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6. Architektur interaktiver Systeme
6.1 Ein Modell, viele Sichten
'The night ist fine', the Walrus said,
'Do you admire the view?'
Lewis Carroll
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Softwaretechnologie
Schichtenarchitektur
Benutzungsoberfläche
Window
Menu
Button
(Fachliches) Modell
Teammitglied
Teambesprechung
Ablaufsteuerung
Datenhaltung
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Modell und Sicht
Sicht
Methodenaufrufe
=> Änderungen
Sicht
Benachrichtigung
über Änderungen
Modell
Beispiel:
Dokumentenansicht, Statusanzeige, Menüpunkte
Frage:
Wie hält man das Modell unabhängig von den einzelnen
Sichten darauf ?
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Das 'Beobachter'-Schema
A-Beobachter
<<interface>>
Observer
update
update
*
Beobachtung
1.. *
Observable
A
addObserver
deleteObserver
setChanged
notifyObservers
for all observers o do:
o.update()
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java.util.Observable, java.util.Observer
public class Observable {
public void addObserver (Observer o);
public void deleteObserver (Observer o);
protected void setChanged();
public void notifyObservers ();
public void notifyObservers (Object arg);
}
public interface Observer {
public void update (Observable o, Object arg);
}
Argumente für notifyObservers():
– meist nur Art der Änderung, nicht gesamte Zustandsinformation
– Beobachter können normale Methodenaufrufe nutzen, um sich näher
zu informieren.
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Grundidee der Observable-Implementierung
• java.util.Observable ist vordefiniert, der Programmierer muß also
den hier skizzierten Code nicht kennen, sondern nur verwenden
• Grundidee der Implementierung zum besseren Verständnis:
public class Observable {
private Collection observed;
public void addObserver (Observer o) {
observed.add(o);
}
public void notifyObservers (Object arg) {
Iterator it = observed.iterator();
while (it.hasNext()) {
(it.next()).update(this, arg);
}
}
}
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Beispielablauf
a: A
b1: A-Beobachter
b2: A-Beobachter
addObserver(b1)
addObserver(b2)
setChanged()
notifyObservers(c)
update(c)
update(c)
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Java-Beispiel
class Teammitglied extends Observable {
void teilnahmeSetzen (Teambesprechung b) {
teilnahme.add(b);
setChanged();
notifyObservers(b);
...
}
class TeammitglObserver implements Observer {
public void update (Observable o, Object arg) {
System.out.println
("*** Teammitglied "+o+" nimmt teil an "+arg);
}
}
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Konstruktor der Klasse Teambesprechung
public Teambesprechung (String titel, Hour beginn,
int dauer, Teammitglied[] teilnehmer) {
// Termin-Konstruktor
super(titel, beginn, dauer);
// Lokale Repraesentation der Assoziation anlegen
this.teilnahme = new HashSet();
for (int i=0; i<teilnehmer.length; i++)
this.teilnahme.add(teilnehmer[i]);
// Terminkonflikte pruefen
if (! abstimmen(beginn, dauer))
System.out.println("Termin bitte verschieben!");
else {
// Repr. der Assoziation bei Teammitgliedern anlegen
Iterator it = this.teilnahme.iterator();
while (it.hasNext())
((Teammitglied)it.next()).teilnahmeSetzen(this);
}
}
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Ablauf des Beispielprogramms
public static void main (String argv[]) {
...
Teammitglied mm = new Teammitglied("Max Mueller",…);
TeammitglObserver tmo = new TeammitglObserver();
mm.addObserver(tmo);
Teammitglied es = new Teammitglied("Eva Schmidt",…);
Teammitglied fm = new Teammitglied("Fritz Maier",…);
...
Teammitglied[] teiln1 = {mm, es};
Teambesprechung tb1 =
new Teambesprechung("Besprechung 1",…,teil1);
Teammitglied[] teiln2 = {mm, fm};
Teambesprechung tb2 =
new Teambesprechung("Besprechung 2",…,teiln2);
...
}
*** Teammitglied (Name = Max Mueller, Abt. = Abt. A) nimmt teil an
Teambesprechung (Name = Besprechung 1)
*** Teammitglied (Name = Max Mueller, Abt. = Abt. A) nimmt teil an
Teambesprechung (Name = Besprechung 2)
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Vorteile des Beobachter-Schemas
• Jede Klasse des Modells definiert lokal,
– welche Veränderungen beobachtbar sind
(d.h. aktiv der Umwelt mitgeteilt werden) und
– wann die Mitteilung erfolgen soll.
• Eine beobachtete Klasse
– hat keine Information darüber, was die Beobachter konkret tun;
– muß nicht geändert werden, wenn sich Beobachter verändern;
– muß nicht geändert werden, wenn neue Beobachter dazukommen
oder Beobachter wegfallen.
• Methodik:
– Hinweise auf wichtige Zustandsveränderungen gibt das UMLZustandsdiagramm.
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5. Architektur interaktiver Systeme
6.2 Ereignisgesteuerter Programmablauf
I claim not to have controlled events,
but confess plainly that events have controlled me.
Abraham Lincoln, 1864
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Ereignisse
• Definition Ein Ereignis ist ein Vorgang in der Umwelt des
Softwaresystems von vernachlässigbarer Dauer, der für das
System von Bedeutung ist.
Eine wichtige Gruppe von Ereignissen sind Benutzerinteraktionen.
