Kapitel IV

Analyse

Die Idee besteht im zweiten Ansatz darin, den Bezug zur realen Welt herzustellen. Dazu werden folgende Überlegungen gemacht:

• Eine Uhr besteht aus den Elementen Gehäuse, Zifferblatt und drei Zeigern.
• Das Gehäuse, das Zifferblatt sowie die Zeiger bestehen wiederum aus anderen Elementen. Diese werden jedoch nicht weiter betrachtet.
• Ein Wecker besteht aus Bedienelementen zum Einstellen der Weckzeit, zum Abschalten des Wecksignal und zum Aktivieren bzw. Deaktivieren des Weckers. Diese Bedienelemente werden aufgrund der Komplexität ebenfalls nicht weiter betrachtet.
• Wecker und Uhr müssen miteinander kommunizieren, um die Funktionalität des Weckers gewährleisten zu können. Hierbei gibt es folgende Möglichkeiten:
1. Wecker hat eine Referenz auf eine Uhr
   Wecker kann somit den Zustand der Uhr erfragen und daher seine Funktionalität gewährleisten. Doch wann bzw. wie oft soll das Erfragen des Status erfolgen. Nach genaueren Betrachtungen wird man wohl zu dem Schluß kommen, daß diese Beziehung nicht sinnvoll ist und daher verworfen wird.
2. Uhr hat eine Referenz auf einen Wecker
   Die Uhr ruft in bestimmten Zeitintervallen eine Methode von Wecker auf, wobei die Uhrzeit als Parameter übergeben wird. Der Wecker kann aufgrund dessen seine Funktionaltität garantieren. Jedoch müssen Maßnahmen getroffen werden, die garantieren, daß die Uhr nur die Methoden aufruft, die tatsächlich auch vorgesehen sind.
3. Uhr hat eine Referenz auf einen Wecker und Wecker hat eine Referenz auf eine Uhr
   Beim objektorientierten Design sollte stets darauf geachtet werden, daß die Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Klassen möglichst gering ist, so daß die Fehlerquellen und Fehlerursachen minimal werden. Da b) weit weniger Abhängigkeiten als diese Möglichkeit besitzt, wird c) nicht weiter beachtet.

Architektur

• Uhr
  Die Zeiger und das Zifferblatt werden jeweils in eigenständigen Klassen (UhrZeiger und Zifferblatt) implementiert. Das Gehäuse wird nicht weiter betrachtet.

Die Uhr wird ebenfalls in einer eigenen Klasse entwickelt. Bei der Kreation einer Uhr werden automatisch das zugehörige Zifferblatt sowie die dazugehörigen Zeigen erzeugt. Die Klasse Uhr besitzt somit ein Objekt der Klasse Zifferblatt sowie drei Objekte der Klasse UhrZeiger.

Da die Uhr eine Referenz auf einen "Wecker" hat, stellt sich die Frage, wie die Schnittstelle von "Wecker" zu definieren ist, damit die Uhr nur gewisse Methoden aufrufen kann. Die Antwort auf diese Frage ist einfach. (Dieses Problem wurde in gleicher Art und Weise bereits von der Klasse Thread gelöst.) Hierbei geht man folgendermaßen vor:

• Definition eines Interfaces Actionable. Dieses Interface sieht folgendermaßen aus:

    interface  Actionable {
         public void action( Uhrzeit uhrzeit );
    }
         

Uhrzeit ist eine Klasse bestehend aus den public-Attributen hours, minutes und seconds vom Typ int.

• Jede Klasse, die geweckt werden will, muß das Interface Actionable implementieren.
• Die Uhr erhält eine Referenz auf ein Objekt, das Actionable implementiert hat (In unserem Fall also die Klasse Wecker). Dieses Objekt ist der Kommunikationspartner der Uhr.

Auf diese Weise wird garantiert, daß die Uhr nur die Methoden aufruft, die auch erlaubt sind. Ferner kann somit die Uhr in den verschiedensten Klassen, die vielleicht erst in Zukunft entwickelt werden, eingesetzt werden. Das heißt die Verwendung des Interfaces Actionable garantiert die Wiederverwendung der Klasse Uhr (sowie Polymorphismus).

