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Projekte. Beratung. Spezialisten.
Ist Ihr Unternehmen reif für Microservices?
IKS-Thementag
28.03.2017
Jörg Vollmer
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Agenda
Industrie im Wandel
Komplexität, die neue Bedrohung?
Maßnahmen ergreifen und mitmachen
Wann helfen mir dabei Microservices?
Ist Ihr Unternehmen reif für Microservices?
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Industrie im Wandel
Industriezeitalter Wissenszeitalter
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Überschriften
Entscheider segeln auf Sicht
Prognosen schwierig
Zunehmende Demokratisierung
Komplexe Welt - Ratlose Menschen
Kluft zwischen IT und Business wächst
Wachsende Komplexität
Ein heftiges Auf und Ab ist die Normalität
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Literatur zum Thema ...
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Beispiele für komplexe Systeme
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Kompliziert vs. komplex
kompliziert komplex
hierarchisch, monolithisch, zentral vernetzt, dezentral
ohne Rückkopplung mit Rückkopplung
statisch, ein Aufgabenzweck dynamisch, adaptiv, lernfähig
meist synchron häufig asynchron
reduzierbar dafür Emergenz-fähig
vorhersehbar, planbar schwer bzw. unvorhersehbar
Ist mein System steigender Komplexität gewachsen?
Ernsthafte
Performance-
Probleme
Verschlimm-
besserungen
nehmen zu
Angst vor den
nächsten
Auslieferungen
Mitarbeiter
lästern über das
System
Neue Features
werden z.T.
abgelehnt
Schuldigenfindung
ist die erste
Bürgerpflicht
Ist mein System steigender Komplexität gewachsen?
Ernsthafte
Performance-
Probleme
Verschlimm-
besserungen
nehmen zu
Angst vor den
nächsten
Auslieferungen
Mitarbeiter
lästern über das
System
Neue Features
werden z.T.
abgelehnt
Schuldigenfindung
ist die erste
Bürgerpflicht
Schmerzen
Was kann ich tun?
einfachkate
go
risi
ere
nkompliziert
an
aly
siere
n
chaotisch
?
?
stab
ilisiere
n
komplex
son
die
ren
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Agiler Umgang mit komplexen Systemen
Nicht weitreichend planen
denn es kommt doch wieder anders
Adaptive Vorgehen einführen
für Menschen und Maschinen
Keine Angst vor Fehlern
zum Teil sogar erwünscht,
dadurch das System besser kennen lernen
Intuitiv handeln
und nachsteuern,
das muss jederzeit zügig möglich sein!
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Microservices versprechen schnelles Nachsteuern.
Was benötigt ein Unternehmen dazu?
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Ist Ihr Unternehmen vorbereitet für Microservices?
Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
Reaktionsgeschwindigkeit
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
Qualitätssicherung:
Automatisierte Tests
&
Clean Code
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Ist Ihr Unternehmen vorbereitet für Microservices?
Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
Reaktionsgeschwindigkeit
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
Qualitätssicherung:
Automatisierte Tests
&
Clean Code
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Unterschiedliches Verständnis der
Geschäftsdomäne
aller Stakeholder
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Teekesselchen
Kontext Substantiv 1 Substantiv 2
Portal Vorgang Nachricht
Auskunft Abruf / Bestellung Mailbox-Eintrag
Inkasso Akte Aktivität
Vertrieb Aktivität
Verzeichnissystem Transaktion Aktivität
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DDD: Im Jahre 2003, wegweisend ...
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Ein Ziel von DDD: Dialog herstellen
DDD
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DDD im Zeitraffer
Ubiquitäre Sprache etablieren (Teekesselchen)
Glossar der Firmensprache erstellen
Ausschließlich verwenden, vor allem auch im Code!
Mache Implizites explizit
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DDD im Zeitraffer
Ubiquitäre Sprache etablieren (Teekesselchen)
Glossar der Firmensprache erstellen
Ausschließlich verwenden, vor allem auch im Code!
Mache Implizites explizit
Domäne aufbauen
Zustände von Substantiven: Änderung wann, warum, wodurch, … Auswirkungen?
Entitäten, Value Objects, Aggregates, Domain-Services und -Events finden
Teilbereiche identifizieren: Context Map, Bounded Context,
die als eigenständige Applikationen arbeiten können mit
eigenem Model
eigener Persistenz
eigener Code-Base
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Die Domäne steht im Mittelpunkt
File-
System
Domäne
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Bounded Contexts
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DDD empfiehlt die Trennung der Domänen
Faktura
Kunden
Buchhaltung
Produkte
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Dabei heraus kommen …?
