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C++ Design Patterns und Idiome

Kursziele

Entwurfsmuster (Design Patterns) sind bewährte, kontextunabhängige Lösungen für wiederkehrende Entwurfsprobleme und vereinfachen den Entwicklungsprozess. Das Seminar behandelt für C++ spezifische Muster und Idiome sowie die zentralen Entwurfsmuster der ›Gang of Four‹ (GoF). Übungen mit Fallbeispielen vertiefen das Verständnis für die zugrunde liegenden objektorientierten Konzepte. Verweise zum Mustergebrauch der C++ Standard Template Library (STL) ermöglichen weitere praktische Einsatzgebiete. Die Teilnehmer trainieren vor allem, nicht nur in einzelnen Klassen, sondern in ganzen Lösungsstrukturen zu denken und zu modellieren.

Inhalte

• Einführung
  - Was sind Muster in der Software-Entwicklung?
  - Idiom, Entwurfsmuster, Analysemuster, Architekturmuster
  - Muster und Frameworks
  - Anti-Muster: Wie es nicht sein sollte.
  - Kategorien von Mustern, klassen- und objektbasierte Muster
  - Refactoring und Refactoring mit Patterns durchführen
  - UML-Notation von Mustern
  - Gof-Muster und weitere Mustersammlungen
  - Nachteile von Mustern?
• 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 aus 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

Voraussetzungen

Der Kurs ›Objektorientiertes Programmieren mit C++‹ oder vergleichbare Kenntnisse. Längere Praxiserfahrung in C++ ist vorteilhaft.