Availability: Entwurfsmuster von Kopf bis Fuß | Technische Universität München

Entwurfsmuster von Kopf bis Fuß:

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Bibliographic Details
Main Authors:	Freeman, Eric (Author), Robson, Elisabeth (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Beijing [u.a.] O'Reilly 2006
Edition:	1. Aufl. ; 2. korr. Nachdr.
Subjects:	Entwurfsmuster Java Standard Edition 8 Informationstechnik
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adam_text	Der Inhalt (in der Einfuhrung xxiii 1 Willkommen bei den Entwurfsmustern: eine Emßlhnmg 1 2 Ihre Objekte auf dem Laufenden halten: das Obserrer-Muskr 37 3 Objekte dekorieren: das 4 Backen in OO-Qualität: das Factoiy-Mustcr 109 5 Ein einzigartiges Objekt: das Singkton-Muskr 169 6 Aufrufe einkapseln: das Command-Muster 191 7 Anpassungsfähigkeit beweisen: das Adapter- und das 8 Algorithmen einkapseln: das Template Methode-Muster 275 9 Erfolgreiche Kollektionen: das 10 Die Zustände in Objekthausen: das State-Muster 385 11 Den Zugriff auf Objekte kontrollieren: das Proxy-Muster 429 12 Muster von Mustern: zusammengesetzte Muster 499 13 Entwurfsmuster in der realen Welt: besser leben mit Mustern 14 Anhang: übriggebliebene Muster 61! Der Inhalt (jetzt ausführlich) Einführung Ihr mustergültiges Gehirn. Sie versuchen, etwas zu lernen, und Ihr Hirn tut sein Bestes, damit das Gelernte nicht hängen bleibt. Es denkt nämlich: »Wir sollten lieber ordentlich Platz für wichtigere Dinge lassen, z.B. für das Wissen, welche Tiere einem gefährlich werden könnten, oder zu fahren.« davon abhängt, etwas über Entwurfsmuster zu wissen? Für wen ist dieses Buch? xxiv Wir wissen, was Ihr Gehirn denkt xxv Metakognition xxvii Machen Sie sich Ihr Hirn untenan xxix Die Fachgutachter xxxii Danksagungen VII Inhaltsverzeichnis 1 Willkonunen Willkommen bei den Entwurfsmustern Irgendjemand hat Ihre Probleme bereits gelöst, in diesem Kapitel Sie, warum (und wie) Sie die Erfahrungen und Lektionen verwerten können, die andere Entwickler gelernt haben, die in den gleichen Entwurfsschwierigkeiten steckten und den Trip überlebt haben. Dazu werden wir einen Blick auf die Verwendung und die Vorteile von Entwurfsmustern werfen, uns einige grundlegende OO-Entwurfsprinzipien ansehen und ein Beispiel dafür durchgehen, wie ein bestimmtes Muster funktioniert. Am besten arbeiten Sie mit Mustern, indem Sie Ihr Gehirn mit ihnen aufladen und dann in Ihren Entwürfen und in bestehenden Anwendungen die Punkte erkennen, an denen Sie sie anwenden können. An Stelle von Code-Wiederverwendung bieten Ihnen Muster E/faftn/m/s-Wiederverwendung. Denken Sie daran: Wer Konzepte wie Abstraktion und Vererbung kennt, ist deswegen noch lange kein toller OO-Entwickler. Ein echter 6uru überlegt, wie er seine Entwürfe so flexibel gestalten kann, sie leicht zu warten und zu ändern sind. V c- Die SimEnte-Anwendung Eike denkt über Vererbung nach Und wie wäre es mit einem Interface? Die eine Konstante bei der Software-Entwicklung Das, was veränderlich ist, von dem trennen, was gleich bleibt Das Entenverhalten entwerfen Den Enten-Code testen Verhalten dynamisch setzen Noch mal im Ganzen: Gekapseltes Verhalten HAT-EIN kann IST-EIN überlegen sein Das Die Macht eines gemeinsamen Mustervokabulars Wie verwende ich Entwurfsmuster? Werkzeuge für Ihren Design-Werkzeugkasten Lösungen zu den Aufgaben VIII 3 6 8 10 11 18 20 22 23 2+ 28 29 32 3+ ObserVer-Muster 2 Ihre Objekte auf dem Laufenden halten Verpassen Sie nicht, wenn etwas Interessantes passiert! Wir haben ein Muster, das Ihre Objekte auf dem Laufenden hält, wenn etwas passiert, das Sie interessieren könnte. Objekte können sogar zur Laufzeit