Übung 6: Feinentwurf. Prof. Dr. Dr. h.c. Manfred Broy Dr. Herbert Ehler, Martin Feilkas 6. Juli 2006 Bernd Spanfelner, Sebastian Winter

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1 Prof. Dr. Dr. h.c. Manfred Broy Sommersemester Dr. Herbert Ehler, Martin Feilkas 6. Juli 2006 Bernd Spanfelner, Sebastian Winter Einführung in die Softwaretechnik Übung 6: Feinentwurf Aufgabe 17: Entwurfsmuster Strategy Pattern Zur Lösung wiederkehrender Probleme in der Software Entwicklung haben sich bereits Lösungsansätze herausgebildet, die als Entwurfsmuster (engl. design pattern) dokumentiert sind. Als Beispiel für ein weit verbreitetes Entwurfsmuster soll nun das Strategie-Muster näher betrachtet werden. a) Erklären Sie das Strategie-Muster, dessen Vorteile und Einsatzgebiete. ˆ Erweiterbarkeit um neue Strategien ist gewährleistet. ˆ Kontextspezische Auswahl von geeigneten Algorithmen, z.b. Auswahl verschiedener Sortieralgorithmen je nach Bedarf an Geschwindigkeit und Speicher- Verfügbarkeit. ˆ Kapselung von Algorithmen-spezischen Datenstrukturen, die für den weiteren Kontext nicht benötigt werden. Rev: 5 1

2 ˆ Refactoring einer Klasse mit vielen unterschiedlichen Verhalten, die anhand vieler if-statements erzeugt werden. Anstelle der Bedingungen kann man die verwandten Anschnitte in eine eigene Strategie-Klasse kapseln. b) Wenden Sie das Strategie-Muster auf die Terminplaner-Applikation an. Der Terminplaner soll durch Nutzung des Strategie-Musters über unterschiedliche Netzwerkprotokolle (Strategien) verwendet werden können. Aufgabe 18: Qualitätsmerkmale eines Softwaresystems Die Qualität eines Softwaresystems lässt sich über vielerlei Kriterien beschreiben. ˆ Sammeln Sie Qualitätsmerkmale eines Softwaresystems. nicht-funktionale Anforderungen: Aus Nutzersicht: * Benutzbarkeit * Performanz und Ezienz * Sicherheit * Zuverlässigkeit Aus Entwicklersicht: Rev: 5 2

3 * Wartbarkeit * Portierbarkeit * Wiederverwendbarkeit ˆ Diskutieren Sie den Aspekt der Sicherheit eines Softwaresystems. Der Begri Sicherheit wird im Deutschen sehr vielfältig verwendet. Im Englischen kann man die unterschiedlichen Bedeutungen besser identizieren: Privacy - Datenschutz (Kontrollierte Weitergabe persönlicher Daten) Protection - Datensicherheit (Kein unauthorisierter Zugri auf Systemressourcen, Datensicherung) Security - Informationssicherheit (Keine unauthorisierte Informationsveränderung oder -gewinnung) Safety - Funktionssicherheit (Realisierte Ist-Funktionalität stimmt mit der Soll- Funktionalität überein, die Verlässlichkeit eines Systems soll gewährleistet sein) ˆ Nennen Sie Möglichkeiten zur Sicherstellung von Qualitätseigenschaften eines Systems. Anforderung prüfen durch Interviews und Reviews mit Nutzern, Domänen- Spezialisten, Auftraggebern und ggf. weiteren Projektbeteiligten Prototyping Testen Coding Standards Verwendung von Mustern Formale Verikation Aufgabe 19: Entwurfsmuster - Zustände eines Meetings Beachten Sie, dass die Abgabe der Hausaufgabe diesmal nur bis zum (17:00 Uhr) möglich ist. a) (H 3P) Modellieren Sie die Zustände eines Meetings als informelles Zustandübergangsdiagramm. Rev: 5 3

4 b) (H 7P) Skizzieren Sie eine Realisierung dieses Verhaltens als UML-Klassendiagramm. c) (H 7P) Suchen Sie ein geeignetes Entwurfmuster zur Implementierung des Verhaltens eines Meetings und skizzieren Sie eine Lösung unter Anwendung dieses Musters. Eine digitale Version der CD zu dem bekannten Buch Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software von Gamma et al. mit einer Beschreibung der wichtigsten objektorientierten Entwurfsmuster nden Sie online unter Eine Online-Version des Buchs The Design Patterns Java Companion von James W. Cooper ist zu nden unter In der folgenden Lösung wurde das Muster State verwendet: Rev: 5 4

5 d) (H 3P) Beschreiben Sie Vor- und Nachteile der Lösungen der beiden vorangehenden Teilaufgaben. Zustands-spezisches Verhalten wird in den einzelnen Unterklassen von Meetingzustand gekapselt. Der Zustandswechsel erfolgt dynamisch zur Laufzeit. Der Einsatz des Musters erspart einige if-kaskaden (oder switch-statements), wie sie ansonsten in immer wieder ähnlicher Form in verschiedenen Methoden der Meeting-Klasse auftreten würden, was zu schwer verständlichem Code führen würde. Vor allem gegenüber einer Repräsentation des Meeting-Zustands über eine Menge von Attributen, hat der Einsatz des State-Musters den Vorteil, dass durch die explizite Repräsentation eines Zustands über eine Klasse keine inkonsistenten Zustände auftreten können. Insgesamt lässt sich sagen, dass sich die Verständlichkeit und Wartbarkeit des Entwurfs erhöht. Rev: 5 5