---
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title: Web Engineering
---

<style>
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![bg cover opacity:0.2](./assets/background.png)

# Web Engineering

**DHBW Stuttgart** · Informatik / Wirtschaftsinformatik

**Sommersemester 2026**

---

# Ressourcen zum Selbstlernen

- **CODE CRISPIES** — [codecrispi.es](https://codecrispi.es/)
- **Online Code-Editor** — [codepen.io](https://codepen.io/pen/)
- **MDN** (Mozilla Developer Network) — [developer.mozilla.org/de/](https://developer.mozilla.org/de/)
- **Flexbox-Spiel** — [flexboxfroggy.com](https://flexboxfroggy.com/)
- **Grid-Spiel** — [cssgridgarden.com](https://cssgridgarden.com/)

---

<!-- _class: lead -->

# Herzlich Willkommen!

## 1. Sitzung: 08.05.2026

---

# Über mich

![bg right:33% fit](./assets/logos/collage.png)

**Michael Werner Czechowski**

- Systems and Platform Engineer
- Schwerpunkte:
  - Web-Technologien, Barriere-Armut, Open Source
- Hintergrund:
  - Philosophie (Uni Stuttgart)
  - Wirtschaftsinformatik (Leibniz-FH Hannover)
- Honorardozent (DHBW Stuttgart, HdM Stuttgart, Leibniz-FH)
- Kontakt: michael.czechowski@lehre.dhbw-stuttgart.de

---

# Vorlesungsplan

<style scoped>
.lp-grid {
  display: grid;
  grid-template-columns: repeat(4, 1fr);
  gap: 10px;
  margin-top: 0.5rem;
}
.lp-card {
  border: 1px solid #d63384;
  border-radius: 8px;
  padding: 10px 12px;
  background: #fff;
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  flex-direction: column;
  gap: 4px;
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.lp-card .head {
  font-weight: bold;
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  display: flex;
  justify-content: space-between;
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.lp-card .head .num {
  font-size: 1.1em;
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.lp-card .topic {
  color: #1a1a2e;
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.lp-card.milestone {
  background: #fce4ec;
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  border-width: 2px;
}
.lp-card.milestone .topic {
  font-weight: bold;
}
</style>

<div class="lp-grid">
  <div class="lp-card"><div class="head"><span class="num">1</span><span>08.05.</span></div><div class="topic">Intro · Projektgruppen · Internet 101</div></div>
  <div class="lp-card"><div class="head"><span class="num">2</span><span>15.05.</span></div><div class="topic">HTML und CSS (Frameworks)</div></div>
  <div class="lp-card"><div class="head"><span class="num">3</span><span>22.05.</span></div><div class="topic">JS (Frameworks) und npm</div></div>
  <div class="lp-card"><div class="head"><span class="num">4</span><span>29.05.</span></div><div class="topic">nodeJS: Scripting, Running, Building</div></div>
  <div class="lp-card"><div class="head"><span class="num">5</span><span>05.06.</span></div><div class="topic">Express API, CRUD, Middlewares</div></div>
  <div class="lp-card milestone"><div class="head"><span class="num">6</span><span>12.06.</span></div><div class="topic">Projektwerkstattbericht</div></div>
  <div class="lp-card"><div class="head"><span class="num">7</span><span>19.06.</span></div><div class="topic">Testing (Unit · Integration · E2E)</div></div>
  <div class="lp-card"><div class="head"><span class="num">8</span><span>26.06.</span></div><div class="topic">TypeScript</div></div>
  <div class="lp-card"><div class="head"><span class="num">9</span><span>03.07.</span></div><div class="topic">Docker · Proxies · DBs</div></div>
  <div class="lp-card"><div class="head"><span class="num">10</span><span>10.07.</span></div><div class="topic">Wrap-up & Projektsupport</div></div>
  <div class="lp-card milestone"><div class="head"><span class="num">11</span><span>17.07.</span></div><div class="topic">Präsentation</div></div>
</div>

---

# Prüfungsleistung – Übersicht

Eigenes Projekt: **Web-App** ODER **Backend** (API/CLI).

| Punkte | Bereich |
|--------|---------|
| 30 | Grundanforderungen (Projektgrundlagen + Präsentation) |
| 25 | Clean Code Prinzipien |
| 25 | Accessibility & UX |
| 20 | Technische Umsetzung |
| **100** | **Basispunkte** |
| +15 | Bonuspunkte (max. 3 Features a 5 P.) |

---

# Prüfungsleistung – Grundanforderungen (30 P.)

**Projektgrundlagen (15 P.)**
- Funktionsfähige Anwendung (8 P.)
- Repository mit Versionskontrolle (4 P.)
- Projektdokumentation / README (3 P.)

**Präsentation (15 P.)**
- Elevator Pitch (5 P.)
- Technische Präsentation (5 P.)
- Projektevolution: wie hat sich das Projekt vs. Ursprungsidee verändert? (5 P.)

---

# Prüfungsleistung – Clean Code (25 P.)

**Projektstruktur (10 P.)**
- Ordnerstruktur (5 P.)
- Datei-Organisation (5 P.)

**Code-Qualität (10 P.)**
- KISS – Keep It Simple, Stupid (3 P.)
- Beschreibende Namen (3 P.)
- Funktionsverantwortlichkeiten (4 P.)

**Kommentierung & Dokumentation (5 P.)**

---

# Prüfungsleistung – Accessibility & UX (25 P.)

**Web Accessibility (15 P.)**
- Semantisches HTML (5 P.)
- ARIA Labels & Alt-Texte (5 P.)
- Tastaturnavigation (5 P.)

**Responsive Design (10 P.)**
- Mobile First Approach (5 P.)
- Flexbox/Grid Layout (5 P.)

---

# Prüfungsleistung – Technische Umsetzung (20 P.)

- Plattformunabhängigkeit (5 P.)
- Package Management (5 P.)
- Build Tools & Optimierung (5 P.)
- Live-Demo (5 P.)

