Home

Limitationen verstehen   (Diese Seite ist in Bearbeitung)

Limitationen verstehen

Auf dieser Seite möchte ich ein paar allgemeine aber wichtige Dinge über Limitationen vorstellen.

Es geht insbesondere um die Beantwortung dieser vier Fragen:
1. Was ist eine Limitation?
2. Warum gibt es Limitationen?
3. Weshalb sollte man Limitationen kennen und beachten?
4. Welche Ursachen und Auswirkungen besitzen Limitationen?

Was ist eine Limitation?

Wenn man wissen möchte, was eigentlich eine Limitation ist beziehungsweise was das Wort "Limitation" genau bedeutet, so sollte man zuerst einen Blick in ein Wörterbuch werfen.

Meistens eine mengenmässige Beschränkung, die auch schlicht mit "Anzahl" ausgedrückt werden kann, z.B. Anzahl

Gelegentlich eine Angabe, die mit "Grösste" bezeichnet werden kann, z.B. "Grösste erlaubte positive Zahl"

Was ist eine Spezifikation?

Wie beim Wort "Limitation" ist auch bei "Spezifikation" ein Blick in ein Wörterbuch hilfreich.

Hier ein Auszug aus einem französisch <-> deutsch Wörterbuch:

Wie man sieht, wird "Specification" sinngemäss mit "genaue Angabe" bzw. "genaue Bezeichnung" übersetzt. Wichtig ist das Wort "genau". Das bedeutet, dass es keine ungenauen Spezifikationen gibt.

Limitationen, Spezifikationen und Merkmale

Was ist eine Limitation und was eine Spezifikation? Oder andersherum gefragt: Ist Limitation und Spezifikation nicht dasselbe? Nein, ist es nicht.

Merkmal: Farbe der Tischdecke

Spezifikation: Hellblau

Das ist keine Limitation

Limitation in <Produkt> (nicht Limitation von <Produktname>)

Spezifikation für <Produkt/Merkmalgruppe/Merkmal>

Spezifikationen für Microsoft Excel

Spezifikationen für Arbeitsmappen

Spezifikation von Merkmal "Maximale Anzahl von Datenreihen pro Diagramm" ist 255.

Warum gibt es Limitationen?

Wieso existieren überhaupt Limitationen? Nun, diese Frage erscheint vielleicht etwas seltsam, denn Limitationen gibt es überall - nicht nur in Microsoft Excel oder ganz allgemein in Software-Produkten wie Microsoft Office und Microsoft Windows. Ein Auto beispielsweise kann nicht unendlich schnell sein, weil es irgendwann aufgrund der extremen Belastung durch äussere Einflüsse auseinanderbrechen würde. Auch ein Gebäude lässt sich nicht beliebig hoch bauen, weil wegen den Gesetzen der Schwerkraft, der Statik und auch den Eigenschaften der gewählten Baumaterialien bei einer bestimmten Gebäudehöhe einfach Schluss mit Aufstocken ist. Natürlich könnte man beim Auto wie auch beim Gebäude durch enormen Aufwand die Grenzen ein bisschen hinausschieben, was jedoch weder einfach noch - realistisch gesehen - sinnvoll ist.

Würden Sie eine Excel-Version kaufen, mit der Sie beliebig viele Arbeitsmappen gleichzeitig öffnen könnten, die jeweils uneingeschränkt viele Tabellenblätter mit je 32'768 Spalten (anstelle den heutigen 256, also das 128-fache) und 4'194'304 Zeilen (anstelle den heutigen 65'536, d.h. das 64-fache) enthalten würden? Wahrscheinlich ja, denn es spricht ja nichts dagegen.

Die enormen Dimensionen eines einzelnen Tabellenblattes jedoch, welches neu 137'438'953'472 Zellen (über 137 Milliarden!) besitzt und somit 8'192 mal so gross ist wie eine heutige Exceltabelle (137'438'953'472 / 16'777'216 = 8'192), vergrössert eine Arbeitsmappendatei explosionsartig.

Eine mit Microsoft Excel 97 erstelle Arbeitsmappe mit einem Tabellenblatt, auf welchem 7'471'104 Zellen mit gewöhnlichen Daten gefüllt sind (das entspricht dem Zellbereich A1:DJ65536), besitzt eine Dateigrösse von ungefähr 46 MB. Angenommen die Dateigrösse erhöht sich linear zu der Anzahl benutzter Zellen, so besitzt eine Arbeitsmappe mit einem Tabellenblatt, auf dem 137'438'953'472 Zellen benutzt sind, eine Dateigrösse von 846'219 MB (846.22 GB)!

