Lernfeld 9 · Prüfung Teil 2
Objektorientierter Entwurf mit UML
Objektorientierter Entwurf für industrielle Software: Kapselung, Vererbung, Polymorphie, Entwurfsmuster, Sequenzdiagramm und Schichtenarchitektur.
Darum geht es
Im objektorientierten Entwurf beschreibt eine Klasse Attribute und Methoden gleichartiger Objekte. Kapselung verbirgt den inneren Zustand hinter Methoden, die Sichtbarkeiten public, private und protected stehen im Klassendiagramm als Plus, Minus und Raute. Gemeinsames wird in Basisklassen oder Schnittstellen gesammelt; abstrakte Klassen schreiben Methoden vor, die erst Unterklassen umsetzen. Mit Polymorphie ruft das Programm dieselbe Methode für verschiedene Objekttypen auf, und neue Typen kommen als neue Klasse hinzu, ohne den bestehenden Code zu ändern.
Ein guter Entwurf hat lose gekoppelte Klassen mit klar umrissener Aufgabe. Entwurfsmuster sind bewährte Lösungen: Der Beobachter benachrichtigt Anzeigen bei neuen Werten, der Adapter bindet fremde Schnittstellen an, die Fabrikmethode erzeugt passende Objekte aus einer Konfiguration, die Strategie macht Verfahren austauschbar. Statische Modelle wie das Klassendiagramm werden mit dynamischen Modellen wie dem Sequenzdiagramm abgeglichen, das Lebenslinien, Nachrichten und Antworten im zeitlichen Ablauf zeigt.
Größere Anwendungen werden in Schichten gegliedert: Präsentation, Logik und Datenhaltung. Das Verteilungsdiagramm zeigt, auf welchen Rechnern diese Teile laufen. Bibliotheken ruft man selbst auf, Frameworks rufen den eigenen Code auf; ihre Versionen und Lizenzen werden dokumentiert.
Das solltest du dir merken
- Sichtbarkeiten: + public, - private, # protected, ~ package.
- Von abstrakten Klassen gibt es keine Objekte.
- Polymorphie ersetzt lange Fallunterscheidungen nach dem Typ.
- Klassendiagramm zeigt Struktur, Sequenzdiagramm den Ablauf.
- Jede Schicht nutzt nur die darunterliegende.
Typische Fehler in der Prüfung
- Kapselung mit Vererbung verwechselt.
- Multiplizitäten oder Rauten in ein Sequenzdiagramm gezeichnet.
- Für jeden neuen Sensortyp die Fallunterscheidung im Hauptprogramm erweitert.
- Bibliothek und Framework gleichgesetzt.
Tipps aus der Werkstatt
- Merke die drei Säulen: Kapselung versteckt Daten hinter Methoden, Vererbung sammelt Gemeinsames in der Basisklasse, Polymorphie lässt dieselbe Methode je Objekttyp anders arbeiten. Siehst du in einer Aufgabe eine lange Fallunterscheidung nach Gerätetyp, ist fast immer Polymorphie die gesuchte Verbesserung.
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11 Aufgaben zu „Objektorientierter Entwurf mit UML“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Informations- und Systemtechnik, Lernfeld 9 (Design mit Klassen-, Sequenz- und Interaktionsdiagrammen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.