---

# Prüfungsleistung – Bonuspunkte (max. 15 P.)

Mindestens 2 Bereiche wählen, je 5 Punkte:

- API Integration
- Local Storage / State Management
- Progressive Web App Features
- Testing
- Erweiterte Responsive Features (3+ Breakpoints)
- Security Features

---

# Prüfungsleistung – Abgabe & Termine

- **Code-Upload:** bis 27.07.
- **Präsentation:** 17.07. (Gruppen, ~10 Min.)

Details: https://git.librete.ch/DHBW/pruefungsleistung

---

# Internet-Timeline

| Jahr | Meilenstein |
|------|-------------|
| **1966** | ARPANET-Projekt startet (DARPA) |
| **1969** | Erste Verbindung zwischen UCLA und Stanford |
| **1974** | TCP/IP-Protokoll entwickelt |
| **1989** | Tim Berners-Lee erfindet das WWW (CERN) |
| **1993** | Mosaic — erster grafischer Browser |
| **1994** | W3C gegründet (HTML, CSS, SVG, WCAG) |
| **1995** | ECMAScript / JavaScript wird Standard |
| **2008** | V8 JavaScript Engine (Chrome / Node.js) |

---

<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->

![bg fit](./assets/arpanet.jpg)

---

# Das WWW (1989)

**Tim Berners-Lee** am **CERN** (Genf)

**Problem:** Wissenschaftler:innen können Forschungsdokumente nicht verlinken — Inkompatible Systeme, kein gemeinsames Format.

**Lösung — drei Bausteine:**

- **HTML** — Auszeichnungssprache für Dokumente
- **HTTP** — Protokoll zur Übertragung
- **URL** — eindeutige Adressen

**1991:** erste Webseite geht online · 1993 vom CERN gemeinfrei freigegeben.

→ WWW ≠ Internet. Das WWW ist eine **Anwendung auf** dem Internet.

---

<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->

![bg fit](./assets/mosaic.jpg)

---

<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->

![bg cover](./assets/img_633d7b91366e0-1025x538-768x403.jpg)

---

# Heute: Physische Infrastruktur

- **5,5 Milliarden** Menschen online
- **> 400 Unterseekabel**, ca. **1,3 Mio. km** Glasfaser
- Daten reisen mit **Lichtgeschwindigkeit**
- Latenz Frankfurt — New York: ~80 ms

→ Keine "Cloud" ohne Kabel. Das Internet ist **physische** Infrastruktur — und damit angreifbar.

**Geopolitik:** Five-Eyes-Allianz (USA, UK, CA, AU, NZ) zapft Unterseekabel ab (Programm "Tempora", aufgedeckt 2013 durch Snowden). DE ist Teil der Fourteen Eyes.

---

<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->

![bg fit](./assets/demos/browser-server-sequence.png)


---

# HTTP – Hypertext Transfer Protocol

**Request:**
```
GET /products HTTP/1.1
Host: localhost:8080
```

**Response:**
```
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json

[{"id": 1, "name": "Produkt A"}, ...]
```

---

<!-- _class: invert -->
<!-- _header: '' -->
<!-- _backgroundColor: #000 -->

# Onboarding
## Tools, Runtimes, Workflows

---

# Werkzeuge & Betriebssystem

**Erforderliche Werkzeuge:**
- **Terminal** (zsh / bash / fish / pwsh) — Kommandozeile
- **Editor** (siehe folgende Folie)
- **JavaScript-Runtime** (Node.js / Bun / Deno)
- **Browser mit DevTools** (Chromium / Firefox / Safari)
- **Git** — verteiltes Versionskontrollsystem (Stand der Industrie)

**OS-Empfehlung:**

| OS | Status |
|----|--------|
| **macOS** | First-class, viele Tools "just work" |
| **Linux** | First-class, beste Server-Parität |
| **Windows + WSL2** | Empfohlen — Windows-CLI hat Edge Cases |
| **Windows nativ** (PowerShell) | Funktioniert, aber holpriger Pfad |

---

# Node.js installieren – macOS

Empfohlen: **LTS** (aktuell **Node.js 24** — Stand 2026).

Paketmanager: **[Homebrew](https://brew.sh)**

```bash
# Homebrew installieren (falls nicht vorhanden)
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

# Node.js LTS installieren
brew install node@24

# Version prüfen
node --version
npm --version
```

Alternative: Installer von [nodejs.org](https://nodejs.org)

---

# Node.js installieren – Linux

Empfohlen: **LTS** (aktuell **Node.js 24**).

**Debian / Ubuntu** ([NodeSource](https://github.com/nodesource/distributions)):
```bash
curl -fsSL https://deb.nodesource.com/setup_lts.x | sudo -E bash -
sudo apt install -y nodejs
```

**Arch / Manjaro:**
```bash
sudo pacman -S nodejs npm
```

**Fedora / RHEL:**
```bash
sudo dnf module install nodejs:24/common
```

→ Distro-Pakete sind oft **veraltet**. Versionsmanager (folgende Folie) bevorzugen.

---

# Node.js installieren – Windows

Empfohlen: **LTS** (aktuell **Node.js 24**).

**Option 1: winget** (empfohlen, Win 10/11):
```powershell
winget install OpenJS.NodeJS.LTS
```

**Option 2: Chocolatey** ([chocolatey.org](https://chocolatey.org)):
```powershell
choco install nodejs-lts
```

**Option 3: Scoop** ([scoop.sh](https://scoop.sh)):
```powershell
scoop install nodejs-lts
```

**Option 4:** Installer von [nodejs.org](https://nodejs.org)

→ **Empfehlung:** WSL2 + Linux-Workflow nutzen.

---

# Direkt-Install: Wenn es eng wird

**Typisches Szenario** — drei parallele Projekte mit unterschiedlichen Anforderungen:

| Projekt | Stack | Node-Version |
|---------|-------|--------------|
| Praktikums-API | Express (Legacy) | 18.x (LTS Hydrogen) |
| Studienarbeit | Next.js 15 | 22.x (LTS Jod) |
| Aktuelles Lab-Projekt | neueste Features | 24.x (Iron, current LTS) |

System-Install kennt nur **eine** Node-Version global → Konflikt.