Nehmen wir einfach mal an, die Datei-Problematik sei gelöst und ein Tabellenblatt besitzt ab sofort 8'192 mal mehr Zellen als es bis anhin der Fall war. Denn wir müssen uns noch mit den anderen Auswirkungen der höheren Anzahl Spalten und Zeilen beschäftigen: Mehrere Spezifikationen von anderen Merkmalen müssen angepasst werden. Bisher konnte man in einer Mappe maximal ca. 4'000 verschiedene Zellformate verwenden. Da nur schon eine einzige Tabelle 8'192 mal so gross ist wie früher, sind 4'000 Formate viel zu wenig. Wenn man konsequenterweise diese Anzahl der neuen Zellanzahl anpasst, erhält man 32.768 Millionen Zellformate (4'000 * 8'192 = 32'768'000). Diese müssten in der xls-Datei gespeichert werden, was zu einer gigantischen Dateigrösse führen würde. Und der Bedarf an Arbeitsspeicher und Systemressourcen wäre enorm. Sie mögen jetzt vielleicht einwenden, dass man mit den Zellformat-Eigenschaften gar nicht so viele verschiedene Format-Kombinationen bilden kann. Und ob man dass kann! Mathematisch gesehen lassen sich mit den Formatierungseigenschaften ungefähr 7 Milliarden (!) verschiedene Zellformate erzeugen. Allein mit den Schrift-Eigenschaften einer einzigen Schriftart (z.B. Arial) kann man 5'595'120 Zellformate bilden. Bei 100 installierten Schriftarten existieren somit 559'512'000 verschiedene Kombinationen.

Angenommen man erstellt mit einer heutigen Excelversion eine mittelgrosse Arbeitsmappe, dann ist die xls-Datei dieser Mappe erfahrungsgemäss so etwa 4 MB gross. Wenn man nun mit der "neuen" Excelversion eine ebenfalls mittelgrosse Arbeitsmappe erstellen würde und man nützt im "Zukunft"-Excel die neue Tabellenblatt-Kapazität voll aus, würde eine xls-Datei rein mathematisch neu mehr als 32'000 MB gross sein (8'192 * 4 MB = 32'000 MB = 32 GB)! Weitere technische Aspekte kämen hinzu. Zum Beispiel genügen heute 2 Bytes zum Speichern eines Zeilenindex (1 Byte = 8 Bits = Dezimal 256; 256 * 256 = 65'536). Da es neu 4'194'304 Zeilen gibt, reichen 2 Bytes nicht mehr. Bei 3 Bytes erhält man dezimal 8'388'608, also genügend für 4'194'304 Zeilen (Mit 3 Bytes liessen sich sogar 8'388'608 Zeilenindizes speichern).

Neu bräuchte man 6 Bytes (also 2 Bytes bzw. 1/2 mal mehr), da anstatt 65'536 nun 4'194'304 Indizes gespeichert werden müssen. Wieder ganz grosszügig angenommen wäre die Dateigrösse folglich nochmal um 1/2 höher, das heisst bei 48 GB (vorher 32 MB). Die Zeitdauer, einer solche Datei zu öffnen und zu speichern wäre folglich enorm. Nehmen wir an, die Zeitdauer zum Öffnen einer 4 MB Arbeitsmappen-Datei beträgt hoch geschätzt 3 Sekunden, dann würden für eine 48 GB Datei ca. 10 Stunden und 15 Minuten benötigt ((8'192 + 4'096) * 3 Sekunden = 36'864 Sekunden = 614.4 Minuten = 10.24 Stunden)! Den Zeitaufwand für eine Neuberechnung der gesamten Arbeitsmappe stellen wir uns lieber nicht vor. Bedenken Sie, dass sich all die hier beschriebenen Auswirkungen immer nur auf ein einzelnes Tabellenblatt beziehen; bei einer Arbeitsmappe mit 20 derartig gigantischen Tabellenblättern wären die Resultate rechnerisch einfach um das 20-fache höher, d.h. Dateigrösse wäre 20 * 48 GB = 960 GB; und Ladedauer wäre 20 * 10.24 Stunden = 204.8 Stunden = 8 1/2 Tage!

