OSZ Handel IinformatikObjektorientierte Programmierung (OOP) M-V-c Implementierung S. Spolwig
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Hinweise zur Implementation von MVC mit DELPHI Die allgemeine Beschreibung finden Sie unter MVC-Konzept. Den kompletten Quellcode unter den Links im Text, weitere Programmbeispiele unter Modellierung mit UML und downloads. Alle Rahmenplanentwickler, die etwas auf sich halten, haben in den letzten Jahren die Behandlung des MVC-Konzepts in die Unterrichtspläne geschrieben. Was auch immer unter Behandlung verstanden wird, für unsere Schule hieß das schon immer, alle Programme (also auch die sogenannten kleinen) werden unter diesem Design entwickelt und geschrieben. Das bedeutet, daß die Implementierung der Einfachheit des Konzepts (! Trenne Daten und ihre Repräsentation) zu folgen hat und der Programmieraufwand niedrig gehalten werden muß.Genauso einfach ist scheinbar die Programmieraufgabe: benötigt werden Mechanismen, die die Daten zwischen GUI und Model hin- und hertransportieren, wenn entsprechende Ereignisse aufgetreten sind Dazu Kommen in Frage:
Polling D. h. Das GUI fragt das Model nach den Daten ab und aktualisiert den View. Observer Pattern Designist ein Mechanismus, der automatisch jede Änderung des Zustands des Datenobjekts überwacht und erforderliche Aktualisierungen vornimmt. Näheres in der Fachliteratur. JAVA bietet dazu passende Klassen an , um Controller / View-Ereignisse 'zu Fuß' zu programmieren. In DELPHI ist das eher unüblich. Selbstgeschriebene EreignisroutinenDas Model erhält eine Ereignismethode (Zeiger), die vom GUI ausgewertet wird und automatisch den View aktualisiert. Bewertung
Die Aufgabe / Beispiel Ein Programm berechnet den BMI-Faktor einer Person. Es hat eine Fachklasse TPerson und die GUI-Klasse TFensterFrm. Der ButtonupdateModel schickt die Daten ans ModelupdateView holt die Daten und aktualisiert den ViewAbnehmen reduziert den Wert von Gewicht. Bild 1 1.1 Manuelles . Polling über GUI-KomponentenDie Aktionen werden durch getrennte GUI-Komponenten realisiert, was bei den meisten Anwenderprogrammen angebracht ist Die Fachklasse TPerson hat nur die notwendigen Set- und Get-Methoden.TPerson = class (TObject) private Name: string; Groesse: real GeWicht: Real; public ... procedure setname (n: string); function getname: string; ...
DIE GUI-Klasse übernimmt control- und viewaufgaben.
Unit ufenster; interface // ============================================= ==================================== s ... uPerson; tfensterfrm = Class (TFORM) GROESSELBL: TLABEL; ... Procedure UpdmodelbtnClick (Sender: TObject); procedure updViewBtnClick (Sender: TObject); procedure AbnehmBtnClick (Sender: TObject); private Person: TPerson; // --- Model PERSON procedure Init; procedure DatenAktualisieren; // - hier der Datentransport procedure MaskeAktualisieren; end; IMPLEMENTATION / / =========================================================================================================================================================================================== ===================================================================================================================================================================================================================- ----------------- -------------------------------------------------- --- // Eingaben aus den Editfeldern an das Model-Objekt übergebenbegin Person.SetName (NameEdt.Text); Person.SetGroesse (StrToFloat (GroesseEdt.Text)); Person.SetGewicht (StrToFloat (GewichtEdt.Text)); end; Procedure tfenseterfrm.updmodelbtnclick (sender: TOBJECT); / / -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------- // EREIGNIS Starten Begin Datenaktualisieren; Init; // Eingaben Im Fenster Löschend; Procedure TfENSTERFRM.MASKEAKTUALIEN;
/ / -------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------- // Objektdaten An Die View-komponenten übergebenbegin nameEDt.text: = person.getname; groesseedt.text: = floattostr (Person.getGroesse) GeWichtedt.Text: = floattostr (Person.GetGewicht); bmiedt.text: = floattostr (Person.Hatbmi); end; procedure tfenseterfrm.Updviewbtnclick (sender: TOBJECT); // ---------- -------------------------------------------------- ---------- // Ereignis Starten Begin MaskeakTualisierenend; ... 1.2 Manuelles Polling (Halbautomatisch) Über GUI-Komponenten
Wenn die Ausgabe von Ergebnissen und Daten unmittelbar nach der Eingabe erwünscht ist, kann man den Aufruf MaskeAktualisieren in die upDateModel-Komponente legen und auf die upDateView-Komponente verzichten. Der Rest bleibt gleich.