---

# Symptome im Alltag

- `npm install` bricht mit `engines`-Warning ab
- native Module (z. B. `node-sass`) bauen nicht
- CI-Pipeline ist grün, lokal rot — oder umgekehrt
- erheblicher Zeitverlust beim Debuggen von Versions-Konflikten

→ Lösung: **Versionsmanager** und Node-Version pro Projekt pinnen.

---

# Node-Versionsmanager

Verschiedene Projekte brauchen oft verschiedene Node-Versionen. **Lösung:** Versionsmanager.

| Tool | Sprache | Geschwindigkeit | Plattform |
|------|---------|-----------------|-----------|
| **nvm** | Bash | langsam (Shell-Funktion) | macOS, Linux |
| **fnm** | Rust | sehr schnell | macOS, Linux, Windows |
| **asdf** | Bash | mittel, multi-language | macOS, Linux |
| **volta** | Rust | schnell, pinning per `package.json` | alle |

```bash
# fnm
curl -fsSL https://fnm.vercel.app/install | bash
fnm install --lts        # aktuell Node 24
fnm use lts-latest

# .nvmrc / .node-version automatisch
echo "lts/*" > .nvmrc
fnm use   # liest .nvmrc
```

---

# Alternative Runtimes

| Runtime | Erschienen | Engine | USP |
|---------|------------|--------|-----|
| **Node.js** | 2009 | V8 (C++) | Standard, größtes Ökosystem |
| **Deno** | 2020 | V8 (Rust) | Sicherheit, TypeScript nativ, Std-Lib |
| **Bun** | 2022 | JavaScriptCore (Zig) | Geschwindigkeit, all-in-one |

```bash
# Deno
curl -fsSL https://deno.land/install.sh | sh
deno run main.ts

# Bun
curl -fsSL https://bun.sh/install | bash
bun install
bun run dev
```

→ Im Kurs primär **Node.js**. Bun und Deno sind ebenfalls zulässig.

---

# Editor

- **VS Code** (empfohlen) — kostenlos, große Plugin-Auswahl
- **JetBrains WebStorm** — sehr mächtig, kostenpflichtig
  - kostenlos für Studierende via [JetBrains Education](https://www.jetbrains.com/community/education/#students)
- **Vim / Neovim / Emacs** — für CLI-Profis
- **Zed** — modern, schnell

---

# Browser DevTools

Chromium / Firefox / Safari — `F12` oder `Cmd+Opt+I`

<small>Chromium = Open-Source-Basis von Chrome, Edge, Brave, Opera, Vivaldi etc.</small>

**Wichtigste Panels:**
- **Network** — HTTP-Requests, Responses, Timing
- **Console** — `console.log`, JS-Errors, REPL
- **Elements** — DOM-Inspektor, Live-CSS-Editor
- **Sources** — Debugger, Breakpoints, Source-Maps
- **Performance** — Profiling, Frame-Rate, FPS
- **Application** — LocalStorage, Cookies, Service Workers

---

# HTTP-Clients

- **Bruno** ([usebruno.com](https://usebruno.com)) — open source, git-friendly
- **Hoppscotch** ([hoppscotch.io](https://hoppscotch.io)) — open source, browser-basiert (vormals Postwoman)
- **Insomnia** / **Postman** — etabliert, freemium
- **curl** / **httpie** — CLI (Command-Line Interface, scriptbar)

---

# Git Setup & Workflow

**Einmalige Konfiguration:**
```bash
git config --global user.name "Vorname Nachname"
git config --global user.email "vorname.nachname@example.com"
git config --global init.defaultBranch main
git config --global pull.rebase true
```

**SSH-Key für GitHub/GitLab:**
```bash
ssh-keygen -t ed25519 -C "vorname.nachname@example.com"
cat ~/.ssh/id_ed25519.pub   # → in GitHub-Settings einfügen
```

**Tägliche Befehle:**
```bash
git status                  # was hat sich geändert?
git add <file>              # für Commit vormerken
git commit -m "feat: ..."   # Conventional Commits
git push                    # hochladen
git pull --rebase           # neueste Änderungen holen
```

---

# Projekt-Skeleton

```bash
mkdir mein-projekt && cd mein-projekt
git init
npm init -y                 # erzeugt package.json
echo "node_modules" > .gitignore
echo ".env" >> .gitignore
npm install express
```

**`package.json` minimal:**
```json
{
  "name": "mein-projekt",
  "version": "0.1.0",
  "type": "module",
  "scripts": {
    "start": "node index.js",
    "dev": "node --watch index.js"
  }
}
```

`.env` für Secrets (nie committen!), `.env.example` mit Dummy-Werten committen.

---

<!-- _class: invert -->
<!-- _header: '' -->
<!-- _backgroundColor: #000 -->

# HTML – Hypertext Markup Language

---

# Was ist HTML? (1/2)

**H**yper**T**ext **M**arkup **L**anguage

- **Keine** Programmiersprache
- Am ehesten eine Formattierungssprache
- Beschreibt **Struktur und Aufbau** einer Webseite

```html
<p>Das ist ein Absatz.</p>
<input type="date" />
```

Erfunden 1989 von Tim Berners-Lee. Aktuelle Version: HTML5 (seit 2014).

---

# Was ist HTML? (2/2)

- Mit HTML werden **HTML-Dokumente** beschrieben (`index.html`)
- Ein HTML-Dokument beschreibt das **Document Object Model (DOM)**
- Der DOM ist eine **hierarchische Baumstruktur** (Eltern, Kinder, Geschwister)
  - *parent* nodes / elements
  - *child* nodes / elements
  - *sibling* nodes / elements

<small>In HTML sprechen wir von **Elementen**, in JavaScript eher von **Nodes**.</small>

---

# HTML-Anatomie (1/2)

```
   Opening tag                       Closing tag
       │                                   │
       ▼                                   ▼
      <p>  My cat is very grumpy  </p>
            └────────┬─────────┘
                  Content
       └─────────────────────────────────┘
                  Element
```

- **Opening tag** + **Content** + **Closing tag** = **Element**
- Öffnende und schließende Tags müssen identisch sein
- Schließendes Tag hat ein `/` nach der Spitzklammer

---

# HTML-Anatomie — Attribute

```
                    Attribute
                ┌───────────────┐
   <p  class="editor-note">  My cat is very grumpy  </p>
```

- **Attribute** stehen im opening tag
- Format: `name="wert"` (Anführungszeichen empfohlen)
- Mehrere Attribute durch Leerzeichen getrennt: `<input type="text" name="email" required>`

---

# HTML-Anatomie (2/2)

Wir unterscheiden **umschließende** und **selbst-schließende** Tags.