Microservices
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Small World Networks
Komplexe Systeme funktionieren dann am besten, falls das Verhältnis von
Zentralität und Dezentralität ausgewogen ist.
Netze von sog. Pods findet man u.a.
in Infrastrukturen wie
Bebauung,
Verkehr,
Handel,
Telekommunikation,
Internet
im Gehirn (Cluster)
in soziale Netzwerken
bei Team-Strukturen
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These
Agile Teams und Microservices formen evolutionäre
Small-World-Network-Zellen,
die der zunehmenden Komplexität gewachsen sind.
Besonders effizient in Kombination.
Warum?
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Das „Gesetz“ von Conway
Systeme (Software, Geschäftsmodelle, …) sind ein
Spiegelbild
der Kommunikationsstrukturen der Organisation.
Organisation Software-System
Kommunikation
AbteilungDatenverkehr
Komponente
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Beispiel: Gegeben seien folgende Bounded Contexts
Buchhaltung ProdukteFakturaKunden
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Üblich: Horizontale Team-Organisation
Buchhaltung ProdukteFakturaKunden
Fachabteilungs-Team(s)
Anforderungsmanagement-Team(s)
Entwicklungs-Teams
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team
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Kunden Faktura Buchhaltung Produkte
Folge: Homogene Schichtenarchitektur der Software
Fachabteilungs-Team(s)
Anforderungsmanagement-Team(s)
Entwicklungs-Teams
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team
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Möchte man diese Struktur erhalten, ...
Buchhaltung ProdukteFakturaKunden
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Vertikale Team-Organisation
Kunden-Team
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Faktura-Team
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Buchh.-Team
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Produkt-Team
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
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Best Practice
ein Bounded Context ⬌ ein Microservice
ein Bounded Context ⬌ ein Team
ein Microservice ⬌ ein Team
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Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
Reaktionsgeschwindigkeit
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
Qualitätssicherung:
Automatisierte Tests
&
Clean Code
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Continuous Build
Entwickler-
Team
VCSCI-ServerBuild-
Werkzeug
Commit
TriggerBuild
Ergebnisse
Repository
ArtefakteNachricht
Anzeige
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Continuous Integration is a Complex Beast
CI-Server
VCS
Code-
Analyse
Build
Unit-Tests Artefakt
erzeugen
Integrations-
Test-
Umgebung
Deployment
Automatische
funktionale
Tests
ReportsEntwickler-
Team
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Schwerpunkt auf der Entwicklerseite
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Deployment und Release
Akzeptanz-
Test-Stage
Commit-
Stage
Performance-
Test-Stage
Abnahme-
Test-Stage
Produktions-
Stage
Wir sind erst hier
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Deployment und Release
Akzeptanz-
Test-Stage
Ubuntu
Oracle
Express
Mocks
Commit-
Stage
Windows
Oracle
Express
Mocks
Performance-
Test-Stage
Debian
Oracle
Test-Modes
Abnahme-
Test-Stage
Debian
Oracle
Test-Modes
Produktions-
Stage
Debian
Oracle-Cluster
Load-Balancer
Live-Daten
Problem: Verschiedene Systeme,
pro Sprint n-mal/Jahr
DEV OPS
Trennung von Entwicklung und Betrieb
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Der traditionelle Konflikt zwischen ...
Betrieb Entwicklung
Qualität sicherstellen: Viele Features umsetzen:
• Ausfallsicherheit • Neue Technologien
• Security • Neue Frameworks
• Monitoring • Agilität
Tools im Betrieb ≠ Entwickler-Tools
Betriebs-Abteilungen ≠ Entwickler-Abteilungen
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Lösung für „Verschiedene Systeme“: Deployt wird stets derselbe Container
Deployment Pipeline
Akzeptanz-
Test-Stage
Commit-
Stage
Performance-
Test-Stage
Abnahme-
Test-Stage
Produktions-
Stage
VorteileMan könnte Feature für Feature ausliefern
und jederzeit zügig nachsteuern
DevOps
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Ist Ihr Unternehmen vorbereitet für Microservices?
Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
Reaktionsgeschwindigkeit
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
Qualitätssicherung:
Automatisierte Tests
&
Clean Code
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Agile Dev + IT Ops = DevOps
DevOps ist die Folge einer Technologie-getriebenen Organisationsänderung
gemäß dem Gesetz von Conway.
Kommunikation
Kolaboration
Integration
Automation
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Ein Ziel von DDD: Dialog herstellen
DDD
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Ein Ziel von DevOps: Dialog herstellen
DDD DevOps
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Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
Reaktionsgeschwindigkeit
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
Qualitätssicherung:
Automatisierte Tests
&
Clean Code
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Brauchen wir noch Clean Code?
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Acceptance Test / Behavior Driven Development
(ATDD)
Kunde bzw. AM, Programmierer und Tester erstellen zusammen
Akzeptanztests
Diese werden in natürlicher aber ubiquitärer Sprache verfasst
Vorrangiges Ziel ist ein gemeinsames Verständnis der Anforderung!
Zu empfehlen ist die Verwendung
einer Satzschablone (z.B. nach Gherkin)
von strukturierten Testdaten (Excel, FIT etc.)
Ziel: Test-Code für automatisierte Akzeptanztests zu generieren.
Anforderungs-
manager
DDD
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Wie wir zurzeit einen Microservice schreiben
Anforderungen
Testfälle
Kunde / AM Programmierer Tester
Excel
Mock
Test-CodeReal
testen
automatisiert [1]
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Performance-
Test-Stage
Test-Automaten
Commit-Stage
Continuous Delivery & Deployment
Akzeptanz-
Test-Stage
Test-Automaten
Produktions-
Stage
CI-Server
Repository
automatisiert automatisiert
manuell
automatisiert
automatisiert
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Tools
Automatisierte Installation
Puppet, Chef, Ansible, Salt
Continuous Delivery
Jenkins, TeamCity, Bamboo, Go
Container-Management
Docker, Rkt
Swarm, Cubernetes, Mesos,
Consul
Tools
ELK-Stack, Hystrix, Prometheus, Dropwizard, Spring-Boot/Cloud, WildFly Swarm, ...
Automatisiertes Testing
https://www.testing-board.com/testautomatisierung-tools/
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Alte Welt, neue Welt
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Klassische Abteilungs- bzw. Team-Aufteilung
Fachabteilungs-Team(s)
Anforderungsmanagement-Team(s)
Entwicklermannschaft
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team
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Buchhaltung ProdukteFakturaKunden
Bounded Contexts
Fachabteilungs-Team(s)
Anforderungsmanagement-Team(s)
Entwicklermannschaft
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team
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Von Version v1 zu v2, v3, …
FakturaKunden
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank
Dependency Hell
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Cluster
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Version 1.0
Buchhaltung ProdukteFakturaKunden
Fachabteilungs-Team(s)
Anforderungsmanagement-Team(s)
Entwicklermannschaft
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team
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Kunden-Faktura-Buchhaltungs-Produkt-Monolith
Das Ende der Wartbarkeit
Fachabteilungs-Team(s)
Anforderungsmanagement-Team(s)
Entwicklermannschaft
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team
Big Ball of Mud
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Für das Ziel …
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Buchh.-Team Produkt-TeamFaktura-TeamKunden-Team
Microservice-Architektur
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
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... wäre Einiges zu tun:
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Womit sollte Ihr Unternehmen starten?
1. Geschäftsdomäne analysieren
Subdomänen identifizieren, die sich aus dem Monolithen extrahieren lassen
Dialog zwischen Fachabteilung und Entwicklung (DDD) etablieren
2. Infrastruktur aufbauen
Continuous-Build, -Integration, -Delivery
Dialog zwischen Entwicklung und Betrieb (DevOps) etablieren
3. Entwickler und Tester schulen
Programmierung: Neue Patterns studieren
Tests: Vollautomatisierung anstreben
Dialog zwischen Fachabteilung, Entwicklern und Testern (ATDD) etablieren
4. Management-Aufgaben
Rahmen für agiles Arbeiten ermöglichen
Team-Organisation neu denken
5. Wichtig: klein starten!
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Ist die Zeit reif für Microservices?
Performance-Probleme der Anwendung,
die sich mit der aktuellen Architektur nicht mehr lösen lassen
Das monolithische Deployment wird immer fehleranfälliger
Folge: Es werden immer weniger Auslieferungen pro Jahr gewagt
Performance-Probleme in der (Weiter-)Entwicklung
Indizien: Bug-Fixing und neue Features werden merklich teurer
Ursachen: Dependency Hell, Dirty Code, zu wenig Tests
Gefahr agilerer Konkurrenz
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Bevor Sie loslegen ...
