Software Entwurfsmuster

Question 1

Was ist das Ziel von Entwurfsmustern?

Answer 1

• Lösung von Problemen unabhängig der Programmiersprache
• Jede Komponente sollte so austauschbar wie möglich sein
• Objekte sollten so unabhängig wie möglich voneinander sein
• Kommunikationsschnittstellen zwischen Objekten sollten auf das absolute Minimum reduziert werden
  Vorteil: Hohe Wartbarkeit, Hohe Testbarkeit, Hohe Erweiterbarkeit

Question 2

Was gilt es bei Entwurfsmustern zu beachten?

Answer 2

• Muster sollen Probleme vereinfachen
• Ein Muster muss zum Problem passen
• Es gibt nicht das Muster für alle Probleme
• Muster sind nicht auf objektorientierte Sprachen beschränkt

Question 3

Welche 3 Arten von Pattern gibt es?

Answer 3

• Erzeugungsmuster
• Strukturmuster
• Verhaltensmuster

Question 4

Was sind Erzeugungsmuster und was ist ihr Zweck?

Answer 4

• Muster die der Erzeugung von Objekten verbessert
• Motivation: Erzeugung eines Objektes und deren Verwendung soll voneinander entkoppelt werden
• Erzeugung eines Objektes mit new wird in eine eigene Klasse ausgelagert
• Die Erzeugerklasse wird über ein abstraktes Interface abgewickelt und liefert ein abstraktes Interface eines Objekts zurück.
• Erzeugerklasse kann erzeugte Objekte beliebig austauschen
  *Erzeugerklasse kann beliebig ersetzt werden

Question 5

Was ist das Singleton-Pattern?

Answer 5

• Verwendung: Wenn sicher gestellt werden muss, dass eine bestimmte Komponente nur einmal innerhalb eines Systems existiert
• Es wird über einen privaten Konstruktor und eine statische getInstance() Methode realisiert
• Die Instanz selbst ist ebenfalls statisch

Question 6

Was ist die Abstract-Factory?

Answer 6

• Eine Abstract Factory erzeugt eine Produktfamilie, die aus einzelnen Produkten besteht. Diese Produktfamilie bilden eine Einheit.
• Die Factory kann ausgetauscht werden.
• Die Abstract Factory wird über eine Schnittstelle realisiert, die je nach Kontext konkret implementiert wird.
• Die Factory gibt abstrakte Referenzen zurück, die je nach Factory mit konkreten Unterklassen implementiert sind.

Question 7

Was sind Vorteile und Nachteile der Abstract Factory?

Answer 7

Question 8

Was ist die Factory-Method?

Answer 8

• Trennung von Erzeugung und Nutzung von Objekten.
• Die Erzeugung eines Objekts wird an eine Methode einer separaten Klasse (Factory-Objekt) delegiert
• Konkrete Unterklassen erzeugen Objekte für spezifische Kontexte.
• Die Factory-Methode kann parametrisiert sein.

Question 9

Was sind Vor- und Nachteile der Factory-Method?

Answer 9

Question 10

Was ist das Builder-Pattern?

Answer 10

• Hintergrund: Komplexe Objekte werden konstruiert, deren Erzeugung mehrere Schritte erfordert.
• Umsetzung:
  
  • Eine Builder-Klasse wird erzeugt, die andere Objekte erzeugt
  • Die Klasse erlaubt das schrittweise Festlegen von Attributen
  • Eine build()-Methode erstellt dann das Objekt anhand der festgelegten Attribute

Question 11

Was sind Strukturmuster und wofür benutzt man sie?

Answer 11

• Strukturmuster erleichtern Erstellung objektorientierter Programme durch vorgegebene Schablonen.
• Muster erklären, wie man Komponenten zu größeren Strukturen zusammensetzt.

Question 12

Was ist das Facaden-Pattern?

Answer 12

• Eine Facade ist eine Schnittstelle zu einem komplexen System.
• Die Komplexität wird gegenüber dem Klienten verborgen. Stattdessen bietet die Fassade eine vereinfachte, eingeschränkte Schnittstelle.
• Der Klient greift ausschließlich auf die Fassade zu.