**Umschließend:**
- `<b> ... </b>` – fett-gedruckter Text (inline)
- `<a> ... </a>` – Hyperlink
- `<body> ... </body>` – sichtbarer Teil eines HTML-Dokuments
- `<details> ... </details>` – Aufklapp-Text / Akkordion

**Selbst-schließend:**
- `<img />` – Bild, Vektorgrafik
- `<input />` – Eingabefeld
- `<meta />` – Metadaten

---

# Darstellungsebene und Metadaten

```html
<html>
  <head>
    METADATEN
  </head>
  <body>
    DARSTELLUNGSEBENE
  </body>
</html>
```

Ein HTML-Dokument besteht aus zwei Teilen:
- `<head> ... </head>` – Metadaten für Browser, Suchmaschinen, Social Sharing
- `<body> ... </body>` – darzustellender Inhalt, Text, Formulare

---

# HTML Metadaten

```html
<html>
  <head>
    <title>DHBW Stuttgart</title>
    <meta name="description" content="Studium mit Praxis" />
    <meta property="og:image" content="https://...." />
  </head>
  ...
</html>
```

<small>*Webseiten besuchen nicht nur Menschen, sondern auch Suchmaschinen, Bots, Screen-Reader. Metadaten helfen beim "Verstehen" der Inhalte.*</small>

---

# HTML Metadaten – Vertiefung

| Tag | Funktion |
|-----|----------|
| `<title>` | Browser-Tab, Suchergebnis-Titel |
| `<meta charset>` | Zeichenkodierung (Umlaute!) |
| `<meta viewport>` | Mobile Darstellung |
| `<meta description>` | Suchergebnis-Snippet (max 160 Zeichen) |

**Open Graph** (Social-Media-Vorschau):
```html
<meta property="og:title" content="Artikel-Titel">
<meta property="og:image" content="https://example.com/preview.jpg">
```

→ Wirkt auf Mastodon, LinkedIn, Signal, Slack, MS Teams ...

**SEO:** Google nutzt `<title>` + `<meta description>` für Ranking + Snippet.

---

# HTML-Tags und Attribute

![bg right:35%](./assets/demos/tag-attribut.png)

```html
<body>
  <p class="wichtig">Das ist ein wichtiger Absatz.</p>
  <p>Das ist ein gewöhnlicher Absatz.</p>
</body>
```

| Teil | Bezeichnung |
|------|-------------|
| `<p>` | Opening Tag |
| `class="wichtig"` | Attribut |
| `Das ist ein wichtiger Absatz.` | Inhalt |
| `</p>` | Closing Tag |

---

# HTML-Tags und Attribute (selbst-schließend)

![bg right:35%](./assets/demos/input-date.png)

```html
Geburtsdatum <input type="date" />
```

| Teil | Bezeichnung |
|------|-------------|
| `<input ...` | Eingabefeld |
| `type="date"` | Attribut *type* mit Wert *date* |
| `... />` | Schließendes `/` im (öffnenden) Tag |

---

# Vollständiges Grundgerüst

![bg right:35%](./assets/demos/grundgeruest.png)

```html
<!DOCTYPE html>
<html lang="de">
<head>
  <title>Portfolio von ...</title>
  <meta name="description" content="..." />
  <meta property="og:image" content="https://...." />
</head>
<body>
  <h1>Hallo Welt!</h1>
  <p>Das ist mein erster Absatz.</p>
</body>
</html>
```

---

# Die wichtigsten Tags

| Tag | Bedeutung |
|-----|-----------|
| `<h1>` … `<h6>` | Überschriften (h1 = größte) |
| `<p>` | Absatz (Paragraph) |
| `<a href="..."> ... </a>` | Hyperlink |
| `<img src="..." />` | Bild |
| `<ul>`, `<ol>`, `<li>` | Listen |
| `<div>` | Container / Box |
| `<span>` | Inline-Container |
| `<input type="...">` | Eingabefeld |

<small>Semantische Tags (`<header>`, `<main>`, `<article>`, `<footer>`, `<nav>`, `<aside>`) wichtig für Accessibility.</small>

---

# Natives HTML

Was früher mit JavaScript gelöst wurde, kann HTML heute selbst. JS dafür einzusetzen ist heute oft ein **Code Smell**.

| Funktion | HTML-Element |
|----------|--------------|
| Aufklapp-Text | `<details>` + `<summary>` |
| Popup / Modal | `<dialog>` |
| Fortschrittsbalken | `<progress>` |
| Datum-Auswahl | `<input type="date">` |
| Validierung | Attribute: `required`, `min`, `max`, `pattern` |

---

# Beispiel: Details/Summary

<small>*Akkordion · Accordion · Aufklappmenü · Collapsible*</small>

![bg right:35%](./assets/demos/details-closed.png)

```html
<details>
  <summary>Klick mich!</summary>
  <p>Dieser Text ist versteckt.</p>
</details>
```

<small>Doku: [developer.mozilla.org](https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTML/Reference/Elements/details)</small>

---

# Beispiel: Details/Summary (geöffnet)

![bg right:35%](./assets/demos/details-open.png)

```html
<details open>
  <summary>Klick mich!</summary>
  <p>Dieser Text war versteckt.</p>
</details>
```

---

# Beispiel: Button

![bg right:35%](./assets/demos/button.png)

```html
<button>Add to favorites</button>
```

