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Design Patterns (Entwurfsmuster) in Java

Kursziele

Entwurfsmuster (Design Patterns) unterstützen Systementwickler mit bewährten kontextunabhängigen Lösungen für bekannte und wiederkehrende Entwurfsprobleme. Das Seminar zeigt alle 23 – oder 24, wenn man Adapter als Klassenmuster und Objektmuster doppelt zählt – allgemein anerkannten Entwurfsmuster der ›Gang of Four‹ (GoF) auf und schult das Denken in Lösungsstrukturen, um übliche komplexe Probleme, wie die Trennung von Geschäftslogik und Benutzeroberfläche, elegant zu realisieren. Jeder Software-Entwickler wird mit dem dokumentierten Wissen über die Entwicklungserfahrung ermuntert, nicht mehr nur in einzelnen Klassen, sondern in ganzen Lösungsstrukturen zu denken und zu modellieren. Übungen mit Fallbeispielen vertiefen das Verständnis für die zu Grunde liegenden objektorientierten Konzepte, um in Mustern und Mustersprachen zu denken, und sie im Projekt intuitiv einsetzen zu können. Das verkürzt später die Entwicklungszeit und erhöht die Wartbarkeit.

Zielgruppe

  

Empfohlene Dauer

Designer, Software-Entwickler  4 Tage, insgesamt 24 Zeitstunden

Inhalte

  • Einführung
    • Was sind Muster in der Software-Entwicklung?
    • Idiom, Entwurfsmuster, Analysemuster, Architekturmuster
    • Anti-Muster: Wie es nicht sein sollte
    • Kategorien von Mustern
    • Klassen- und objektbasierte Muster
    • Nachteile von Mustern?
    • UML-Notation von Mustern
    • Refactoring mit Pattern durchführen
    • Muster und Frameworks
  • Fundamentale Pattern
    • Schnittstellen, Interface-Implementation Paar, Programmieren gegen Schnittstellen, Markierungsschnittstellen
    • Delegation, Delegate
    • Immutable
    • Iteratoren in Java
    • Null-Objekt
    • Collecting Parameter Pattern
    • Union Pattern
    • Bean-Pattern
  • Erzeugungsmuster (Creational Pattern)
    • Fabrikmethode (Factory Method): Erzeugt Objekte
    • Abstrakte Fabrik (Abstract Factory): Erzeugt Familien von Objekten
    • Erbauer (Builder): Konstruktion aus Teilen zusammensetzen
    • Prototyp (Prototype): Erzeugt Objekt von einer Vorlage
    • Singleton: Erzeugt genau ein Objekt
  • Strukturmuster (Structural Pattern)
    • Adapter: Bringt unterschiedliche Schnittstellen zusammen
    • Brücke (Bridge): Trennt Implementierung von Abstraktion
    • Dekorierer (Decorator): Erweitert Klasse um Funktionalität
    • Fassade (Facade): Bietet einheitliche Schnittstelle
    • Fliegengewicht (Flyweight): Verwaltet effektiv große Mengen kleiner Objekte
    • Kompositum (Composite): Bildet Teil/Ganzes-Beziehung
    • Proxy: Definiert Stellvertreter
  • Verhaltensmuster (Behavioral Pattern)
    • Interpreter: Verarbeitet eine eigene Sprachgrammatik
    • Schablonenmethode (Template Method): Unterklassen bestimmen Verhalten
    • Befehl (Command): Trennt Befehl und Ausführung
    • Beobachter (Observer): Realisiert Benachrichtigungen
    • Besucher (Visitor): Kapselt Operation für Elemente
    • Iterator: Läuft Elemente einer Sammlung ab
    • Memento: Bildet Zustand für Sicherung ab
    • Strategie (Strategy): Erlaubt Austausch von Algorithmen
    • Vermittler (Mediator): Koppelt Objekte
    • Zustand (State): Erlaubt Austausch von Verhalten
    • Zuständigkeitskette (Chain of Responsibility): Fragt Objekte nach Verarbeitungswunsch
  • Muster in der Java-Bibliothek
    • Composite-Muster bei Container und Component
    • Viele Fabrik-Methoden und getInstance()
    • Prototyp-Muster mit clone()
    • System, Runtime und Toolkit als Singletons
    • BufferedInputStream und GZIPInputStream als Dekoratoren
    • Datenstrukturen der Collection-API und Iterator-Pattern
    • Proxy-Muster bei RMI
    • Kommando-Objekte beim Undo-Framework
    • Brücke bei nativen Peer-/AWT-Komponenten
    • Das Beobachter-Muster mit java.util.Oberservable/java.util.Observer
    • DriverManager und die Zuständigkeitskette
  • Ausblick auf weitere Mustersammlungen
    • Die Pattern-Szene
    • Abgrenzung zu Analysemustern und Architekturmustern
    • Kataloge und Sammlungen
    • J2EE Pattern
    • Pattern-Oriented Software Architecture (POSA); Pattern von Frank Buschmann et al.
    • Pattern Languages von Martin, Riehle, Buschmann
    • Pattern für Enterprise Applikationen von Martin Fowler
    • Implementation Patterns von Kent Beck

Voraussetzungen

Tiefes Verständnis der objektorientierten Begriffe und Konzepte. Vertrauter Umgang mit dem Klassendiagramm der UML. Der Kurs ›Java Grundlagen‹ oder vergleichbare Kenntnisse.

Seminarunterlagen

Deutschsprachige Unterlagen (Kopien der Folien mit Inhaltsverzeichnis und Index), Zertifikat.

Software

Als Laufzeitumgebung wird standardmäßig Java SE 6 von Sun zusammen mit der Entwicklungsumgebung Eclipse 3.4 eingesetzt (Paket ›Eclipse IDE for Java EE Developers‹). Auf Wunsch auch NetBeans 6 oder andere Entwicklungsumgebungen. Bei Demonstrationen wird standardmäßig ein UML-Werkzeug wie ›Borland Together für Eclipse‹ oder Omondo's ›EclipseUML‹ als Plugin eingesetzt.

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