komponenten zu beachten. Dazu gehören ein Warenkorb, Produktdetailseiten oder die Produktsuche. Letztere hat mit einer Beteiligung an 80 Prozent der Online-Käufe einen entscheidenden Einfluss auf den Erfolg der Webshops. Sie dient der gezielten Navigation des Kunden zu einem Ergebnis. Das Ziel ist es, möglichst passende Elemente zu einer Suchanfrage zu liefern. Um die Qualität der Suchergebnisse zu verbessern, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Dazu gehört u. a. das Click-Through-Scoring. Das Click-Through-Ranking bezeichnet die Fähigkeit eines Suchalgorithmus, in der Vergangenheit häufig geklickte Treffer präsenter anzuzeigen. Das wird zum Beispiel mittels Anzeigen des Produktes auf einer vorderen Position im Suchergebnis erreicht.

Unternehmen haben die Möglichkeit, Drittanbietersoftware für ihre Produktsuche zu verwenden. Vor allem bei Lösungen, die frei zur Verfügung stehen, ist es aber möglich, dass diese kein Click-Through-Scoring beinhalten. Ein Beispiel dafür ist die Suchmaschine SOLR, die von der E-Commerce Plattform SAP Commerce verwendet wird. Es ist möglich, die bestehende Implementierung um diese Funktionalität zu erweitern. Ziel dieser Arbeit ist deshalb die Umsetzung einer Software zur Erweiterung des SOLR um einen Click-Through-Scoring Algorithmus. Dies erfolgt auf Basis eines bestehenden Prototyps. Weiterhin soll diese Software auf die Einhaltung funktionaler und nichtfunktionaler Anforderungen geprüft werden, um einen erfolgreichen Einsatz in einem Produktivsystem zu gewährleisten.

Beteiligte Komponenten beim Click-Through-Scoring
Beteiligte Komponenten beim Click-Through-Scoring

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Use of Image Classification in PIM Systems

Modern economies are characterized not only by the growing number of market participants but also by a steadily increasing range of product variations. Therefore, the higher number of products offered is associated with a more significant amount of product data that must be managed. To ensure efficient communication between market participants, meaning that information of different formats is collected, and no data is lost or duplicated, central information systems such as the product information management (PIM) systems are applied. 

Since PIM systems are specially designed to support marketing activities in e-commerce by enriching product data, monitoring the results of an image classification procedure in this context is of importance, as incorrect information might be published. Rich and correct product information in online retailing can thus be regarded as a fundamental prerequisite for the success of a retailer as it influences the purchasing decisions of customers. Thus, the integration of AI-systems raises explicitly the question of how the success and added value of these procedures should be measured and monitored in the operative business. This thesis intends to analyze these questions and close the gap in research concerning PIM systems and the business-related handling of AI-caused misclassifications. 

PIM systems
PIM systems

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Mitarbeiter Skills – Applikation zur Erfassung von Mitarbeiterfähigkeiten

Für Unternehmen stellt die Erfassung und Aktualisierung von Mitarbeiterinformationen eine Herausforderung dar. Gespeichert werden unter anderem Name, Emailadresse und das Geburtsdatum der Mitarbeiter. Auch deren Zertifikate oder an welchen Projekten sie arbeiten soll abrufbar sein. Mittels einer Lösung durch Übersichtsseiten, Word-Dokumente oder Excel-Tabellen werden weitere Probleme erzeugt. Aufgelistete Daten veralten und müssen von Mitarbeitern selbst gepflegt werden. Auch ein effizientes Durchsuchen ist nicht möglich und die Maschinenlesbarkeit der Informationen ist nicht gewährleistet.

Nachfolgend werden die Konzeption und Umsetzung einer Applikation, welche Informationen zu Mitarbeitern eines Unternehmens erfasst, beschrieben. Es wird die Datenhaltung modelliert und die Bereitstellung der Daten über eine Benutzerschnittstelle realisiert. Der Fokus der Arbeit liegt auf der Modellierung der Schnittstelle und Datenbank. Die Erläuterung relevanter Grundlagen steht zu Beginn im Mittelpunkt. Dabei werden für das Verständnis der Arbeit notwendige Begriffe vorgestellt. Der Hauptteil beschreibt die Konzeption und Umsetzung der Applikation. Dafür wird die Entwicklung des Lösungsweges dargestellt und die Implementierung des Konzeptes erklärt. Das abschließende Fazit vergleicht die entstandene Lösung mit den gestellten Anforderungen und wirft einen kritischen Blick auf mögliche Erweiterungen sowie potenzielle Verbesserungen der Implementierung.

Mitarbeiter Skills
Mitarbeiter Skills

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Erstellung einer Java Applikation zur automatisierten Erstellung von Projekten im GitLab und Jenkins Jobs

Softwareprojekte werden größer, komplexer und immer mehr Entwickler arbeiten zusammen an einem Projekt. Um eine strukturierte sowie geordnete Entwicklung zu gewährleisten, muss es möglich sein, Änderungen von Quellcode und Dokumenten zu erfassen und rückgängig zu machen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, setzt man sogenannte Versionskontrollsysteme ein. Die dotSource GmbH verwendet als Versionskontrollsystem GitLab, um ihre Projekte zu strukturieren und die Entwickler zu koordinieren.

Die Erstellung der Projekte im GitLab für sogenannte Functions erfolgt derzeit manuell auf einem aufwendigen und umständlichen Weg. Um schneller und effektiver arbeiten zu können, soll dieser Vorgang automatisiert werden. Eine Möglichkeit eine Automatisierung mittels einer Applikation zu realisieren, ist die REST API von GitLab. Mittels dieser Schnittstelle können dann die Funktionalitäten von GitLab von einem externen Programm angesprochen werden, wodurch es wiederum möglich ist, die Schritte zur Erstellung einer Function zu automatisieren.

In dieser Arbeit soll zum einen der derzeitige Erstellungsprozess für die Functions genauer betrachtet und zum anderen wird die Entwicklung der Applikation zur Automatisierung dieses Prozesses genauer analysiert werden. Nach dieser Betrachtung soll ein Fazit gezogen werden, ob die Entwicklung des Programmes gelungen ist und ob das Programm eine Zeit- und Aufwandsersparnis für die Entwickler mit sich bringt.

Nutzer Authentifizierung
Nutzer Authentifizierung

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