Wie komme ich zu einem guten Entwurf?

DHBW Stuttgart, Informatik, SW-Engineering, Kapitel 4.5.3
Aug 2011
Objektorientierter Entwurf (OOD)
Teil 3: Qualitätsmodell
Wie komme ich zu einem guten Entwurf?
Definition: Der beste Entwurf ist derjenige, der über die gesamte Lebenszeit der
Software minimale Kosten verursacht.
Oder
Ein schlechter Entwurf erzeugt hohe Wartungskosten
Problematisch wird es immer dann, wenn sich Entwurfsentscheidungen hinsichtlich
Qualitätsmerkmalen gegenseitig beeinflussen: Erhöhung der Flexibilität geht häufig
einher mit einer Verringerung der Verständlichkeit.
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Objektorientierter Entwurf (OOD)
Teil 3: Qualitätsmodell
Drei Ansätze führen zu einem guten Entwurf:
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Einsatz von bekannten Prinzipien und Heuristiken, die zu robusten, flexiblen
und wieder verwendbaren Entwürfen führen. Die zwei bekanntesten sind:
– Information hiding (Parnas), auch Kapselung, Abstraktion genannt
– Geringe Kopplung
Verwendung von Metriken, die einen Entwurf aus einem festzulegenden
Blickwinkel beurteilen. Dadurch kann die Komplexität verringert und die
Verständlichkeit erhöht werden. Die bekannteste ist die
– Cyclomatische Komplexität (McCabe)
Zu guter letzt haben wir natürlich noch die bekannten Entwurfs-Muster (design
pattern)
Und nicht zu vergessen:
Bei mehreren Lösungsalternativen ist die einfachste zu wählen.
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Qualitätsmodell
Beispiel: Ausleihe von Videofilmen.
Ziel: Es soll ein System zur Rechnungserstellung entworfen werden.
Kunde, Ausleihe und Videofilm werden jeweils durch Klassen modelliert. Dem Kunden sind
seine Ausleihen zugeordnet, während jede Ausleihe den ausgeliehenen Videofilm und
die Ausleihdauer (in Tagen) kennt. Ein Videofilm hat einen Preiscode, der
zusammen mit der Leihdauer den Preis bestimmt. Es gibt Preiscodes für normale
Filme, Kinderfilme und neue Filme. Der Preiscode eines Videofilmes kann sich
ändern, daher gibt es in der Klasse Videofilm eine Methode setzePreiscode().
1. Entwurf:
Es erscheint sinnvoll, die Erstellung einer kundenspezifischen Rechnung in der
Klasse Kunde vorzunehmen und dazu alle erforderlichen Informationen bei den
Klassen Ausleihe und Videofilm einzuholen.
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Diskussion des 1. Entwurfs:
Dieses Vorgehen ist ein Verstoß gegen die Regel, unnötige Kopplungen zu vermeiden,
siehe Benutz-Beziehung im Klassendiagramm: Auf einem Objekt, das von einer
anderen Klasse (Ausleihe) als Resultat eines Methodenaufrufs (holeVideofilm) geliefert
wurde, wird eine Methode (ermittlePreis) aufgerufen.
Außerdem erscheint es sinnvoll, die Preisberechnung für einen(!) Ausleihvorgang in der
Klasse Ausleihe durchzuführen.
2. Entwurf:
Die Preisberechnung wird geteilt und sowohl in der Klasse Ausleihe als auch in der
Klasse Videofilm durchgeführt.
(Diagramme nächste Seite)
Diskussion des 2. Entwurfs:
Zwischen den Klassen bestehen weniger Kopplung (Kunde weiß nichts mehr von Videofilm)
und die Kapselung von Ausleihe und Videofilm wurde verbessert, da die drei getMethoden (holeAusleihdauer, holeVideofilm, holePreis) entfallen können.
Jedoch ist die Berechnung des Rechnungsbetrages nun über drei Klassen
„verschmiert“, so dass man drei Klassen betrachten muss, um den Algorithmus
vollständig nachvollziehen zu können.
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3. Entwurf:
Unter Einbeziehung des Design Patterns „State“ (zustandsabhängiges Verhalten in
separaten Objekten) wird die Preisberechnung in eine abstrakte Klasse Preis
ausgelagert.
Fallunterscheidung
nach dem Preiscode
durch dynamisches
Binden.
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Diskussion des 3. Entwurfs:
Diese Lösung ist einfacher (als der 2. Entwurf) um neue Preiscodes zu erweitern, auch
Änderungen in der Preisberechnung sind einfacher durch zu führen. Dafür jedoch hat
sich die Anzahl der Klassen mehr als verdoppelt und damit hat sich die Verständlichkeit
verringert.
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Schlussfolgerungen:
Die Änderungen der Entwürfe von 1 nach 3 dienten der Entkopplung und damit der
Änderbarkeit.
Jedoch verschlechtert sich die Verständlichkeit dadurch, dass die Anzahl der Klassen
ansteigt.
Es wird Flexibilität eingebaut, die aber nur dann wirklich sinnvoll ist, wenn sich die Preiscodes
tatsächlich ändern werden.
Die Güte des Entwurfs hängt somit auch vom Kontext der Software ab.
Empfehlung:
Grundsätze wie Entkopplung und Kapselung von Details und von (sich wahrscheinlich
ändernden) Entwurfsentscheidungen sollten immer beachtet werden.
Flexibilität, insbesondere durch Entwurfsmuster (design pattern) ist oft teuer, da der
vorhandene Entwurf geändert werden muss, und sollte erst dann eingebaut werden,
wenn sie benötigt wird.
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