Entwurfsmuster (Design Patterns)

Der Seitenbereich Design Patterns von refactoring.guru enthält hilfreiche Informationen zum Lösen der folgenden Aufgaben.

Erstellen Sie einen Fork vom vorliegenden Repository und klonen Sie anschliessend Ihr persönliches Repository.

Für jede Aufgabe gibt es ein separates Projekt, bei dem die Klasse Program (Datei Program.cs) jeweils eine Main()-Methode enthält. Betrachten Sie zunächst jeweils diese Methode, um den gegebenen Code verstehen zu können.

Bearbeiten Sie die folgenden Aufgaben:

Aufgabe 0: Geometrie (Geometry)

Entwurfsmuster: Adapter (structural)

Hierbei handelt es sich um das Beispiel aus den Folien:

Sie können die Anwendung folgendermassen ausführen:

dotnet run --project Geometry

Studieren Sie den Code im Geometry-Verzeichnis und versuchen Sie diesen zu verstehen.

Erweitern Sie den Calculator (ThirdParty/Calculator.cs) um eine weitere Methode double GetWidthHeightRatio(Rectangular), welche das Verhältnis von Breite zur Höhe eines Rechtecks berechnet. Testen Sie diese Methode mit Quadraten; das Verhältnis müsste jeweils 1.0 betragen.

Aufgabe 1: Lohnbuchhaltung (Payroll)

Entwurfsmuster: Adapter (structural)

Beim Projekt Payroll handelt es um eine kleine Mitarbeiterverwaltung mit Lohnbuchhaltung.

Sie können die Anwendung folgendermassen ausführen:

dotnet run --project Payroll

Das Modul ThirdParty ist eine Schnittstelle für die Lohnauszahlung. Mithilfe der Klasse Banking und der Methode PayOut kann einem AccountHolder ein Geldbetrag überwiesen werden.

Ihre Anwendung verwendet jedoch Employee-Objekte, welche das Employable-Interface implementieren, aber dummerweise nicht das AccountHolder-Interface.

Schreiben Sie einen Adapter, der das AccountHolder-Interface auf Basis von einem Employable implementiert, sodass den bestehenden Employee-Objekten die Löhne ausbezahlt werden können. (Tipp: Die Kontoverbindung erhalten Sie aus dem notes-Dictionary der Employee-Klasse bzw. über die GetNote()-Methode von Employable.)

Aufgabe 2: Parkhaussimulation (ParkingLot)

Entwurfsmuster: Observer (behavioral)

Beim Projekt ParkingLot handelt es sich um eine kleine Parkhaussimulation.

Sie können die Anwendung folgendermassen ausführen:

dotnet run --project ParkingLot

Ein Parkhaus (ParkingLot) hat einen Namen, eine Kapazität (Capacity) und einen Füllstand (Occupied). Mithilfe der Methoden Enter() und Exit() kann ein Auto in das Parkhaus einfahren bzw. dieses verlassen.

Die Klasse Program simuliert das Ein- und Ausfahren von Autos mit nebenläufigen Threads. Die Methode DisplayState() zeigt dabei in einem eigenen Thread den Füllstand in regelmässigen Intervallen an.

Bauen Sie die Simulation foldendermassen um:

1. Das Parkhaus soll als Publisher agieren und seine Subscriber jeweils informieren, wenn ein Auto in das Parkhaus einfährt oder es verlässt.
   • Erstellen Sie hierzu zwei Interfaces Publisher und Subscriber mit den entsprechenden Methoden.
2. Das Display soll als ein Subscriber agieren, welcher über ein- und ausfahrende Autos des Parkhauses informiert wird.
   • Schreiben Sie hierzu eine neue Klasse für das Display.
3. Überlegen Sie sich, ob die Ereignisse als eine Reihe von Variablen (Name des Parkhauses, Füllstand usw.) übermittelt werden sollen, oder ob hier ein spezielles Event-Objekt hilfreich wäre.
4. Ein- und ausfahrende Autos einerseits und der Füllstand des Parkhauses andererseits sollen nicht mehr in getrennten Meldungen ausgegeben werden, sondern zusammen als eine Meldung:

Alt:

A car entered the lot 'Bahnhof Parking'.
Bahnhof Parking: 3/100 occupied
Bahnhof Parking: 3/100 occupied
Bahnhof Parking: 3/100 occupied
A car left the lot 'Bahnhof Parking'.
Bahnhof Parking: 2/100 occupied
Bahnhof Parking: 2/100 occupied

Neu:

A car entered the lot 'Bahnhof Parking': 3/100 occupied.
A car left the lot 'Bahnhof Parking': 2/100 occupied.

Diese kompakte Ausgabe ist nur möglich, wenn auf Polling (d.h. Anfragen in bestimmten Intervallen) verzichtet wird und man stattdessen einen Mechanismus wie einen Observer verwendet.

Aufgabe 3: Ligatabelle (LeagueTable)

Entwurfsmuster: Builder (creational)

Beim Projekt LeagueTable geht es um einen Aspekt aus dem bereits bekannten soccer-table-Projekt.

Sie können die Anwendung folgendermassen ausführen:

dotnet run --project LeagueTable

Die Klasse TableRow verfügt über einen Konstruktor mit sieben Parametern. Die Erstellung der Objekte ist darum etwas mühsam; bestehende Deklarationen sind schwer lesbar.

Erweitern Sie die Klasse TableRow um einen Builder, wodurch die Objekterstellung einfacher und besser verständlich werden sollte.

Passen Sie das Hauptprogramm in Program.cs so an, dass dieser Gebrauch vom Builder macht.