<small>Doku: [developer.mozilla.org](https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTML/Reference/Elements/button)</small>

---

# Beispiel: Input/Eingabefeld

![bg right:35%](./assets/demos/input.png)

```html
<input
  type="text"
  maxlength="8"
  size="10" />
```

<small>Doku: [developer.mozilla.org](https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTML/Reference/Elements/input)</small>

---

# Beispiel: Dialog

<small>*Modal · Modales Fenster · Popup · Overlay · Dialogfenster*</small>

![bg right:35%](./assets/demos/dialog.png)

```html
<dialog open>
  <p>Greetings, one and all!</p>
  <form method="dialog">
    <button>OK</button>
  </form>
</dialog>
```

<small>Doku: [developer.mozilla.org](https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTML/Reference/Elements/dialog)</small>

---

<!-- _class: invert -->
<!-- _header: '' -->
<!-- _backgroundColor: #000 -->

# Barrierefreiheit
## Accessibility (a11y)

---

# Wie nutzen Menschen das Web?

| Eingabe | Nutzungsweise |
|---------|---------------|
| **Maus** | Klicken, Scrollen |
| **Tastatur** | Tab-Navigation, Enter, Pfeiltasten |
| **Screenreader** | NVDA, VoiceOver, TalkBack, Orca |
| **Sprachsteuerung** | "Klicke auf Anmelden" |
| **Augensteuerung** | Eye-Tracking |
| **Switch-Geräte** | Ein-/Aus-Schalter (motorische Einschränkungen) |

→ Nicht alle Menschen nutzen Maus oder Touchscreens gleichermaßen.

---

# Web-Zugänglichkeit — Statistik

WHO: ca. **15 % der Weltbevölkerung** mit Behinderung — über **1 Milliarde** potenzielle Nutzer:innen.

| Typ | Permanent | Temporär | Situativ |
|-----|-----------|----------|----------|
| Visuell | Blindheit | Augen-OP | Grelle Sonne |
| Motorisch | Amputation | Gebrochener Arm | Kind auf dem Arm |
| Auditiv | Taubheit | Ohrenentzündung | Laute Umgebung |
| Kognitiv | Legasthenie | Müdigkeit | Ablenkung |

**Curb-Cut-Effekt:** Bordsteinabsenkung für Rollstühle hilft auch Kinderwagen, Rollkoffern, Fahrrädern.

---

# Warum Barrierefreiheit?

**Rechtlich (DE / EU):**
- **EAA** — European Accessibility Act, in Kraft seit 28.06.2025
- **BFSG** — DE-Umsetzung des EAA, betrifft auch Privatwirtschaft
- **BITV 2.0** — Barrierefreie Informationstechnik-Verordnung (öff. Stellen)
- Bußgelder bis **100.000 €**

**Ethisch:** Teilhabe und digitale Inklusion.

**Praktisch:**
- Bessere UX für **alle** (mobile, ältere Menschen, situative Einschränkungen)
- SEO-Bonus durch semantisches HTML, Alt-Texte
- Größerer Markt — ca. 15 % der Bevölkerung

---

# WCAG: Der Standard

**W**eb **C**ontent **A**ccessibility **G**uidelines · Herausgeber: W3C / WAI

**Aktuell:** WCAG 2.2 (verbindlich seit Okt. 2023). WCAG 3 in Working-Draft.

**4 Prinzipien (POUR):**

| Prinzip | Bedeutung |
|---------|-----------|
| **P**erceivable | Wahrnehmbar — Inhalte müssen erkennbar sein |
| **O**perable | Bedienbar — Funktionen müssen nutzbar sein |
| **U**nderstandable | Verständlich — Inhalte müssen klar sein |
| **R**obust | Robust — funktioniert mit verschiedenen Technologien |

**Konformitätslevel:** A · **AA** (gesetzlicher Standard) · AAA

→ [w3.org/WAI/WCAG22/quickref](https://www.w3.org/WAI/WCAG22/quickref/)

---

# Perceivable: Wahrnehmbar

![bg right:35% fit](./assets/demos/contrast-levels.png)

**Texte:**
- **Kontrast:** mindestens 4,5:1 für normalen Text
- **Untertitel** für Videos
- Inhalte bei **200 % Zoom** noch nutzbar

**Textalternativen für Nicht-Text:**

```html
<img src="tankman.jpg"
     alt="Ein Mann mit Einkaufstüten steht
          allein vor einer Reihe Panzer —
          Tiananmen, Peking, 5. Juni 1989">
```

→ Leeres `alt=""` für rein dekorative Bilder.

---

# Operable: Bedienbar

![bg right:35%](./assets/demos/a11y-focus.png)

**Tastaturzugänglich:**
```css
/* Fokus-Ring nur bei Tastatur-Navigation */
button:focus-visible {
  outline: 3px solid #d63384;
  outline-offset: 3px;
  border-radius: 4px;
}

/* Anti-Pattern */
button:focus { outline: none; }
```

**Genügend Zeit:** Session-Timeouts ankündigen, Verlängerung ermöglichen.

**Kein Flackern:** maximal 3×/Sekunde (epileptische Anfälle vermeiden).

---

# Understandable: Verständlich

![bg right:35%](./assets/demos/a11y-error.png)

**Sprache angeben:**
```html
<html lang="de">
```

**Konsistente Navigation** — gleiche Elemente an gleicher Stelle.

**Fehler erklären:**
```html
<input type="email" aria-describedby="email-error">
<p id="email-error" role="alert">
  Bitte eine gültige E-Mail-Adresse eingeben.
</p>
```

---

# Robust: Technisch solide

![bg right:35%](./assets/demos/a11y-semantic.png)

**Semantisches HTML:**
```html
<!-- Schlecht -->
<div class="button" onclick="...">Klick mich</div>

<!-- Gut -->
<button type="button">Klick mich</button>
```

**ARIA — nur wenn nötig:**
```html
<div role="tablist" aria-label="Produktkategorien">
  <button role="tab" aria-selected="true">Schuhe</button>
  <button role="tab" aria-selected="false">Jacken</button>
</div>
```

→ Erste ARIA-Regel: **wenn möglich, natives HTML nutzen**.

