Übersicht. Softwarearchitektur. Softwarearchitektur, UML, Design Patterns und Unit Tests. Softwarearchitektur

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1 Übersicht Object Oriented Organization Das System besteht aus Objekten, die mittels Methodenaufrufe (Nachrichten) miteinander kommunizieren. 2 / 34 4 / 34,, Design Patterns und Stefan Wehr Prof. Dr. Peter Thiemann 7. Dezember 2005 Es gibt verschiedene en Batch Sequential Pipes & Filters Layered System... Object Oriented Organization 3 / 34

2 Übersicht Klassendiagramme Repräsentieren Klassen und statische Beziehungen zwischen Klassen Keine zeitliche Informationen Ein Klassendiagramm ist ein Graph mit Knoten: Klassen (Rechtecke) Kanten: Beziehungen zwischen Klassen Kann auch Interfaces, Packages und Instanzen enthalten 6 / 34 8 / 34 Wichtige Konzepte Klassen Definieren Attribute und Methoden Werden zur Laufzeit instanziert Instanzen / Objekte Interfaces Spezifizieren die Schnittstelle einer Klasse Enthalten keinen Code Können nicht instanziert werden Unified Modeling Language (Booch / Jacobson / Rumbaugh) Stellt verschiedene Diagrammarten zur Verfügung, um unterschiedliche Aspekte eines Systems zu modellieren Hier: nur Klassendiagramme Literatur Martin Fowler, distilled: a brief guide to the standard object modeling language 5 / 34 7 / 34

3 Inhalt der Namensabteilung Sichtbarkeit Optionale Stereotypen «interface», «controller» Klassenname, abstrakte Klassen werden kursiv geschrieben...,!", #"$#,!$%&$#, &"'&$( 10 / / 34 Klasse Attributabteilung Student matriculation number name grades count issue certificate () enter grade () list degrees () Namensabteilung Attribute Operationen (Methoden) Syntax von Attributen Sichtbarkeit Name Typ Kardinalität Ordnung Initialwert Eigenschaften Sichtbarkeit,,, Kardinalität Menge natürlicher Zahlen Ordnung / Eigenschaften z.b.: Nur Name obligatorisch Weitere Abteilungen möglich (Verantwortlichkeiten, Ereignisse, Ausnahmen,... ) 9 / 34 Statische Attribute werden unterstrichen 11 / 34

4 Operationsabteilung Beispiele (1) Syntax class Sichtbarkeit Name Parameterliste Rückgabetype Eigenschaften class name or name of abstract class attribute1 attribute2: Typ = default! Sichtbarkeit,,, Parameterliste Art Name Typ Art, #,!# Eigenschaften z.b.: "$"" /derived attribute class attribute abstractoperation1() op2(parmlist): result type class operation inheritance vehicle flying object implementation of op2 &#&"# car airplane bird Statische Operationen werden unterstrichen association n m Class 1 class 2 role role 14 / / 34 Kardinalität Beziehungen Definiert Menge natürlicher Zahlen Kardinalität Intervall Kardinalität Kardinalität Intervall int int* int* int* int Binäre Beziehungen Zusammenarbeit zweier Klassen Durchgezogene Linie zwischen zwei Klassen Optional: Name für die Beziehung, Rolennamen, Navigation, Kardinalität Beispiele:,,,, Generalisierung/Vererbung Spezifiziert Subklassenbeziehung Durchgezogene Linie mit Pfeil auf Superklasse 13 / / 34

5 Aggregation und Komposition (1) Beispiel Aggregation Drückt eine ist Teil von Beziehung aus Bedeutung: Inhalt gehört einem Container Notation: Kante mit weißem Rombus als Pfeilkopf polygon 1 1 {ordered} 2..* 1 representation point color line mode traffic light car wheel bulb 3 18 / / 34 Beispiele (2) Aggregation und Komposition (2) Part subpart partno * 0..1 superpart product manufacturer * 1 order orderer * * Company Komposition Spezieller Fall von Aggregation Container und Inhalt leben und sterben zusammen Notation: Kante mit schwarzem Rombus als Pfeilkopf 17 / / 34

6 s Klassifikation von Patterns (2) Gamma, Helm, Johnson, Vlissides: s, Elements of Reusable Object-Oriented Software, Addison Wesley, gang of four Häufig auftretende Muster in der Zusammenarbeit von Objekten Ziele: Flexibilität, Wartbarkeit, Kommunikation, Wiederverwendung Alternatives Vorgehen und Kombinationen möglich Wirkungsbereich Klassen Statische Beziehungen zwischen Klassen (Vererbung) Objekte Dynamische Beziehungen zwischen Instanzen von Klassen 22 / / 34 Übersicht Klassifikation von Patterns (1) Zweck Creational Patterns Abstrahieren über das Erzeugen von Objekten Structural Patterns Abstrahieren über häufig vorkommende Strukturen Behavioral Patterns Abstrahieren über Verhaltensmuster 21 / / 34

7 Motivation Allgemeine Struktur Dateisystem Container Verzeichnisse Inhalt Verzeichnisse, Dateien Arithmetische Ausdrücke Container Operatoren Inhalt Operatoren, Konstanten, Variablen Client Component operation() add(component) remove(component) getchild(int) Leaf Composite operation() operation() add(component) remove(component) children forall g in children g.operation(); getchild(int) 26 / / 34 Composite Pattern Beispiel Structural Pattern Rekursive Objektstrukturen Uniforme Behandlung von Container und Inhalt File filehandle getname() FileSystemEntry * getname() 1 Directory getname() getchildren() addchild(filesystementry) 25 / / 34

8 Motivation Beispiel mit Visitor Operation eines Filesystems: Löschen, Kopieren, Liste aller Namen bestimmen,... Naiver Ansatz: Operationen werden in den Klassen!$"$# und! implementiert FileSystemVisitor DeleteVisitor CopyVisitor FileSystemEntry delete() copy() getallnames() Program FileSystemEntry delete() File delete() Directory accept(filesystemvisitor v) copy() copy() getallnames() getallnames() File Directory Problem: Für neue Operationen müssen!$"# und! geändert werden accept(filesystemvisitor v) v.visitfile(this); accept(filesystemvisitor v) v.visitdirectory(this); 30 / / 34 Visitor Pattern Beispiel mit Visitor FileSystemVisitor Behavioral Pattern Operationen auf einer Objektstruktur werden durch Objekte repräsentiert Hinzufügen neuer Operationen ohne Änderung der Klassen DeleteVisitor CopyVisitor 29 / / 34

9 Idee Schreibe vor (bzw. während) der Implementierung einer Klasse eine Testklasse Archiviere alle Tests, so dass sie später wiederholt werden können Nutzen Software enthält weniger Fehler Software kann leichter geändert werden Testklasse dient als eine Art Spezifikation für die eigentliche Klasse 33 / 34 Übersicht JUnit 32 / / 34

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