Question 13

Was sind Vor- und Nachteile des Facaden-Pattern?

Answer 13

Question 14

Was ist das Adapter-Pattern?

Answer 14

• Gegeben sind zwei Systeme, die miteinander kommunizieren müssen, aber keine kompatible Schnittstelle besitzen.
• Ein Adapter vermittelt zwischen den beiden Systemen
• Beide Systeme bleiben unverändert: Der Adapter übersetzt die Schnittstelle des adaptierenden Systems entsprechend der Erwartung des Klienten.

Question 15

Was sind Vor- und Nachteile des Adapter-Pattern?

Answer 15

Question 16

Was ist das Proxy-Pattern?

Answer 16

• Ein Proxy ist ein Stellvertreter einer anderen Klasse
• Er wird statt der originalen Klasse verwendet und kontrolliert den Zugriff auf diese Klasse.
• Ein Proxy implementiert die Schnittstelle einer anderen Klasse.
• Anfragen an die Schnittstelle werden an das Objekt weitergeleitet, können aber zusätzliche Operationen und Prüfungen durchlaufen.

Question 17

Was sind Vor- und Nachteile des Proxy-Pattern?

Answer 17

Question 18

Was ist das Decorator-Pattern?

Answer 18

• Ein Decorator erweitert eine Klasse um Zuständigkeiten, ohne sie abzuleiten
• Das Objekt wird durch die Erweiterung nicht verändert.
• Eine Decorator-Klasse enthält Komponenten, die sie dekorieren.
• Sie implementieren die selbe Schnittstelle, können aber auch weitere Funktionen hinzufügen.

Question 19

Was sind Vor- und Nachteile des Decorator-Pattern?

Answer 19

Question 20

Was sind Verhaltensmuster?

Answer 20

Grundsätzliche Motivation: Erleichtern der Kommunikation zwischen Objekten mit gleichzeitig geringer Kopplung.

Question 21

Was ist das Template Method-Pattern?

Answer 21

• Kontext: Ein Algorithmus wird entwickelt.
• Der Ablauf des Algorithmus ist vordefiniert, Teile des Algorithmus dürfen jedoch unterschiedlich implementiert sein
• Abstrakte Klasse mit finaler Methode, die Algorithmus beschreibt.
• Algorithmus ruft eigene und abstrakte Methoden auf

Question 22

Was ist das Observer-Pattern?

Answer 22

• Ein Objekt besitzt einen Zustand, der sich ändern kann.
• Andere Objekte (Beobachter / Observer) möchten über die Zustandsänderung informiert werden.
• Die Liste der Observer sollte dynamisch sein.
• Beispiel: Eine Controller-Klasse möchte informiert werden, wenn ein Nutzer eine GUI-Eingabe ändert. (Listener)

Question 23

Was sind Vor- und Nachteile des Observer-Patterns?

Answer 23

Question 24

Was ist das Command-Pattern?

Answer 24

• Befehle werden in eigene Klassen ausgelagert und als Command-Objekte verwaltet.
• Damit wird ein Aufrufer (Invoker) von einem Empfänger (Receiver) eines Befehls entkoppelt.
• Ein Aufrufer ruft Command-Objekte direkt auf. Der konkrete Empfänger ist für den Aufrufer nicht relevant

Question 25

Was sind Vor- und Nachteile des Commands-Pattern

Answer 25

Question 26

Was ist das Chain of Responsibility Pattern?

Answer 26

* Es gibt eine Kette von Objekten. Jedes Objekt kann spezifische Anfragen verarbeiten und kennt das nächste Objekt in der Kette. * Eine Anfrage wird an das erste Objekt geleitet. * Für jedes Objekt gilt: -> Ist ein Objekt für die Anfrage zuständig, führt es ihre Verarbeitung durch. -> Ansonsten wird die Anfrage an das nächste Objekt in der Kette weitergereicht. * Ein Objekt kann eine Anfrage verändern. * Es ist möglich, dass kein Objekt in der Kette das Problem verarbeiten kann. Dann sollte ein Standardverhalten implementiert werden.