---

# Barrierefreiheit testen — Werkzeuge

**Automatisierte Tools** (finden ca. 30 % der Verstöße):

| Tool | Typ | Findet |
|------|-----|--------|
| [WAVE](https://wave.webaim.org/) | Browser-Extension | Kontrast, Struktur, Tab-Reihenfolge |
| [Lighthouse](https://developer.chrome.com/docs/lighthouse/overview) | Chrome DevTools | Performance + A11y-Audit |
| [axe DevTools](https://www.deque.com/axe/devtools/) | Browser-Extension | Detailanalyse, Regel-Engine |
| [Pa11y](https://pa11y.org/) | CLI | CI/CD-Integration |

**Screenreader (OS-nativ oder Open Source):**

| OS | Screenreader |
|----|--------------|
| macOS / iOS | VoiceOver (`Cmd + F5`) — builtin |
| Windows | [NVDA](https://www.nvaccess.org/) (OSS) · Narrator (builtin) |
| Linux | [Orca](https://orca.gnome.org/) — GNOME builtin |
| Android | TalkBack — builtin |

---

# Barrierefreiheit testen

Automatisierte Tools finden nur etwa **30 %** der Probleme. Manuelles Testen unverzichtbar — Gold-Standard: echte Nutzer:innen mit Assistiven Technologien.

**Tastatur-Test** — Maus weglegen, nur Tab / Shift+Tab / Enter / Pfeiltasten:

![w:900 center](./assets/demos/keyboard-a11y.png)

---

<!-- _class: invert -->
<!-- _header: '' -->
<!-- _backgroundColor: #000 -->

# CSS – Cascading Style Sheets

---

# Was ist CSS?

**C**ascading **S**tyle **S**heets

```css
p {
  color: blue;
  font-size: 16px;
}
```

- Trennt **Inhalt** (HTML) von **Darstellung** (CSS)
- "Cascading" = Regeln können überschrieben werden
- Eine CSS-Datei kann viele HTML-Seiten stylen

---

# CSS einbinden

**Option 1: Externe Datei** (empfohlen)
```html
<link rel="stylesheet" href="style.css">
```

**Option 2: Style-Tag**
```html
<style>p { color: blue; }</style>
```

**Option 3: Inline** (vermeiden)
```html
<p style="color: blue;">...</p>
```

→ Standard ist externe Datei. Inline vermeiden (schwer zu warten, keine Wiederverwendung).

---

# CSS-Anatomie

```css
/* ID selector */
#description {
  color: orangered;
/*  │       └──── Indicates the value of the expression
    │
    └──── Indicates the property of the expression  */
}
```

- **Selector** — was wird gestylt (`#description` = Element mit `id="description"`)
- **Property** — welche Eigenschaft (`color`)
- **Value** — welcher Wert (`orangered`)
- **Declaration** — `property: value;` (Semikolon trennt Deklarationen)
- **Declaration block** — alles zwischen `{` und `}`

---

# Selektoren: Element

![bg right:35%](./assets/demos/css-selector-element.png)

```css
/* Alle <p>-Elemente */
p {
  color: gray;
}

/* Mehrere Elemente gleichzeitig */
h1, h2, h3 {
  font-family: sans-serif;
}
```

Element-Selektoren sind die einfachsten. Komma = "oder".

---

# Selektoren: Klasse

![bg right:35%](./assets/demos/css-selector-class.png)

```html
<p class="wichtig">Dieser Text ist wichtig.</p>
<p>Dieser nicht.</p>
```

```css
.wichtig {
  color: red;
  font-weight: bold;
}
```

**Punkt** vor dem Namen = Klasse. Beliebig oft anwendbar; ein Element kann mehrere Klassen haben.

---

# Selektoren: ID

![bg right:35%](./assets/demos/css-selector-id.png)

```html
<nav id="hauptnavigation">...</nav>
```

```css
#hauptnavigation {
  background: #333;
  padding: 1rem;
}
```

**Raute** vor dem Namen = ID.

**Hinweis:** IDs sollten **einmalig** pro Seite sein. In der Praxis: Klassen meist besser.

---

# Selektoren: Kombinationen

![bg right:35%](./assets/demos/css-combinators.png)

```css
/* Nachfahre (beliebig tief verschachtelt) */
article p { line-height: 1.6; }

/* Direktes Kind (eine Ebene) */
nav > a { text-decoration: none; }

/* Nächstes Geschwister */
h2 + p { font-size: 1.2rem; }

/* Element mit Klasse */
p.wichtig { color: red; }
```

---

# Spezifität: Welche Regel gewinnt?

![bg right:35%](./assets/demos/css-specificity.png)

| Selektor | Spezifität |
|----------|------------|
| Element (`p`) | 0,0,0,1 |
| Klasse (`.wichtig`) | 0,0,1,0 |
| ID (`#header`) | 0,1,0,0 |
| Inline (`style="..."`) | 1,0,0,0 |

```css
p { color: blue; }      /* 0,0,0,1 */
.text { color: green; } /* 0,0,1,0 → gewinnt */
#intro { color: red; }  /* 0,1,0,0 → gewinnt über beide */
```

---

# CSS Spezifität – Vertiefung

| Selektor | Inline | IDs | Klassen | Elemente | Gesamt |
|----------|--------|-----|---------|----------|--------|
| `p` | 0 | 0 | 0 | 1 | 0,0,0,1 |
| `.info` | 0 | 0 | 1 | 0 | 0,0,1,0 |
| `p.info` | 0 | 0 | 1 | 1 | 0,0,1,1 |
| `#header` | 0 | 1 | 0 | 0 | 0,1,0,0 |
| `#header .nav a` | 0 | 1 | 1 | 1 | 0,1,1,1 |

**Regeln:**
- Eine Klasse (0,0,1,0) schlägt **jede Anzahl** Elemente (0,0,0,99)
- Eine ID schlägt jede Anzahl Klassen
- `!important` bricht alles → vermeiden

**Best Practice:** Flache Spezifität. BEM-Methodik (`.block__element--modifier`) hält sie niedrig.

---

# Box-Modell

![bg right:42% fit](./assets/demos/box-model-diagram.png)

Jedes HTML-Element ist eine rechteckige **Box**.