Würden Sie diese Excel-Version immer noch kaufen? Warum nicht, denn nach wie vor spricht immer noch nichts dagegen. Man ist ja nicht gezwungen, die ernormen Kapazitäten voll auszunutzen und riesengrosse Arbeitsmappen zu erstellen. Was wir aber bisher noch nicht betrachtet haben, ist der Preis der neuen Version. Ich kann mir gut vorstellen, dass dieser nahezu gigantisch hoch wäre.

256 Spalten = 1 Byte

32'768 Spalten = 2 Bytes

Weshalb sollte man Limitationen kennen und beachten?

Wie bereits an verschiedenen Stellen erwähnt wurde, ist es zweifelsfrei am besten, wenn man existierende Limitationen bereits kennt, bevor man sie erreicht oder gar überschreitet. Dadurch können Sie sich viele Probleme und somit Ärger ersparen.

Das Horror-Szenario

Stellen Sie sich vor, in Arbeitsmappen sollen die Geschäftsdaten von jeweils einem Kalendermonat abgebildet werden. Am Jahresende besitzt man somit 12 Arbeitsmappen, eine für jeden Monat. Pro Werktag (d.h. Montag bis Freitag) wird ein neues Diagramm der Mappe hinzugefügt. Bei 21 Werktagen in einem Monat enthält die Mappe somit am Monatsende total 21 Diagramme. Da es gerade Mai 2004 ist (ein Monat mit 21 Werktagen), testen Sie, ob Ihre Lösung 21 Diagrammen verträgt. Da Sie sichergehen wollen, testen Sie Ihre Lösung noch mit 22 Diagrammen, da unter anderem der Monat Juni 2004 22 Werktage besitzt. Alles funktioniert problemlos und Sie nehmen die Arbeitsmappe produktiv in Betrieb. Und dann die Katastrophe: Am Freitag, dem 31. Dezember 2004 erscheint beim Erstellen des Diagrammes die Fehlermeldung "Keine weiteren neuen Schriftarten dürfen dieser Arbeitsmappe hinzugefügt werden". Das ist so ziemlich das Schlimmste, was einem überhaupt passieren kann. Stellen Sie sich das mal vor: Ausgerechnet am letzten Tag des Geschäftsjahres tritt ein Fehler auf. Man hat sowieso schon Berge von Arbeit zu erledigen, damit der Jahresabschluss fristgerecht durchgeführt werden kann. Und dann kann das letzte Diagramm nicht erstellt werden, weil die Dezember-Mappe bereits 22 Diagramme enthält und ein 23. Diagramm zur Überschreitung der Limitation bezüglich maximaler Anzahl Schriften führt. Dabei hätte man dieses Problem schon vor Einführung der Excellösung erkennen können: Der Monat Dezember des Jahres 2004 ist der einzige Monat mit 23 Werktagen. Allerdings besitzt auch der März 23 Werktage; aber da gab es die Excellösung ja noch gar nicht.

Die vier Gründe

1. Kapazität
2. Stabilität
3. Kompatibilität
4. Portabilität

1. Kapazität
Planbarkeit
Anforderungen
Technische Realisierbarkeit
Prävention

2. Stabilität
Fehlerhafte Daten vermeiden
Defekte Dateien vermeiden
Falsche Ergebnisse vermeiden
Unerwartetes Verhalten vermeiden
Programmabstürze vermeiden
Fehlermeldungen vermeiden
VBA-Programmcode robust machen
Benutzereingaben validieren

3. Kompatibilität
Wechsel der Excelversion (Upgrade, Downgrade)
Gemeinsame Bearbeitung in mehreren Excelversionen

4. Portabilität
Plattformwechsel (Windows/Macintosh)
Import/Export
Datenaustausch
Bearbeitung mit anderen Programmen

Welche Ursachen besitzen Limitationen?

Die Ursachen von Limitationen finden Sie auf dieser Seite:

Weitere Informationen Ursachen von Limitationen

Welche Auswirkungen besitzen Limitationen?

Die Auswirkungen von Limitationen finden Sie auf dieser Seite:

Weitere Informationen Auswirkungen von Limitationen

Haben Sie Fragen, Anregungen oder einen Fehler entdeckt?
Kontakt zum Autor

Zuletzt aktualisiert am 18.04.2006 / 16:00 Uhr
Zuletzt kontrolliert am 22.12.2008 / 07:00 Uhr
© 2002-2009 by Philipp von Wartburg, Schweiz
Alle Rechte vorbehalten