Komplexität
Produktivität
Monolith
Microservice
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Einige Zitate
Komplexität
„Zu akzeptieren, dass man es nicht mit deterministisch koordinierbaren Teilen zu tun
hat. Statt zu standardisieren und zu zentralisieren benötigt man Tools, um das Chaos zu
beherrschen. Dies ist für viele Kunden neu“.
Domain Driven Design
„Der Schnitt ist entscheidend. Gelingt dies nicht, kommt am Ende ein „verteilter
Monolith“ heraus, das Worst Case Scenario der Software-Entwicklung.“
Operating / Continuous Delivery
„Das Deployment und Monitoring aller beteiligten Komponenten ist die größte
technische Herausforderung. Auf organisatorischer Ebene ist es die Autonomie der
Teams.“
Agile Management / DevOps
„Die Durchgängigkeit durch alle Disziplinen und Organisationseinheiten ist die größte
Herausforderung.“
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Monolith Microservices
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Industriezeitalter Wissenszeitalter
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Vielen Dank!
Fragen?
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Weiterführende Literatur
Digitalisierung industrieller Arbeit: Die Vision Industrie 4.0 und ihre sozialen
Herausforderungen, H. Hirsch-Kreinsen, P. Ittermann, J. Niehaus, Nomos,
2015
Deutschland 4.0: Wie die Digitale Transformation gelingt, T. Kollmann, H.
Schmidt, Springer Gabler, 2016
Holacracy: Ein revolutionäres Management-System für eine volatile Welt,
Brian J. Robertson, Vahlen, 2016
Network Thinking: Was kommt nach dem Brockhaus Denken, Ulrich
Weinberg, Murmann Verlag, 2015
Die Irrtümer der Komplexität: Warum wir ein neues Management brauchen,
Stephanie Borgert, Gabal Verlag, 2015
Organisation für Komplexität, Niels Pfläging, Redline Verlag, 2014
Komplexithoden, N. Pfläging, S. Hermann, Redline Verlag, 2014
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Weiterführende Literatur
Release It!, Michael T. Nygard, Pragmatic Bookshelf, 2007
Continous Delivery, David Farley, Jez Humble, Addison-Wesley Professional,
2010
Agilität und Continuous Delivery, Steffen Schluff et al., entwickler.press,
2013
The Deployment Production Line, Jez Humble, Chris Read, Dan North,
Proceedings of the conference on AGILE 2006
Microservices, Entwickler Magazin Spezial, Vol. 9, 2016
Microservices, Eberhard Wolff, dpunkt.verlag, 2015
Microservices im Experten-Check: Warum eigentlich Microservices?
jaxenter.de/microservices-im-experten-check-warum-eigentlich-
microservices-36591
Microservices? Please, Don't
https://dzone.com/articles/microservices-please-dont
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Weiterführende Literatur
Computerwoche, Microservices revolutionieren die IT-Organisation.
http://www.computerwoche.de/a/microservices-revolutionieren-die-it-
organisation,3222474
Domain Driven Design, Eric Evens, Addison-Wesley Professional, 2003
Implementing Domain Driven Design, Vaughn Vernon, Addison-Wesley
Professional, 2013
How You Can Architect and Develop Enterprise Mission-Critical Applications
with Domain-Driven Design. www.youtube.com/watch?v=aieoAWXNjl0
DDD Community: dddcommunity.org/
Die lernenden Organisation. www.vordenker.de/gerald/
Komplexität: Was haben ein Tsunami und die Börse gemeinsam?
www.youtube.com/watch?v=DwGP1ht9T0Q
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Referenzen
[1] Excel-2-Test-Generator: https://github.com/javacook
https://dzone.com/articles/code-generation-and-templating-made-really-
easy
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Bildernachweise
Seite 3
www.youtube.com/watch?v=OSrcX5jSaG0
Seite 6
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https://images-eu.ssl-images-amazon.com/images/I/51zMEygW4gL.jpg
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https://images-eu.ssl-images-amazon.com/images/I/51uSjWoiisL.jpg
https://images-eu.ssl-images-
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Bildernachweise
Seite 7
upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Female_soccer_at_2016_summer_Oly
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