**Schichten innen → außen:**

- **content** – Inhalt (Text, Bild)
- **padding** – Innenabstand
- **border** – Rahmen
- **margin** – Außenabstand

<small>Gesamt-Breite = `width + padding + border + margin`. Tipp: `box-sizing: border-box` rechnet padding + border mit ein.</small>

---

# Box-Modell: CSS

![bg right:35%](./assets/demos/css-box-model.png)

```css
.box {
  width: 200px;
  height: 100px;
  padding: 20px;
  border: 2px solid black;
  margin: 10px;
}
```

**Wichtig:**
```css
* {
  box-sizing: border-box;
}
```
→ width/height inkludiert padding + border.

---

# Farben

![bg right:35%](./assets/demos/css-colors.png)

CSS kennt fünf Notationen für Farben: **Keyword**, **Hex**, **RGB**, **RGBA** (mit Transparenz) und **HSL**.

```css
/* Keyword */
color: red;
color: rebeccapurple;

/* Hex */
color: #FF0000;
color: #F00;

/* RGB / RGBA */
color: rgb(255, 0, 0);
color: rgba(255, 0, 0, 0.5);

/* HSL */
color: hsl(0, 100%, 50%);
```

---

# Einheiten

| Einheit | Bedeutung |
|---------|-----------|
| `px` | Pixel (absolut) |
| `%` | Prozent vom Elternelement |
| `em` | Relativ zur Schriftgröße des Elements |
| `rem` | Relativ zur Schriftgröße des Root-Elements |
| `vw` / `vh` | Prozent der Viewport-Breite/-Höhe |

**Empfehlung:**
`rem` für Schrift, `%` oder `vw/vh` für Layout.

---

# Pseudo-Klassen

![bg right:35%](./assets/demos/css-pseudo-classes.png)

```css
/* Hover */
a:hover { color: red; }

/* Besuchter Link */
a:visited { color: purple; }

/* Fokussiertes Element */
input:focus { border-color: blue; }

/* Erstes/n-tes Kind */
li:first-child { font-weight: bold; }
li:nth-child(odd) { background: #eee; }
```

`:` vor dem Namen = Pseudo-Klasse.

---

# Pseudo-Elemente

![bg right:35%](./assets/demos/css-pseudo-elements.png)

```css
/* Vor dem Inhalt einfügen */
.required::before {
  content: "* ";
  color: red;
}

/* Erster Buchstabe */
p::first-letter {
  font-size: 2em;
}
```

`::` = Pseudo-Element (erzeugt "virtuelles" Element)
`:` = Pseudo-Klasse (wählt existierendes Element im Zustand)

---

# Layout: Flexbox

```css
.container {
  display: flex;
  justify-content: space-between;
  align-items: center;
  gap: 1rem;
}
```

→ Eindimensionales Layout (Zeile *oder* Spalte). Tiefer in `02_css_extended`.

---

# Layout: Grid

```css
.grid {
  display: grid;
  grid-template-columns: repeat(3, 1fr);
  gap: 20px;
}
```

→ Zweidimensionales Layout (Zeilen *und* Spalten gleichzeitig).

---

# Responsive Design

![bg right:35%](./assets/demos/css-responsive.png)

```css
/* Mobile First: Basis-Styles */
.container {
  padding: 1rem;
}

/* Ab 768px (Tablet) */
@media (min-width: 768px) {
  .container { padding: 2rem; }
}

/* Ab 1024px (Desktop) */
@media (min-width: 1024px) {
  .container { padding: 3rem; }
}
```

---

# Responsive Design – Vertiefung

**Mobile First** ist Standard: Basis-CSS für kleine Screens, dann Erweiterungen.

| Breakpoint | Gerät | Media Query |
|------------|-------|-------------|
| < 576px | Smartphone (Portrait) | Basis |
| ≥ 576px | Smartphone (Landscape) | `@media (min-width: 576px)` |
| ≥ 768px | Tablet | `@media (min-width: 768px)` |
| ≥ 992px | Desktop | `@media (min-width: 992px)` |
| ≥ 1200px | Large Desktop | `@media (min-width: 1200px)` |

**Viewport-Meta-Tag (kritisch!):**
```html
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
```

**Moderne Alternativen:** `clamp()`, Container Queries, CSS Grid `auto-fit`/`auto-fill`.

---

<!-- _class: invert -->
<!-- _header: '' -->
<!-- _backgroundColor: #000 -->

# JavaScript

---

# ECMAScript

- **Ecma International** — European Computer Manufacturers Association
- Seit **1997** standardisiert als **ECMA-262**
- Implementierungen: **JavaScript** (Netscape, später Mozilla), **JScript** (Microsoft), **ActionScript** (Adobe Flash) etc.
- Aktuelle Version: **ECMAScript 2024 (ES15)**, jährliche Releases

**Browser-Kompatibilität:**
- Faustregel: **ES2017+** läuft in allen modernen Browsern
- Ältere Targets via Transpiler (Babel, esbuild, swc, tsc)
- Kompatibilitätstabelle: [kangax.github.io/compat-table](https://kangax.github.io/compat-table/)

---

# JavaScript Grundlagen

```javascript
// Variablen
let name = "Welt";
const alter = 25;

// Funktionen
function gruss(name) {
  return `Hallo, ${name}!`;
}

// Arrow Functions
const add = (a, b) => a + b;

// Arrays
const arr = [1, 2, 3];
arr.map(x => x * 2); // [2, 4, 6]
```

---

# DOM Manipulation

```javascript
// Element auswählen
const title = document.querySelector('h1');

// Inhalt ändern
title.textContent = 'Neue Überschrift';

// Event Listener
button.addEventListener('click', () => {
  alert('Geklickt!');
});
```