Procedure tfenseterfrm.updmodelbtnclick (sender: Tobject); // ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------ // Ereignis Starten Begin Datenaktualisieren; Init; Maskeaktualisieren; End; Bild 2 2. Observer Pattern Design
Bild 3 - [Klicken Sie für den Quelltext auf die Klasse] Reichlich Aufwand, um eine Klasse Person zu observieren ... Durch die Auslagerung von Observer-Code in die Oberklasse bleibt dann aber nur der RunObservers-Aufruf in den Set-Methoden.
Procedure tperson.setname (N: String); // ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------- Begin FName: = N; FOBSERVERMGR.RUNOBSERVERS; // Message Absendendend; Und Im Gui
Procedure tfenseTerfrm.FormShow (Sender: Tobject); // -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------- begin Person: = TPerson.Create; Person.AddObserver (MaskeAktualisieren, self); end; Bild 4 GUI ist ein zweiter View hinzugefügt Dem, der vom Observer mit bedient wird 3. Automatische Aktualisierung durch selbstgeschriebene EreignisroutinenDie. Fachklasse hat außer den üblichen Set .. / Get-Methoden zusätzlich Code zur Ereignisbehandlung. Will man sicherstellen, daß die Änderung eines jeden Attributwertes verarbeitet wird, so braucht jede betreffende Methode die Variable OnChanged, die in der GUI-Klasse referenziert wird und die Aktualisierung Anstößt.hier Wird Mit Einem Selbstdefinierten Typ TnotifyChange Gearbeitet. Delphi Stellt Einen Typ TNOTIFYEVENT ZUR VERFÜGUGUNG, DER MIT Properties ähnlich arbeitet. Bild 5
Unit uperson; interface // ============================================= ========================================================================================================= # .. public onchanged: tNotifyChange; // VEREINBARUNG Einer ... // Referenzvariablen / EREIGNISMETHODE END; Implementation / / ========================== ==================================================== ... Procedure TPERSON. SetGroesse (GR: REAL); (* --------------------------------------- *) Begin Groesse: = Gr; if Assigned (onchanged) // EREIGNIS AUSLöSEN THEN OnChanged; End; Procedure TPERSON.ABNEHMEN; (* ------------------- --------------------) Begin Gewicht: = Gewicht - 1; if Assigned (onchanged) // EREIGNIS AUSLöSEN THEN INCHANGED; END; ... END. / / ----- Unit -------
In der GUI-Klasse sorgt die Methode Person.OnChanged in FormCreate dafür, daß bei jedem Event die GUI-Methode MaskeAktualisieren ausgeführt wird. Leider kann das in bestimmten Fällen zu Problemen führen. Editfelder, die sich gut für kombinierte Ein- und Ausgabe eignen, dürfen nicht für die Ausgabe von Rechenoperationen angesprochen werden; es sind also andere GUI-Komponenten dafür erforderlich Die korrekte Initialisierung von Gewicht und Groesse mit 0 führt zu einer Exception wegen der unerlaubten Division durch Null bei Errechnung des BMI.Reine Textfelder sind unproblematisch..
