Strategy-Pattern

Wie kann man das Verhalten einer Klasse dynamisch ändern?

Modellierung unterschiedlicher Hunderassen: Jede Art bellt anders.

Es bietet sich an, die Hunderassen von einer gemeinsamen Basisklasse Hund abzuleiten, um die Hundeartigkeit allgemein sicherzustellen.

Da jede Rasse anders bellen soll, muss jedes Mal die Methode bellen überschrieben werden. Das ist relativ aufwändig und fehleranfällig. Außerdem kann man damit nicht modellieren, dass es beispielsweise auch konkrete Bulldoggen geben mag, die nur leise fiepen ...

Lösung: Delegation der Aufgabe an geeignetes Objekt

Der Hund delegiert das Verhalten beim Bellen an ein Objekt, welches beispielsweise bei der Instantiierung der Klasse übergeben wurde (oder später über einen Setter). D.h. die Methode Hund#bellen bellt nicht mehr selbst, sondern ruft auf einem passenden Objekt eine vereinbarte Methode auf.

Dieses passende Objekt ist hier im Beispiel vom Typ Bellen und hat eine Methode bellen (Interface). Die verschiedenen Bell-Arten kann man über eigene Klassen implementieren, die das Interface einhalten.

Damit braucht man in den Klassen für die Hunderassen die Methode bellen nicht jeweils neu überschreiben, sondern muss nur bei der Instantiierung eines Hundes ein passendes Bellen-Objekt mitgeben.

Als netten Nebeneffekt kann man so auch leicht eine konkrete Bulldogge realisieren, die eben nicht fies knurrt, sondern leise fiept ...

Entwurfsmuster: Strategy Pattern

Exkurs UML: Assoziation vs. Aggregation vs. Komposition

Eine Assoziation beschreibt eine Beziehung zwischen zwei (oder mehr) UML-Elementen (etwa Klassen oder Interfaces).

Eine Aggregation (leere Raute) ist eine Assoziation, die eine Teil-Ganzes-Beziehung hervorhebt. Teile können dabei ohne das Ganze existieren (Beispiel: Personen als Partner in einer Ehe-Beziehung). D.h. auf der einbindenden Seite (mit der leeren Raute) hat man implizit 0..* stehen.

Eine Komposition (volle Raute) ist eine Assoziation, die eine Teil-Ganzes-Beziehung hervorhebt. Teile können aber nicht ohne das Ganze existieren (Beispiel: Gebäude und Stockwerke: Ein Gebäude besteht aus Stockwerken, die ohne das Gebäude aber nicht existieren.). D.h. auf der einbindenden Seite (mit der vollen Raute) steht implizit eine 1 (ein Stockwerk gehört genau zu einem Gebäude, ein Gebäude besteht aber aus mehreren Stockwerken).

Siehe auch Aggregation, Assoziation und Klassendiagramm.

Zweites Beispiel: Sortieren einer Liste von Studis

Sortieren einer Liste von Studis: Collections.sort kann eine Liste nach einem Default-Kriterium sortieren oder aber über einen extra Comparator nach benutzerdefinierten Kriterien ... Das Verhalten der Sortiermethode wird also quasi an dieses Comparator-Objekt delegiert ...

public class Studi {
    private String name;
    public Studi(String name) { this.name = name; }

    public static void main(String[] args) {
        List<Studi> list = new ArrayList<Studi>();
        list.add(new Studi("Klaas"));
        list.add(new Studi("Hein"));
        list.add(new Studi("Pit"));

        // Sortieren der Liste (Standard-Reihenfolge)?!
        // Sortieren der Liste (eigene Reihenfolge)?!
    }
}

Anmerkung: Die Interfaces Comparable und Comparator und deren Nutzung wurde(n) in OOP besprochen. Anonyme Klassen wurden ebenfalls in OOP besprochen. Bitte lesen Sie dies noch einmal in der Semesterliteratur nach, wenn Sie hier unsicher sind!

Hands-On: Strategie-Muster

Implementieren Sie das Strategie-Muster für eine Übersetzungsfunktion:

• Eine Klasse liefert eine Nachricht (String) mit getMessage() zurück.
• Diese Nachricht ist in der Klasse in Englisch implementiert.
• Ein passendes Übersetzerobjekt soll die Nachricht beim Aufruf der Methode getMessage() in die Ziel-Sprache übersetzen.

Fragen:

1. Wie muss das Pattern angepasst werden?
2. Wie sieht die Implementierung aus?

Auflösung

Wrap-Up

Strategy-Pattern: Verhaltensänderung durch Delegation an passendes Objekt

• Interface oder abstrakte Klasse als Schnittstelle
• Konkrete Klassen implementieren Schnittstelle => konkrete Strategien
• Zur Laufzeit Instanz dieser Klassen übergeben (Aggregation) ...
• ... und nutzen (Delegation)