entscheiden, ob sie informiert werden möchten. Das ist eins der Muster, die im JDK am häufigsten verwendet werden. Und es ist unglaublich nützlich. In diesem Kapitel sehen wir uns außerdem Eins-zu-viele- Beziehungen und lockere Bindungen an. Mit dem zum Mittelpunkt der Muster-Party. Die Wetterstation-Anwendung im Überblick 39 Gestatten: das Herausgeber + Abonnenten = Observer-Musier 45 Fünf-Minuten-Drama: ein Subjekt unter Beobachtung 48 Die Definition des Die Macht der lockeren Bindung 53 Die Wetterstation entwerfen 56 Die Wetterstation implementieren 57 Jax as eingebautes Die dunkle Seite von java.utii.Observable 71 Werkzeuge für Ihren Design-Werkzeugkasten 74 Die Lösungen zu den Aufgaben 77 Das Objekt da den festhält IX Inhaltsverzeichnis З Objekte dekorieren Nennen wir dieses Kapitel einfach »Vererbst du noch Oder designst dU SChon?«. Wir untersuchen noch einmal einen typischen Fall überstrapazierter Vererbung, und Sie werden lernen, wie Sie Ihre Klassen mit Hilfe einer Form der Objekt-Zusammensetzung erst zur Laufzeit »dekorieren«. Warum? Wenn Ihnen die Techniken des Dekorierens einmal vertraut sind, können Sie Ihren Objekten (oder den Objekten anderer) neue Aufgaben geben, ohne den Code der zu Grunde liegenden Klasse ändern zu müssen. Früher dachte ich immer, echte Männer bilden grundsätzlich für alles Unterklassen. Bis ich gelernt habe, welche Macht man in den Händen hält, wenn man zur Laufzeit L und nicht zur Kompilierzeit erweitert. Und sehen Sie mich heute mal an! Willkommen bei Sternback-Kaffee Das Oflen/Gcschlossen-Prinzip Dürfen wir vorstellen: das Decorator-Muster! Ein Getränk mit Dekorierern aufbauen Die Definition des Decorator-Musters Getränke dekorieren Den Stcrnback-Gode schreiben Dekorierer aus der Praxis: Java I/O Einen eigenen I/O-Dekorierer schreiben Werkzeuge für Ihren Design-Werkzeugkasten Lösungen zu den Übungen 80 86 88 89 91 93 95 100 102 105 106 Dąs 4 Backen in OO-Qualität Machen Sie sich bereit, ein paar locker gebundene 00- EntWÜrfe ZU backen. Das Erstellen von Objekten hat mehr zu bieten als die simple Verwendung des eine Aktivität ist, die nicht immer in der Öffentlichkeit verübt werden sollte und oft zu Bindungsproblemen führen kann. Und das wollen Sie doch nicht, oder? Lernen Sie, wie Sie das Die Aspekte identifizieren, die veränderlich sind 1 12 :Z:¿;~3z Eine einfache Pizzafabrik erstellen 1 Die Definition der einfachen Fabrik 117 Ein Framework für die Die Unterklassen entscheiden lassen 121 Eröffnen wir also eine Eine Fabrikmethode deklarieren 125 Zeit, das Parallele KJassenhierarehien 132 Die Definition des Eine sehr abhängige Ein Blick auf Objekt-Abhängigkeiten 138 Das Prinzip der Umkehrung der Abhängigkeiten 139 Inzwischen in der Zutatenfamilien 145 Die Zutatenfabrikfn auftauen 14f> Was wir gemacht haben 153 Die Definition des Factory Method Werkzeuge Lösungen zu den Übungen 1 (¡4 XI Inhaltsverzeichnis Dąs Ein einzigartiges Objekt Unser nächster Halt ist das Singleton-Muster, unsere Fahrkarte zur Erstellung einzigartiger Objekte von Klassen, von denen es nur eine einzige Instanz geben kann. Vielleicht freut es Sie zu erfahren, auf das Klassendiagramm das einfachste aller Muster ist. Das Diagramm enthält tatsächlich nur eine einzige Klasse! Aber machen Sie es sich nicht zu bequem. Trotz der Einfachheit in Bezug auf das Klassendiagramm werden wir auf eine Reihe Buckel und Schlaglöcher in seiner Implementierung stoßen. Sie schnallen sich also besser an. Das kleine Singleton 171 Die klassische Implementierung des Singleton-Musters sezieren 173 Bekenntnisse eines Singleton 174 Die Schokoladenfabrik 175 Definition des Singleton-Musters 177 HomtoiT, wir haben ein Problern ... 