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de:lehre:programmierkonzepte:ws2018:12:index

12. Objektorientierte Programmierung (OOP)

Themen
Motivation: Warum objektorientiert programmieren?
Paradigmenwechsel: strukturiert zu objektorientiert
Grundlagen: Konzepte der objektorientierten Programmierung
Ausblick: objektorientiertes Design
Folien
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Glossar
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Zentrale Aspekte

  • OOP ist eine Abstraktion, die die Abbildung realer Probleme
    auf Code stark vereinfachen kann.
  • OOP erfordert ein grundlegendes Umdenken
    verglichen mit anderen Programmierparadigmen.
  • Richtig eingesetzt erleichtert OOP die Erstellung
    modularen, robusten und wiederverwendbaren Codes.
  • Objektorientierte und strukturierte Programmierung
    schließen sich nicht gegenseitig aus.
  • Die Kernaspekte von OOP sind
    Kapselung, Vererbung und Polymorphie.

Fragen zur Vertiefung und Wiederholung

Diese Fragen dienen der persönlichen Beschäftigung mit der Thematik, werden aber nicht separat in der Vorlesung besprochen.

  • Warum kann objektorientierte Programmierung sehr hilfreich sein, um die eingangs in der Vorlesung aufgestellten Kriterien für Programme zur wissenschaftlichen Datenverarbeitung zu erfüllen?
  • Was sind die Kernaspekte objektorientierter Programmierung?
  • Was ist der Unterschied zwischen Vererbung und Zusammensetzung? Welche Vor- und Nachteile bieten beide Konzepte?
  • Warum können zu tiefe Vererbungshierarchien zu einem Problem werden?
  • Nennen Sie drei allgemein anwendbare Grundprinzipien für objektorientiertes Design.

Weiterführende Literatur

Eine kommentierte und handverlesene Liste mit weiterführender Literatur zum Thema. Die Auswahl ist zwangsläufig subjektiv.

Eines der wenigen Bücher, die sich darum bemühen, das Paradigma der objektorientierten Programmierung allgemein und möglichst unabhängig von der konkreten Implementierung in einer Programmiersprache darzustellen, ist [Weisfeld, 2013Weisfeld, Matt (2013): The Object-Oriented Thought Process, Addison-Wesley, Upper Saddle River, New Jersey]. Sehr auf Beispiele aus dem wissenschaftlichen Kontext und auf Python als Programmiersprache zugeschnitten ist [Scopatz, 2015Scopatz, Anthony; Huff, Kathryn D. (2015): Effective Computation in Physics, O'Reilly, Sebastopol], Kapitel 6. Allgemein und kurz ist Kapitel 23 in [Passig, 2013Passig, Kathrin; Jander, Johannes (2013): Weniger schlecht programmieren, O'Reilly, Heidelberg].

Ein Klassiker der „Einführung“ in die objektorientierte Programmierung, wenn auch nur noch antiquarisch zu erwerben und eher dick (knapp 1200 Seiten), ist [Meyer, 1997Meyer, Bertrand (1997): Object-Oriented Software Construction, Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey]. Auch hier liegt der Fokus nicht auf einer konkreten Sprache, sondern auf den allgemeinen Prinzipien.

Weiterführende Bücher, die objektorientiertes Design (OOD) und objektorientierte Architektur (OOA) in größerem Detail vorstellen, sind jene von Evans [Evans, 2004Evans, Eric (2004): Domain-Driven Design, Addison Wesley, Boston], Fowler [Fowler, 2003Fowler, Martin (2003): Patterns of Enterprise Application Architecture, Addison Wesley, Boston] und Larman [Larman, 2005Larman, Craig (2005): Applying UML and Patterns, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey]. Sie weisen bereits weit hinaus zu Entwurfsmustern (design patterns, Kapitel 17) und in die Software-Architektur (Kapitel 22). Viele hilfreiche Details zu diesem gesamten Themenkonplex finden sich auch überall in McConnell [McConnell, 2004McConnell, Steve (2004): Code Complete. A practical handbook of software construction, Microsoft Press, Redmond, Washington].

  • Evans, Eric (2004): Domain-Driven Design, Addison Wesley, Boston
  • Fowler, Martin (2003): Patterns of Enterprise Application Architecture, Addison Wesley, Boston
  • Larman, Craig (2005): Applying UML and Patterns, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey
  • McConnell, Steve (2004): Code Complete. A practical handbook of software construction, Microsoft Press, Redmond, Washington
  • Meyer, Bertrand (1997): Object-Oriented Software Construction, Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey
  • Passig, Kathrin; Jander, