Problemlösung mit Entwurfsmustern

Zerlegung eines Systems in Objekte

Kapselung
Granularität
Abhängigkeiten
Flexibilität
Effizienz: Speicher, Laufzeit
Wiederverwendbarkeit

Einfachheit

Gegensätzliche Anforderungen

Einfachheit durch Abstraktion erreichen

Etwas, was im Programm festgeschrieben ist, zu Daten machen

viele kleine, einfache Klassen
viele kleine, einfache Objekte

wenige große, komplexe Klassen
wenige große, komplexe Objekte

einer Operation:
Name + Parameterart + Art des Resultats

eine Menge von Signaturen für die Operationen

in der objektorientierten Welt:
ein Name für eine Schnittstelle

ein Objekt kann viele Schnittstellen (Typen) besitzen

sehr unterschiedliche Objekte können gemeinsame Schnittstellen (Typen) besitzen

ein Typ ist ein Subtyp eines anderen Typs, des Supertyps, wenn seine Schnittstelle die des Supertyps enthält

Interfaces, abstrakte Klassen, konkrete Klassen definieren eine Schnittstelle (einen Typ)

Klassen und Interfaces definiere Typen

ein Objekt hat im allgemeinen mehrere Schnittstellen

einer Referenzvariablen ist genau ein Typ, eine Schnittstelle zugeordnet

berechnet die zu einer Signatur gehörige Methode zur Laufzeit aus der Art des Objekts

Vielgestaltigkeit
einer Signatur sind in unterschiedlichen Klassen unterschiedliche Methoden zugeordnet

definiert internen Zustand
legt fest, wie etwas berechnet wird

legt Schnittstelle fest
Aufrufkonvention
legt fest, wie etwas verwendet wird

jede Klasse definiert aber auch einen Typ

Implementierung wird vererbt und erweitert oder modifiziert

nur Erweiterung von Typen

für Schnittstellen sehr nützlich (notwendig)
für Klassen zweifelhaft

keine syntaktischen Unterschiede zwischen Klassen und Schnittstellen

class X { ... }
interface I { ... }

ermöglicht Wiederverwendung und Modifikation von Algorithmen und Datenstrukturen ohne Kopieren von Quelltexten

Das Beerben von abstrakten Klassen und Interfaces ermöglicht die Implementierung von Familien von Objekten mit identischen Schnittstellen

gleichförmige Verarbeitung

keine Fallunterscheidungen

alle Unterklassen besitzen gleiche gemeinsame Schnittstelle

Klienten wissen nichts über die interne Struktur der Objekte
kennen nur die Schnittstelle oder abstrakte Klasse

Implementierungsabhängigkeiten zwischen Subsystemen werden reduziert

Referenzvariablen immer nur vom Typ einer abstrakten Klasse

Konstruktoraufrufe von konkreten Klassen immer indirekt über erzeugende Funktionen

Erzeugungsmuster