Datenschnittstellen legen fest, welche Daten oder Datenformate von einer Software akzeptiert und generiert werden können. Sie ermöglichen den Austausch von Befehlen und Daten zwischen verschiedenen Prozessen und Komponenten eines Softwaresystems und stellen sicher, dass die Informationen korrekt verarbeitet werden. Hardware-Schnittstellen sind genauso wichtig, um eine optimale Leistung und Kompatibilität von Hardware-Komponenten zu gewährleisten.
Inhaltsverzeichnis: Das erwartet Sie im Artikel
Datenschnittstelle: Definition
Die Daten-Schnittstellen bestimmen, welche Daten und Formate von einer Software gelesen oder ausgegeben werden können. Die Daten-Formate legen die Syntax und Semantik der Daten innerhalb einer Datei fest. Kleinere Datenmengen können manuell über den Bildschirm eingegeben werden, während größere Datenmengen über eine Schnittstelle aus einer Datei gelesen oder importiert werden können. Wenn Daten in eine Datei geschrieben werden, wird dies als Export bezeichnet.
Im Rahmen der Übertragung von Daten über Im- und Exportschnittstellen ist es wichtig, das passende Datenformat zu wählen. Meist greift man dabei auf Standarddatenformate zurück, die allgemein bekannt und weit verbreitet sind. Anhand der Dateiendungen im Dateinamen lässt sich das entsprechende Dateiformat identifizieren.
Datenschnittstelle für Import
Import-Schnittstellen ermöglichen den reibungslosen Import von Daten aus anderen Anwendungen in eine Zielformatierung, ohne dabei Informationen zu verlieren. Das Format der Schnittstellendateien ist dabei einheitlich vorgegeben.
Datenschnittstelle für Export
Um Daten aus einer Anwendung in andere Programme zu übertragen, können Export-Schnittstellen verwendet werden. Diese Funktionen stellen sicher, dass die Daten in einem Format exportiert werden, das von der empfangenden Software gelesen werden kann. So kann der Datenbestand nahtlos in andere Anwendungen integriert werden.
Grundlegende Arten von Datenschnittstellen
Schnittstellen zur Interprozesskommunikation
Die Interprozesskommunikation zwischen verschiedenen Programmen kann über verschiedene Schnittstellen realisiert werden. Remote Procedure Call, DCOM, RMI, CORBA, ODBC und JDBC sind Beispiele dafür. Netzwerkprotokolle wie TCP und HTTP können ebenfalls als IPC-Schnittstellen betrachtet werden. Eine weitere Möglichkeit ist der Hotfolder, der eine unidirektionale Kommunikation ermöglicht.
Schnittstellen für Programmkomponenten
Die Verwendung von formal definierten Schnittstellen zwischen Programmkomponenten ermöglicht den einfachen Austausch von Modulen mit derselben Schnittstelle. Dadurch kann die Entwicklung von verschiedenen Komponenten parallel erfolgen, ohne dass diese voneinander abhängig sind. Somit tragen Schnittstellen zur Modularisierung von Softwarearchitekturen bei.
Komponenten-Schnittstellen gibt es in unterschiedlichen Formen, zum Beispiel in Form von Header-Dateien, die in C und C++ genutzt werden. Besonders relevant werden Schnittstellen bei dynamischen Bibliotheken, da sie es ermöglichen zu identifizieren, welche Bibliothek in welcher Version von welchem Programm benötigt wird. Je nach Anwendungsfall sind wichtige Bewertungskriterien einer Schnittstelle beispielsweise Leistung, Skalierbarkeit, Transaktionssicherheit oder Ausfallsicherheit.
Innerhalb der Objektorientierten Programmierung sind Schnittstellen ein bedeutendes Konzept. Sie dienen dazu, bestimmte Klassen mit Methoden auszustatten und den Einsatz von Instanzen dieser Klassen an spezifischen Stellen zu ermöglichen. Die Zugehörigkeit einer Instanz zu einem bestimmten Interface definiert eine "Ist-ein"-Beziehung.
Softwareschnittstellen
Softwareseitige Schnittstellen sind logische Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten und Prozessen in einem Softwaresystem, die den Austausch von Daten und Befehlen ermöglichen und steuern. Im Allgemeinen gibt es zwei Typen von Schnittstellen, die in der Software eingesetzt werden.
Datenorientierte Schnittstellen
Kommunikationsschnittstellen, die ausschließlich für den Austausch von Daten verwendet werden, bleiben passiv und enthalten lediglich die notwendigen Informationen, die zwischen verschiedenen Systemteilen ausgetauscht werden müssen. Ein Beispiel hierfür sind Adressübergaben, bei denen auf benötigte Daten und Informationen verwiesen wird, wenn Unterprogramme aufgerufen werden.
Funktionale Datenschnittstellen
Die Funktionalität von Schnittstellen als funktionale Einheiten ist essenziell, um die Zusammenarbeit und Abstimmung verschiedener Systemteile zu gewährleisten. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist der Druckertreiber, der als wichtige Programmierschnittstelle agiert.