• Beispiele für Benutzerinteraktions-Ereignisse:
–
–
–
–
–
–
–
–
Drücken eines Knopfs
Auswahl eines Menüpunkts
Verändern von Text
Zeigen auf ein Gebiet
Schließen eines Fensters
Verbergen eines Fensters
Drücken einer Taste
Mausklick
• Objekte, die Ereignisse beobachten, heißen Listener.
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Ereignis-Klassen
• Klassen von Ereignissen in Benutzungsoberflächen:
–
–
–
–
WindowEvent
ActionEvent
MouseEvent
KeyEvent, ...
• Bezogen auf Klassen für Oberflächenelemente (siehe Kapitel 5.3):
–
–
–
–
Window
Frame
Button
TextField, ...
• Zuordnung (Beispiele):
– Window (mit Frame) erzeugt WindowEvent
» z.B. Betätigung des Schließknopfes
– Button erzeugt ActionEvent
» bei Betätigung des Knopfes
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Ereignis-Delegation
Laufzeit-System
betätigt Schließknopf
Benutzer
f: Frame
Quelle
vom System neu erzeugt:
e: WindowEvent
registriert bei
Delegation:
Aufruf einer Methode von l
mit Argument e
l: WindowListener
Hinweis "für Java-Insider": Hier wird der Einfachheit wegen noch reines AWT
verwendet, im nächsten Kapitel wird Swing eingeführt werden.
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java.awt.event.WindowEvent
public class WindowEvent extends AWTEvent {
...
// Konstruktor, wird vom System aufgerufen
public WindowEvent (Window source, int id);
// Abfragemöglichkeiten
public Window getWindow();
}
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java.awt.event.WindowListener
public interface WindowListener extends EventListener {
public void windowClosed (WindowEvent ev);
public void windowOpened (WindowEvent ev);
public void windowIconified (WindowEvent ev);
public void windowDeiconified (WindowEvent ev);
public void windowActivated (WindowEvent ev);
public void windowDeactivated (WindowEvent ev);
public void windowClosing (WindowEvent ev);
}
java.util.EventListener:
Basisinterface für alle "Listener" (keine Operationen)
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java.awt.event.ActionEvent, ActionListener
public class ActionEvent extends AWTEvent {
...
// Konstruktor, wird vom System aufgerufen
public ActionEvent
(Window source, int id, String command);
// Abfragemöglichkeiten
public Object getSource ();
public String getActionCommand();
...
}
public interface ActionListener extends EventListener {
public void actionPerformed (ActionEvent ev);
}
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WindowListener für Ereignis "Schließen"
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
class WindowCloser implements WindowListener {
public void windowClosed (WindowEvent ev) {}
public void windowOpened (WindowEvent ev) {}
public void windowIconified (WindowEvent ev) {}
public void windowDeiconified (WindowEvent ev) {}
public void windowActivated (WindowEvent ev) {}
public void windowDeactivated (WindowEvent ev) {}
public void windowClosing(WindowEvent event) {
System.exit(0);
}
}
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Hauptprogramm für schließbares Fenster
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
class WindowCloser implements WindowListener {
... siehe andere Folie ...
}
class ExampleFrame extends Frame {
public ExampleFrame () {
setTitle("untitled");
setSize(150, 50);
addWindowListener(new WindowCloser());
setVisible(true);
}
}
class GUI1 {
public static void main (String[] argv) {
ExampleFrame f = new ExampleFrame();}}
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java.awt.event.WindowAdapter
public abstract class WindowAdapter
implements WindowListener {
public
public
public
public
public
public
public
void
void
void
void
void
void
void
windowClosed (WindowEvent ev) {}
windowOpened (WindowEvent ev) {}
windowIconified (WindowEvent ev) {}
windowDeiconified (WindowEvent ev) {}
windowActivated (WindowEvent ev) {}
windowDeactivated (WindowEvent ev) {}
windowClosing (WindowEvent ev) {}
}
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Vereinfachung 1: WindowAdapter benutzen
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
class WindowCloser extends WindowAdapter {
public void windowClosing(WindowEvent event) {
System.exit(0);
}
}
class ExampleFrame extends Frame {
public ExampleFrame () {
setTitle("untitled");
setSize(150, 50);
addWindowListener(new WindowCloser());
setVisible(true);
}
}
class GUI1 {
public static void main (String[] argv) {
ExampleFrame f = new ExampleFrame();}}
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Schließbares Fenster: Klassenstruktur
<<interface>>
WindowListener
Window
windowClosing (e: WindowEvent)
addWindowListener
(l: WindowListener)
<<use>>
WindowEvent
setSize
setTitle
setVisible
WindowAdapter
WindowCloser
registriert bei
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Frame
ExampleFrame
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Vereinfachung 2: Innere Klasse benutzen
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
class ExampleFrame extends Frame {
class WindowCloser extends WindowAdapter {
public void windowClosing(WindowEvent event) {
System.exit(0);
}
}
public ExampleFrame () {
setTitle("untitled");
setSize(150, 50);
addWindowListener(new WindowCloser());
setVisible(true);
}
}
class GUI1 {
public static void main (String[] argv) {
ExampleFrame f = new ExampleFrame();}}
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Vereinfachung 3: Anonyme Klasse benutzen
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
class ExampleFrame extends Frame {
public ExampleFrame () {
setTitle("untitled");
setSize(150, 50);
addWindowListener(new WindowAdapter() {
public void windowClosing(WindowEvent event) {
System.exit(0);
}});
setVisible(true);
}
}
class GUI1 {
public static void main (String[] argv) {
ExampleFrame f = new ExampleFrame();}}
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