Unit ufenster; interface // ============================================= ========================== ========================================================================================================= : TObject); procedure updModelBtnClick (Sender: TObject); procedure AbnehmBtnClick (Sender: TObject); procedure EndeBtnClick (Sender: TObject); private Person: TPerson; // --- Model PERSON procedure Init; procedure DatenAktualisieren; // - - Hier Der DataNTransport Procedure Maskeaktualisieren; PUBLIC END; VAR FENSTERFRM: TFENSTERFRM; IMPLEMENTATION / / ================================ ============================================== {$ r * .dfm} procedure tfensterfrm.formcreate Sender: TOBJECT); / / ------------------------------------------- --------------------------- Begin fensterfrm.init; Person: = tperson.create; person.onchanged: = maskeaktualisieren; // methodenzeiger mit MethodeEnd; // Verknüpfen ... Procedur E TFENSTERFRM.Datenaktualisieren; // ------------------------------------------- --------------------------- // Wie Vorher ... Procedure TfENSTERFRM.UPDMODEDELBTNCLICK (Sender: TOBJECT);
/ / -------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------- Begin DatenakTualisieren; End; Procedure Tfensterfrm.maskeakTualisieren; // -------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --- Begin nameEDt.text: = person.getname; bmiedt.text: = floattostr (person.HATBMI); end; procedure tfenseterfrm.abnehmbtnclick (sender: Tobject); // ---------- -------------------------------------------------- ---------- Begin Person.abnehmen; End; end. // ------ Unit -------
Bewertung 1. PollingManuelles Polling (1.1. Und 1.2) haben sich seit 10 Jahren im Unterricht bewährt und sind unaufwendig. An unserer Schule werden alle Programme, beginnend im Anfangsunterricht mit einer Fachklasse bis zu großen Projekten, in dieser Weise von den Schülern bearbeitet. Die Datenklassen sind frei von jeder technischen Erweiterung. Das erlaubt eine sehr einfache und klare OOA und Implementierung. 2. Observer Pattern DesignViel Technik, wenig Erkenntnisgewinn (so). Der Programmieraufwand pro observiertem Objekt ist so umfangreich, daß er sich für den Unterricht verbietet, wenn Schüler den kompletten Observer-Code schreiben sollten, zumal das durchaus nicht trivial ist. Eine Möglichkeit wäre, das ganze Paket als Bibliothek abzulegen.Bei dieser als auch der dritten Variante bleiben Fachklassen proprietärem Code frei nicht von, der sie mit dem Betriebssystem verknüpft, was Einer Portierung Im Wege Steht. Der Schöne Anspruch, Das in Fachklassen Auch Nur AnweUngsdaten und a nwendungslogik enthalten sein sollen, ist dahin. 3. Selbstgeschriebene EreignisroutinenDie selbstgeschriebene Ereignissteuerung ist eher eine Bastlerlösung. TNotifyChange ist ein Prozedurtyp, ein ebenso mächtiges wie undurchsichtiges Konstrukt. Onchange eine Prozedurvariable, also gleichermaßen Attribut und Prozedur und damit proprietär belastet. Die og Restriktionen und Fehler . lassen Zweifel an einen routinemäßigen Einsatz im Unterricht aufkommen .------------------- Literatur u Links Hilfehandbuch Delphi 7 Amrhein, B .: Designpattern für Graphische Benutzeroberflächen http: // www .hta-be.bfh.ch / ~ amrhein / skripten / swing / pattern.pdf höstklint, c.pdf höstklint, c .: Simple Observer Pattern http:
//www.delphi3000.com/member.asp?id=9713 Paulus, H .: DAS MVC-KONZEPT. (Schöne Präsentation) http://informatikag.bildung-rp.de/assets/download/d1-paulus-farben .pps ©
15. Oktober 2004
Siegfried Spolwig