Die Uhr sollte zwei Konstruktoren besitzen:

• Konstuktor ohne Actionable
  Wird eine Uhr auf diese Weise erzeugt, so wird die Uhr standalone genutzt.
• Konstruktor mit Actionable
  Wird eine Uhr auf diese Weise erzeugt, so sendet die Uhr in bestimmten Zeitabschnitten dem übergebenen Objekt eine Nachricht über die Methode action. Das aufgerufene Objekt kann anschließend seine Verarbeitung wahrnehmen.

• Wecker
  Diese Klasse implementiert den Wecker. Bei der Kreation werden die Bedienelemente erzeugt. Als Bedienelemente werden folgende GUI-Komponenten herangezogen: zwei Scrollbars zum Einstellen der Weckzeit, eine Checkbox zum Aktivieren bzw. Deaktivieren des Weckers sowie einem Button zum Abstellen des Wecksignals. Neben jedem Scrollbar wird der Wert des Scrollbars ( 0-59 für Minuten, 0-23 für Stunden) angezeigt. Der Wert wird in einem Label abgelegt. Scrollbar und Label werden zusammen als eine neue GUI-Komponente Slider entwickelt. Slider wurde so entworfen, als sei diese Klasse eine Standard-GUI-Komponente, so daß die Handhabung einfach ist und die Wiederverwendbung des Bausteins garantiert wird.

( Die Funktionalität wird durch obige Beschreibung der Kommunikation zwischen Uhr und Wecker gewährleistet. )

Implementierung

Beispiel für eine Implementierung der Klassen UhrZeiger, Zifferblatt, Uhr, Slider und Wecker.

Auf einer genaue Beschreibung der Methoden der einzelnen Klassen wird verzichtet, da die Implementierung keine besondere Rolle spielt. Schließlich ist das Konzept und die Architektur das Wesentliche einer Applikation.

Fazit

Beim genaueren Hinsehen wird man bemerken, daß der zweite Ansatz viel mehr Klassen besitzt als der erste. Durch die feinere Struktur bzw. durch viele kleine Objekte/Klassen kann die Wiederverwendbarkeit enorm gesteigert werden. Die einzelnen kleinen Klassen haben jeweils nur eine geringere Funktionalität. Erst durch die Zusammenfassung dieser kleinen Klassen zu neueren und durch Interaktion der Objekte untereinander, entstehen Klassen mit meist sehr komplexen Verhalten.

Nachteile, die sich durch die Zerlegung ergeben, sind:

• mehr Aufwand für die Analyse erforderlich
• mehr Aufwand für Erstellung der Architektur erforderlich
• mehr Aufwand für die Erstellung einer "schmalen" Schnittstelle erforderlich

Vorgehensweise bei der Entwicklung neuer Uhren

1. Erstellung von neuen Elementen, die die oben genannten Klassen (UhrZeiger oder Zifferblatt) als Oberklasse haben.
2. Redefinition von relevanten Methoden.
3. Definition einer neuen Uhr-Klasse, die von der Klasse Uhr abgeleitet ist.
4. Relevante Methoden von Uhr überschreiben, so daß nicht die neuen Elemente erzeugt und initialisiert werden.

Beispiel:

Es wird eine Uhr benötigt, die sich lediglich von der Klasse Uhr darin unterscheidet, daß die neue Uhr andere Zeiger verwendet. Dazu geht man wie folgt vor:

• Definition einer neuen Uhrzeiger-Klasse mit dem Namen ModernZeiger und Redefinition von show und hide
• Definition einer neuen Uhr-Klasse mit dem Namen ModernUhr und Redefinition von createZeiger

Beispiel für ein Applet mit Uhr und ModernUhr.

Hier das Applet:

	Kapitel I Allgemeines über Java			Kapitel II Java-Applets und ihre Funktionsweise
	Kapitel III Interessante Links			Kapitel IV Einfürung in Java anhand konkreter Bespiele

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