Durch Datenschnittstellen wird bestimmt, welche Daten oder Datenformate von einer Software verarbeitet werden können. Sie ermöglichen den Austausch von Daten und Befehlen zwischen verschiedenen Komponenten und Prozessen eines Softwaresystems. Hardware-Schnittstellen sind von gleicher Bedeutung, da sie die Interoperabilität von Hardware-Komponenten ermöglichen.
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Datenschnittstelle: Definition
Durch Daten-Schnittstellen wird bestimmt, welche Daten und Formate von einer Software gelesen oder ausgegeben werden können. Die Daten-Formate selbst legen die Struktur und Bedeutung der Daten innerhalb einer Datei fest. Für kleinere Datenmengen erfolgt die Eingabe manuell über den Bildschirm, während größere Datenmengen über eine Schnittstelle aus einer Datei gelesen oder importiert werden können. Der Vorgang des Schreibens von Daten in eine Datei wird als Exportieren bezeichnet.
Um Daten über Im- und Exportschnittstellen austauschen zu können, müssen beide Seiten das gleiche Datenformat nutzen. Hierbei werden oft gängige Standarddatenformate verwendet, die weit verbreitet und bekannt sind. Anhand der Dateiendungen im Dateinamen kann man das jeweilige Dateiformat bestimmen.
Datenschnittstelle für Import
Import-Schnittstellen bieten die Möglichkeit, Daten aus anderen Programmen verlustfrei in eine Anwendung zu importieren. Die Formatierung der Schnittstellendateien ist dabei einheitlich festgelegt.
Datenschnittstelle für Export
Mit Export-Schnittstellen können Daten aus einer Anwendung in einem bestimmten Dateiformat exportiert werden, um sie in anderen Programmen weiterverwenden zu können. Dabei wird der Datenbestand unverändert übertragen, um eine fehlerfreie Übernahme zu gewährleisten.
Grundlegende Arten von Datenschnittstellen
Schnittstellen zur Interprozesskommunikation
Für die Interprozesskommunikation gibt es verschiedene Schnittstellen, die es Programmen auf demselben oder einem anderen Computer ermöglichen, miteinander zu kommunizieren. Einige Beispiele dafür sind Remote Procedure Call, DCOM, RMI, CORBA, ODBC und JDBC. Netzwerkprotokolle wie TCP und HTTP können ebenfalls als IPC-Schnittstellen betrachtet werden. Darüber hinaus gibt es den Hotfolder, der eine unidirektionale Kommunikation ermöglicht.
Schnittstellen für Programmkomponenten
Eine formale Deklaration von Schnittstellen zwischen Programmkomponenten bietet den Vorteil, dass Module mit gleicher Schnittstelle einfach ausgetauscht werden können. Dies ermöglicht eine parallele Entwicklung von verschiedenen Komponenten, ohne dass diese voneinander abhängig sind. Somit tragen Schnittstellen zur Modularisierung von Softwarearchitekturen bei.
Eine der bekanntesten Varianten von Komponenten-Schnittstellen sind Header-Dateien, die in C und C++ genutzt werden. Besonders wichtig werden Schnittstellen jedoch bei dynamischen Bibliotheken, da sie es ermöglichen zu erkennen, welche Bibliothek in welcher Version von welchem Programm benötigt wird. Leistung, Skalierbarkeit, Transaktionssicherheit oder Ausfallsicherheit zählen hierbei zu den wesentlichen Bewertungskriterien einer Schnittstelle.
Schnittstellen spielen in der Objektorientierten Programmierung eine besondere Rolle, da sie dazu dienen, bestimmte Klassen mit Methoden zu versehen und die Verwendung von Instanzen dieser Klassen an bestimmten Stellen zu ermöglichen. Durch die Zuordnung einer Instanz zu einem Interface wird eine „Ist-ein“-Beziehung festgelegt.
Softwareschnittstellen
Softwareschnittstellen und datenbasierte Schnittstellen sind wichtige Elemente in einem Softwaresystem, da sie die Verbindung zwischen verschiedenen Prozessen und Komponenten herstellen und den Austausch von Informationen ermöglichen. Es gibt zwei Haupttypen von Schnittstellen in der Software.
Datenorientierte Schnittstellen
Schnittstellen, die ausschließlich für die Übertragung von Informationen zwischen Systemkomponenten genutzt werden, sind immer passiv und enthalten lediglich die notwendigen Daten. Ein Beispiel dafür sind Adressübergaben, bei denen Unterprogramme auf benötigte Informationen verweisen.
Funktionale Datenschnittstellen
Funktionale Einheiten wie Schnittstellen sind entscheidend, um die Interaktion und Synchronisation von Systemteilen zu gewährleisten. Ein gutes Beispiel hierfür ist der Druckertreiber, der als wichtige Programmierschnittstelle dient.