178 Spielen SieJVM 179 Mit Fragen und Antworten zum Singleton 184 Werkzeuge Lösungen zu den Übungen 188 xii Das 6 Aufrufe einkapseln In diesem Kapitel heben wir die Kapselung noch einmal auf ein ganz neues Niveau: Wir werden Methodenaufrufe einkapseln. Ja, wirklich. Indem wir den Methodenaufruf kapseln, können wir Teile von Berechnungen einfrieren, damit das Objekt, das die Berechnung aufruft, sich nicht darum kümmern muss, eingefrorene Methode, um sie ausführen zu lassen. Mit diesen eingekapselten Methodenaufrufen können wir außerdem einige unverschämt geschickte Dinge tun, sie beispielsweise speichern, um sie zu protokollieren, oder wiederverwenden, um unserem Code eine Rückgängig-Funktionalität zu spendieren. Die Fernsteuerung 193 Werten wir einen Blick Inzwischen im Restaurant 197 Sehen wir uns das Znsammenspiel etwas gründlicher an 198 Rollen und Verantwortlichkeiten im Restaurant Objekthausen 199 Vom Restaurant zum Unser erstes Befehl-Objekt 203 Die Definition des Den Fernsleuerungsplätzen Befehle zuweisen 209 Die Fernbedienung implementieren 210 Die Fernsteuerung in Gang setzen 212 Zeit, diese Dokumentation zu schreiben 215 Einen Status verwenden, um Rückgängig zu implementieren 220 Jede Fernsteuerung braucht einen Party-Modus! 224 Einen Makro-Befehl verwenden 225 Wehen* Verwendungen: Warteschlangen für Befehle Weitere Verwendungen: Anfragen protokollieren 229 Werkzeuge für Ihren Design-Werkzeugkasten 230 Lösungen zu den Aufgaben 232 XIII Inhaltsverzeichnis Die Adapter- 7 Anpassungsfähigkeit beweisen In diesem Kapitel werden wir uns an unmöglichen Dingen versuchen - einen rechteckigen Pflock in ein rundes Loch ZU Stecken beispielsweise. Klingt unmöglich? Nicht, wenn man Patterns um ihnen neue Verantwortlichkeiten zu geben. Jetzt werden wir einige Objekte mit einem anderen Ziel einpacken: um ihren Schnittstellen den Anschein zu verleihen, dass damit die Möglichkeit, ein Design, das eine bestimmte Schnittstelle erwartet, an eine Klasse anzupassen, die eine andere Schnittstelle implementiert. Und das ist nicht alles. Während wir dabei sind, werden wir uns noch ein weiteres Muster ansehen, das Objekte umhüllt, um ihre Schnittstelle zu vereinfachen. Steckdose Adapter Stecker Adapter, Objektorientierte Adapter Das Adapter-Muster erklärt Die Definition des Adapter-Musters Objekt- und Klassen-Adapter Kamingespräche: Objekt- und Klassen-Adapter Adapter aus dem wirklichen Leben Einen Kamingespräche: Gemütliches Heimkino Beleuchtung, Kamera, Fassade Die Heimkino-Fassade aufbauen Die Definition des Das Prinzip der Verschwiegenheit Werkzeuge für Ihren Design-Werkzeugkasten Losungen zu den Aufgaben 236 237 241 243 244 247 248 249 252 255 258 261 264 265 270 272 XIV 8 Algorithmen einkapseln Wir sind auf dem totalen Kapselungstrip. Wir haben die Objekt-Erstellung eingekapselt, Methodenaufrufe, komplexe Schnittstellen, Enten, als Nächstes kommen? Wir werden dazu übergehen, Teile von Algorithmen zu kapseln, damit Unterklassen sich jederzeit in eine Berechnung einkapseln können, wenn sie das möchten. Außerdem werden wir einiges über ein Entwurfsprinzip lernen, das von Hollywood inspiriert ist. Fïin Dürlte ich viellcichl Ihren Kaffi-e, lion zubereitung-sRc/ep»; absfnihieren 2H2 Was also haben wir gemacht? 285 Dürfen wir vorstellen: das Template Meihod-Muster! 2i!(> Kochen wir doch mal etwas Tee ... 287 Was hat uns das Template Meihod-Muster gebracht? 288 Die Definition des Template Haken wir uns bei einer Template-Methode ein ... 