Objektumorientált szoftvertervezés

Előadások:

1.       Az objektumorientált fogalmak áttekintése. Egységbezárás (encapsulation), többalakúság (polymorphism), öröklés (inheritance), asszociáció, függőség, aggregáció.

2.       Fontosabb objektumorientált tervezési elvek: Liskov alapelv, dependency inversion, Design by Contract, Demeter elv, stb. Ezek szerepe a tervezésben.

3.       Követelménykezelés, use-case alapú megközelítés és felelősségszétosztás. Az objektumorientált tervezésben használt alapelvek alkalmazása gyakorlati példákon bemutatva.

4.       Objektumorientált tervezési heurisztikák az osztályok közötti függőség minimalizálására. Heurisztikák az osztályok tervezésére vonatkozóan.

5.       További objektumorientált tervezési heurisztikák: asszociációk, öröklődés, szekvencia diagramok. Az egyes heurisztikák előnyei és hátrányai.

6.       Tipikus tervezési hibák, ezek felismerése és javítása ("büdös kód" osztályon belül, osztályok között). Kapcsolat az objektumorientált tervezési elvekkel és heurisztikákkal.

7.       Refaktorálás alapelvei, szükségessége, problémái, tervezéssel és hatékonysággal való kapcsolata. Tipikus refaktorálási megoldások (metódusátalakítás, lokális és temporális változók kezelése, felelősségek átalakítása metódusok és osztályok között, belső osztályok használata).

8.       További refaktorálási megoldások (adatszervezés, adat objektumba rejtése, típuskód kezelése, feltételes kifejezések kezelése, metódushívás egyszerűsítése, generalizálás kérdései). Kapcsolat az objektumorientált tervezési elvekkel és heurisztikákkal.

9.       Tiszta kód (clean-code) elvek: beszédes nevek, osztályok és függvények mérete, helyes és hibás kommentezés, objektumok és adatstruktúrák, hibakezelés, konkurencia kezelés.

10.   API tervezési elvek, az API tervezés folyamata. API dokumentálása, inicializálás, paraméterlisták hossza, testreszabás, kényelmi függvények, kivételek, tesztelés.

11.   Az elosztott objektumorientáltság problémái: memóriakezelési problémák, hálózati problémák, konkurencia problémák, késleltetés miatti problémák.

12.   Az egyes elosztott kommunikációs problémák lehetséges megoldási módjai. Példák elosztott kommunikációra: SOAP, REST

13.   Konkurens és párhuzamos minták: szinkronizáció (kritikus szakasz, várakozás, szálak közötti jelzés, publikus interfész), kontextus kezelési minták

14.   További konkurens és párhuzamos minták: kérés-válasz kezelésének mintái, eseménykezelési minták, future, reactor, proactor, active object, half-sync/half-async

Gyakorlatok:

1.       Tervezési példa: objektumorientált modell tervezése szöveges követelmények alapján az objektumorientált tervezési elvek és heurisztikák figyelembe vételével.

2.       Elemzés: hibásan megtervezett objektumorientált modellek vizsgálata, a hibák megkeresése, lehetséges javítási alternatívák vizsgálata

3.       Példák hibásan megtervezett API-kra, az API tervezés nehézségei, publikált API-k módosításának problémái

4.       Példák konkurencia problémákra: szinkronizálás, zárolás, double-checked locking, atomi műveletek kombinálása, szálak indítása

5.       Csomagkezelő és fordító eszközök (ANT, Maven, Gradle, Bazel), függőségek kezelése, verziózás

6.       Verziókezelési megoldások, elosztott verziókezelés, Git műveletek: commit, push, clone, pull, checkout, diff.