---

# Fetch API

```javascript
fetch('/api/products')
  .then(res => res.json())
  .then(data => {
    console.log(data);
  })
  .catch(err => console.error(err));
```

---

# Async/Await

```javascript
async function loadProducts() {
  try {
    const res = await fetch('/api/products');
    const data = await res.json();
    return data;
  } catch (err) {
    console.error('Fehler:', err);
  }
}
```

---

<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
<!-- _backgroundColor: #050517 -->

![bg fit](./assets/demos/web-engineering-mandala.png)

---

<!-- _backgroundColor: #050517 -->
<!-- _color: #e2e8f0 -->

# Web Engineering Mandala

Interaktive version: [nextlevelshit.github.io/web-engineering-mandala](https://nextlevelshit.github.io/web-engineering-mandala/)

3 Schichten:
- **Core Layer** — JS, HTML, CSS (vanilla)
- **Build Layer** — bundlers, runtimes, template engines, pre/post processors
- **Application Layer** — frontend, backend, frameworks, SSR, CSS-utilities

3 Segmente: HTML (blau) · JavaScript (rot) · CSS (grün) · Mittelpunkt: `package.json`

---

# JavaScript Frameworks – Kategorien

| Kategorie | Beispiele |
|-----------|-----------|
| **CSS Frameworks** | Tailwind, Bootstrap, shadcn/ui |
| **Frontend Frameworks** | React, Vue, Svelte, Astro |
| **Rendering / Meta** | Next.js, Nuxt, Gatsby |
| **Build Tools / Bundler** | Webpack, Vite, Parcel, esbuild |
| **Backend Frameworks** | Express, Fastify, NestJS |

---

# Vanilla JS – Counter

```html
<button id="myButton">Clicked 0 times</button>
<script>
  let count = 0;
  const btn = document.getElementById('myButton');
  btn.addEventListener('click', () => {
    count++;
    btn.textContent = `Clicked ${count} times`;
  });
</script>
```

**Pro:** hohe Kompatibilität, simpel
**Contra:** State-Management und Re-Rendering werden schnell komplex

---

# React – Counter (JSX)

![bg right:25% fit](./assets/logos/frameworks/react.svg)

```jsx
import { useState } from "react";

function MyButton() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  return (
    <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
      Clicked {count} times
    </button>
  );
}
```

- **Component-Based** Architecture
- **Virtual DOM**, JSX, Hooks
- großes Ökosystem (React Router, Redux, …)

---

# Vue 3 – Composition API

![bg right:25% fit](./assets/logos/frameworks/vue.svg)

```vue
<script setup>
import { ref } from "vue";
const count = ref(0);
</script>

<template>
  <button @click="count++">
    Clicked {{ count }} times
  </button>
</template>
```

- **Reactive Data Binding**
- Single-File Components (`.vue`)
- Vue Router, Pinia (State)

---

# Svelte – Counter

![bg right:25% fit](./assets/logos/frameworks/svelte.svg)

```svelte
<script>
  let count = 0;
</script>

<button on:click={() => count += 1}>
  Clicked {count} {count === 1 ? 'time' : 'times'}
</button>
```

- **Compiler-Based** – kein Runtime-Framework
- Reactive Assignments (`let`)
- Built-in Animationen

---

# Astro – Content-First

![bg right:25% fit](./assets/logos/frameworks/astro.svg)

```astro
---
const greeting = "Hallo DHBW";
---
<html>
  <body>
    <h1>{greeting}</h1>
    <MyReactButton client:load />
  </body>
</html>
```

- **Islands Architecture** – Komponenten mehrerer Frameworks mischen
- Default: kein JS im Output (nur statisches HTML)
- Hydration on demand (`client:load`, `client:visible`)

---

# Rendering Frameworks

| | Frontend | SSR | SSG | File Routing |
|---|---|---|---|---|
| **Next.js** | React | ja | ja | `/app/page.js` |
| **Nuxt** | Vue | ja | ja | `/pages/*.vue` |
| **Gatsby** | React | nein | ja | GraphQL Data |

---

# Build Tools – Webpack

![bg right:25% fit](./assets/logos/frameworks/webpack.svg)

- Module Bundling (JS, CSS, Images)
- Module Loaders + großes Plugin-Ökosystem
- Code Splitting, HMR
- Konfigurations-lastig (`webpack.config.js`)

→ Standard für viele Legacy-Setups.

---

# Build Tools – Vite

![bg right:25% fit](./assets/logos/frameworks/vite.svg)

```javascript
// vite.config.js
import { defineConfig } from "vite";

export default defineConfig({
  server: {
    proxy: {
      "/api": {
        target: "http://localhost:4567",
        changeOrigin: true,
        rewrite: (path) => path.replace(/^\/api/, "")
      }
    }
  }
});
```

- Rollup unter der Haube, **HMR mit ES Modules**
- Tree-Shaking, Code Splitting, React + Vue out-of-the-box

---

# Build Tools – Parcel

![bg right:25% fit](./assets/logos/frameworks/parcel.png)

```json
{
  "name": "my-project",
  "source": "src/index.html",
  "browserslist": "> 0.5%, last 2 versions, not dead",
  "scripts": {
    "start": "parcel",
    "build": "parcel build"
  },
  "devDependencies": {
    "parcel": "latest"
  }
}
```

- **Zero-Config**
- Auto-Resolution, HMR
- TS / CSS-Preprocessors out-of-the-box

---

# Microfrontends

- Mehrere unabhängige Frontend-Apps in einer Page
- Module Federation (Webpack 5)
- **single-spa**: https://single-spa.js.org/
- Anwendungsfall: große Teams, unterschiedliche Tech-Stacks pro Domain

→ Komplexitätskosten: nur bei echtem Skalierungsbedarf.

---

# Demo-Repos

- https://github.com/nextlevelshit/dhbw-client-js (Counter, multi-framework)
- https://github.com/nextlevelshit/node-cache-api (API + Tests)
- https://github.com/nextlevelshit/dhbw-docker (Compose-Stack)