292 Den Hook verwenden 293 Führen wir den Testlauf aus 294 Das Hollywood-Prinzip 29(i Das Template-Methoden im wirklichen Leben 29!) Mit dem Wir haben ein paar Enten, die sortiert werden müssen 301 Enten mit Enten vergleichen 302 Der Aufbau einer Enten-Sortiermaschine 304 Swinging Kamingespräche: Template Werkzeuge für Ihren Design-Werkzeugkasten 31 Lösungen zu den Aufgaben 312 XV Inhaltsverzeichnis 9 Die Erfolgreiche Kollektionen Es gibt viele Möglichkeiten, Objekte in eine Sammlung zu packen. Stecken Sie sie in ein Hashtable-Objekt. Sie haben die freie Auswahl. Und jede hat ihre Vor- und Nachteile. Aber irgendwann wird Ihr Client über diese Objekte iterieren wollen. Werden Sie ihm Ihre Implementierung zeigen, wenn er das tut? Wir hoffen ganz entschieden, das nicht tun werden! Es wäre einfach nicht professionell. Sie müssen Ihre Karriere nicht riskieren. Sie werden sehen, wie Sie es Clients ermöglichen, über Ihre Objekt zu iterieren, ohne Super Datenstrukturen überspringen können. Und wenn Ihnen das immer noch nicht ausreicht, werden Sie außerdem ein oder zwei Dinge über Objektverantwortlichkeit lernen. PfMBkwhin-Spiínkirtf Kiií*«r«Hí-Spt¡!ik»rt( ЯЯШ Restaurant Objekthausen und Pfannkuchenhaus Objekthausen fusionieren 316 Jupps und Wims Speisekarten-Implementierungen 318 Können wir die Iteration kapseln? 323 Darf ich vorstellen: das Der Restaurantspeisekarte einen Blick auf den Entwurf 331 Mit java.util. Was bringt uns das? 335 Die Definition des Eine einzige Verantwortlichkeit 339 Iteratomi Itoratoren und Und gerade als wir dachten, alles wäre in trockenen Tüchern ... 353 Die Definition des Mit dem Die Komposita-Speisekarte implementieren 362 Ein Rückblick auf Der NuII-It Die Magie von Iteratoren und Komposita zusammen 374 Werkzeuge für Ihren Design-Werkzeugkasten 380 liisungen zu den Aufgaben 381 xvi 10 Die Zustände in Objekthausen Eine kaum bekannte Tatsache ist: Das das State-Muster sind Zwillinge, die bei der Geburt getrennt wurden. Wie Sie schon wissen, hat das ein supererfolgreiches Geschäft mit austauschbaren Algorithmen aufgebaut. Das State-Pattern hingegen hat einen anderen - vielleicht edelmütigeren - Weg eingeschlagen: Es hilft Objekten, ihr Verhalten mittels Veränderung ihres internen Zustands zu kontrollieren. Oft hört man es zu seiner Objekt-Klientel sagen: »Sprecht mir nach: Ich bin gut genug, ich bin klug genug, verdammt noch mal...« Wit Einl ührungskurs »Zustandsautomaten« 388 Der Code für einen ersten Zustandsautomaten 390 Das musste ja kommen ... eine Änderungsanträge! 394 ZUSTÄNDE wie bei Hempels unterm Sofa ... 39(> Definition des Zustands-Interlaee und der Zustandskiassen 399 Implementierung unserer Zustandskiassen 401 Umbau des Kaugummiautomalen 402 Die Definition des State-Musters 410 State und Gesundheitscheik: Stimmt alles 417 Das hätten wir beinahe vergessen! 420 Werkzeuge ftir Ihren Design-Werkzeugkasten 423 Lösungen zu den Übungen 124 xvii Inhaltsverzeichnis 11 s Den Zugriff auf Objekte kontrollieren Haben Sie schon mal Sie sind der gute Polizist und helfen den Menschen nett und freundlich. Aber Sie möchten einfach nicht jedem zu Diensten sein, und deshalb haben Sie den bösen Polizisten, der den Zugang zu Ihnen kontrolliert. Genau das tun Proxys: Sie kontrollieren und steuern den Zugang zu etwas anderem. Wie Sie sehen werden, können Proxys sich auf ganz unterschiedliche Art und Weise vor ihre zugehörigen Objekte stellen. Proxys haben schon komplette Methodenaufrufe über das Internet für ihre Objekte durchgeführt; manchmal sind sie aber auch nur geduldige Stellvertreter für ziemlich faule Objekte. Kaugummiautomaten überwachen Die Rolle des »Remote-Proxy« Einfuhrungskurs »Remote-Methoden« Ein Remote-Proxy für den Kaugummiautomaten Hinter den Kulissen Die Definition des Proxy-Musters Der virtuelle Proxy Entwurf des