Objektorientierter Entwurf

Präsentation zum Thema: "Objektorientierter Entwurf"—  Präsentation transkript:

1 Objektorientierter Entwurf
Wdh.: Basiskonzepte innerhalb des OOD Statische Konzepte im Entwurf: Assoziationen

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3 OOD-Modell Soll das spätere Programm widerspiegeln; aber: höhere Abstraktionsebene, Verdeutlichung des Zusammenwirkens einzelner Elemente Erstellen eines statischen und dynamischen Modells/ Elaboration des bereits bestehenden OOA-Modell

4 <<interface>>
Klasse Allgemein: Notation Name: Wie in der Analyse fett und zentriert, beginnend mit Großbuchstabe Stereotypen verwenden, um Zugehörigkeit einer Klasse zu einer bestimmten Entwurfsschicht zu zeigen: <<interface>>, <<database>>, … Person <<interface>> UIButton

5 Klasse Parametrisierte Klasse (Template): Queue queue: T[0..n]
Die parametrisierte Klasse Queue enthält ein Attribut queue, das mit Hilfe des Typs T und der Multiplizität [0..n] definiert wird; in den beiden Klassen, die Queue als Vorlage benutzen, wird dann Typ und Anzahl der maximalen Werte/Objekte bestimmt Queue queue: T[0..n] insert() delete() <<bind>> <Tfloat,n100> <<bind>> <TPerson,n100> FloatQueue Adressbuch

6 Klasse Container-Klasse Verwaltung von Objekten einer anderen Klasse
stellt Operationen bereit, um auf die zu verwaltenden Objekte zugreifen zu können Vordefiniert in Bibliotheken (z.B. C++  STL)

7 Implementierung C++: template <class ElementType, int max>
class Queue{ public: void insert(ElementType element) {...} }; typedef Queue<int,100> IntQueue; typedef Queue<string,100> StringQueue; IntQueue intQueue; StringQueue strQueue; strQueue.insert(„Meier"); intQueue.insert(5);

8 Klasse Schnittstelle (Interface)
Enthält Signaturen von Operationen (immer abstrakt) und evtl. Attribute Verwendung wie abstrakte Klasse Schlüsselwort <<interface>>

9 Beispiel:

10 Schnittstelle : Implementierung
Java: Deklaration: interface ClassInfo{ public abstract String getClassName(); } Nutzung: class MyClass implements ClassInfo{ public String getClassName(){ return „MyClass“; C++: Mittels Klassenkonzept

11 Klasse Abstrakte Klassen Oberklasse zu „realen“ Klassen
kann keine Objekte erzeugen jede Klasse, die eine mit abstract gekennzeichnete Operation enthält muss ebenfalls abstract sein UML: Oder: Medium Medium {abstract} erfasse() erfasse() {abstract}

12 abstract class AbstClass1{
Implementierung Java: - Kennzeichnung mittels „abstract“ - Eine Klasse, die eine abstrakte Operation besitzt, muss als abstrakt deklariert sein abstract class AbstClass1{ public void operation1(){} public abstract void operation2(){} } C++: - Keine spezielle Kennzeichnung

13 Attribute UML erlaubt alle Zeichen im Attributnamen  Name an Konvention Programmiersprache anpassen; beginnend mit Kleinbuchstaben Sichtbarkeiten public sichtbar in allen Klassen UML: + protected sichtbar in der Klasse und allen Unterklassen UML: # private sichtbar in der Klasse UML: - package sichtbar für alle Klasse im gleichen Paket UML:~

14 Attribute Notation: Sichtbarkeit / name : Typ [Multiplizität] = Anfangswert {Eigenschaftswert} - Nur der Name des Attributs ist zwingend anzugeben; Standard: Sichtbarkeit, Name, Typ

15 Attribute Eigenschaftswerte:
UML bietet eine Reihe von vordefinierten Eigenschaftswerten, wie z.B.: {read only}  Attributwert unveränderbar {ordered}  Menge von Werten, geordnet ( vorname[1..3] {ordered} ) Weitere Eigenschaftswerte dürfen nach Belieben definiert werden (ebenso Einschränkungen) rueckflug: Date {rueckflug > hinflug}

16 Attribute Typen: UML erlaubt neben vordefinierten Typen die Definition beliebiger weiterer Typen  Typen der Programmiersprache, die verwendet werden soll, benutzen. Abgeleitete Attribute: Abgeleitete Attribute ins OOD- Modell eintragen. Sie werden später als Attribute oder durch eine Operation realisiert, die den aktuellen Wert des abgeleiteten Attributs ermittelt.

17 Operationen Name: beliebig, sollte mit Kleinbuchstaben beginnen; auch hier: Syntax der verwendeten Programmiersprache zu Grunde legen Überladen von Operationen: Im OOD darf derselbe Operationsnamen innerhalb einer Klasse mehrfach vorkommen, allerdings mit verschiedenen Parametern

18 Operation Sichtbarkeiten : public sichtbar in allen Klassen UML: +
protected sichtbar in der Klasse und in allen Unterklassen UML: # privat sichtbar in der Klasse UML: - package sichtbar im selben Paket UML: ~

19 Operationen Signatur: Im OOD-Modell vollständig anzugeben
Spezifikation: Sichtbarkeit name (Parameterliste) : Ergebnistyp {Eigenschaftswert} Für die Parameterliste gilt: Richtung parametername : Typ [Multiplizität] = Anfangswert {Eigenschaftswert} Auch hier ist nur die Angabe des Namens zwingend.