virtuellen Proxy für das CD-Cover Was haben wir gemacht? Der Proxy aus der Java-API Kurzdrama: Objektschutz Erzeugung eines dynamischen Proxy Der Proxy-Zoo Werkzeuge für Ihren Design-Werkzeugkasten Lösungen zu den Aufgaben 430 434 437 450 458 460 462 464 470 474 478 479 488 491 492 XVIII ster 12 Muster von Mustern Wer hätte je gedacht, zusammenarbeiten könnten? Sie sind ja schon Zeuge der erbitterten Auseinandersetzungen am Kamin geworden (und dabei haben Sie noch nicht mal die Seiten mit den Kämpfen auf Leben und Tod gesehen, die wir auf Druck des Verlags wieder herausnehmen mussten). Mal ehrlich, hätten Sie geglaubt, Muster gut miteinander auskommen können? Also, ob Sie es glauben oder nicht: Einige der leistungsfähigsten OO-Designs setzen mehrere Muster gemeinsam ein. Machen Sie sich also bereit für Ihren nächsten Muster-Qualifikationslevel, denn jetzt stehen zusammengesetzte Muster auf dem Plan. Mustergültige Zusammenarbeit 500 Ein Wiedersehen mit den Enten 501 Einen Adapter hinzufügen 504 .,.....,„.- Einen Eine Fabrik hinzufügen 508 ІЩь- Zum Schluss noch ein ч Aus der YogelEmenperspektive: das Klassendiagramm 524 Das Model-Yiew-Controler-Licd 52(i Entwurfsmuster und MYG 528 MYC. Mit MYG den Takt angeben ... 534 Das Model 537 DerYiew 539 Der Controller 542 Strateg) Anpassung des Models Jetzt sind wir bereit für einen HerzContruller 547 Das war s! Jetzt brauchen wir noch Testcode ... 547 MYC Muster und Model 2 557 Werkzeuge für Ihren Design-Werkzeugkasten 5(j(l Lösungen zu den Übungen XIX Inhaltsverzeichnis 13 Besser leben Entwurfsmuster in der realen Welt Aaah, jetzt sind Sie bereit für eine strahlende neue Welt Voller Entwurfsmuster! Aber bevor Sie all die tollen Chancen nutzen, die sich Ihnen jetzt bieten, müssen wir noch ein paar Einzelheiten besprechen, die Sie in der realen Welt beachten müssen - ja, ein bisschen komplizierter als hier in Objekthausen wird es schon! Schauen Sie mal auf die nächste Seite: Dort haben wir einen schönen Leitfaden, der Ihnen die Eingewöhnung erleichtem wird. Der Objekthausener Muster-Leitfaden 578 Definition eines Entwurfsmusters 579 Die Entwurfsmusterdefinition näher betrachtet 581 Möge die Macht mit Ihnen sein! 582 Musterkataloge 583 Wie Muster auf die Welt kommen 586 So, Sie möchten also selbst Entwurfsmuster schreiben? 587 Ordnung in Entwurfsmuster bringen 589 In Mustern denken 594 Ihr Denken wird mustergültig 597 Vergessen Sie nicht die Macht des gemeinsamen Vokabulars 599 Die fünf besten Wege zu einem gemeinsamen Vokabular 600 Eine Fahrt durch Objekthausen mit der Gang Ihre Reise hat gerade erst begonnen ... 602 Der Musterzoo 604 Mit Antimustern gegen die Schlechtigkeit 606 Werkzeuge Abschied von Objekthausen ... 609 ouv xx 14 Anhang: Übrig gebliebene Muster Nichtjeder hat sich eine Menge geändert. Seit die 1. Auflage von Entwurfsmuster: Elemente wiederverwendbarer objektorientierter Software erschienen ist, haben Entwickler diese Muster tausende von Malen angewendet. Die Muster, die in diesem Anhang zusammengefasst sind, sind vollwertige, ausgewiesene, offizielle GoF-Muster, sie werden nur nicht so oft verwendet wie die Muster, mit denen wir uns bis jetzt beschäftigt haben. Dennoch werden diese Muster mit vollem Recht als großartige Muster betrachtet, und wenn Sie in einer Situation sind, die danach verlangt, können Sie sie mit erhobenem Haupt anwenden. In diesem Anhang möchten wir Ihnen eine ungefähre Vorstellung davon vermitteln, worum es bei diesen Mustern geht. Das Bridgf-Musler Das Builder-Muster Die Chain Das Das Das Mediator-Muster Das Das Das 612 1)14 6 618 (¡20 (І22 624 626 628 631 XXI
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