20 z.B. erfassen(in name: string)
Operation Signatur: Richtung in : bei reinen Eingabeparametern; nur lesender Zugriff der Operation möglich z.B. erfassen(in name: string) out : bei reinen Ausgabeparametern; Operation erzeugt den Wert des Parameters und gibt ihn an die aufrufende Funktion zurück inout : lesen, verändern, zurückgeben

21 Operation Eigenschaftswerte:
Analog zu Attributen gibt es in UML vordefinierte und die Möglichkeit, eigene zu definieren

22 Operation Für abstrakte Operationen gilt dasselbe wie für abstrakte Klassen: - sie besteht nur aus der Signatur (ohne Wertangabe im OOD / ohne „aktive“ Implementierung) - sie werden im Rahmen von Generalisierungsstrukturen ins OOD-Modell eingetragen - UML: kursiv oder {abstract} - in Schnittstellen sind Operationen immer abstrakt und müssen nicht gesondert als abstrakt gekennzeichnet werden

23 Beispiel

24 Operation Erweiterung gegenüber Analyse: vollständige Signatur
Namen und Typen aller Parameter Ergebnistyp der Operation Sichtbarkeiten

25 Assoziation Assoziationen im OOA-Modell
Welche Klassen kennen sich, zwischen welchen Objekten existieren Beziehungen? Binäre Assoziationen Multiplizitäten Benennung/ Rolle

26 Assoziation Navigierbarkeit KlasseX KlasseY unspezifiziert KlasseX
unidirektional KlasseX KlasseY bidirektional Navigierbarkeit explizit ausgeschlossen KlasseX KlasseY  Navigierbarkeit kann auch in Objektdiagramme eingetragen werden

27 Assoziation Implementierung Mittels Zeigern
Multiplizität 0..1 oder 1: ein einzelner Zeiger >1: Menge von Zeigern * : Container Beispiel Java: class Angestellter { protected Abteilung arbeitetIn; public void link(Abteilung abt) {arbeitetIn=abt;} public void unlink(Abteilung abt) {... arbeitetIn=null;} public Abteilung getlink() {return arbeitetIn;} }

28 Assoziation Sichtbarkeit Eigenschaftswert KlasseX KlasseY Flugzeug
Die Sichtbarkeit einer Assoziation kann im Entwurfsmodell eingetragen werden. z.B.: Eigenschaftswert KlasseX KlasseY + rolle passenger Flugzeug Fluggast {union} first {subset passenger} business {subset passenger} * {ordered}

29 Assoziation

30 Assoziation

31 Übung 1 Aus einem Analysemodell resultiert folgendes Klassendiagramm:
Ziel: Klassen und Assoziationen des OOA-Modells in den Entwurf abbilden. Aus einem Analysemodell resultiert folgendes Klassendiagramm: Student Firma matrikelnummer name immatrikulation anzahl name ort branche * 0..1 praktikant immatrikulieren() anmeldenPraktikum() erstelleListe() Entwickeln Sie dieses Diagramm als Teil des Entwurfsmodells weiter.

32 Komponentendiagramm Wie ist die Struktur des Systems, wie wird sie erzeugt? Komponente: Softwarebaustein, der über feste Schnittstellen verfügt, wobei das Innenleben der Komponente modifiziert werden kann  Vorteil: Austauschbarkeit Komponentenbasierte Entwicklung: z.B. .NET, JavaBeans

33 <<component>>
Komponentendiagramm Notation: Komponente und Schnittstelle <<component>> Komponente Komponente

34 Komponentendiagramm Alternative Darstellung

35 Komponentendiagramm Die einzelnen Komponenten sind über ihre Schnittstellen miteinander verbunden: <<component>> KomponenteB <<component>> KomponenteA <<component>> KomponenteC

36 <<artefact>>
Komponentendiagramm Artefakte Artefakte sind physische Informationseinheiten, z.B. eine Quellcodedatei oder eine ausführbare Binärdatei Die Art des Artefakts kann durch Stereotypen spezifiziert sein: <<file>> =Datei <<document>> =Datei, die weder Quellcode noch ausführbaren Programmcode besitzt <<source>> =Datei mit Quellcode <<executable>> = ausführbare Datei <<library>> =Datei, die Bibliothek enthält (z.B. dll- Datei) <<artefact>> ArtefaktX

37 Komponentendiagramm Abhängigkeiten zwischen Artefakten und Komponenten
Artefakt1 wird durch Komponente realisiert Keine näher spezifizierte Abhängigkeit Class-Datei wird automatisiert aus Java-Datei erstellt OOD-Modell wird aus OOA-Modell erstellt

38 Komponentendiagramm Darstellung des Innenlebens einer Komponente

39 Komponentendiagramm Abhängigkeiten zwischen Modellelementen
Klasse Fahrzeug ist Exemplar der Klasse Fahrzeugtyp Kunden-Window besitzt Zugriffsrechte auf Klasse Kunde OOD-Klasse Kunde realisiert OOA-Klasse Kunde EditierbareListe ist durch Klasse Liste ersetzbar Klasse Bestellung benötigt für volle Funktionalität Artikel

40 Übung 2 Ziel: Komponentendiagramm erstellen
Erstellen Sie ein Komponentendiagramm mit den folgenden Komponenten und den jeweils angegebenen Schnittstellen, die diese Komponenten zur Verfügung stellen und benutzen: - Online-Reservierung: benutzt Reservierung - Zimmerbelegung: bietet Zimmeranfrage und Buchung - Preisberechnung: bietet Preisliste und Sonderangebote - Zimmerreservierung: bietet Stornierung und Reservierung, benutzt Zimmeranfrage, Buchung, Preisliste und Sonderangebote.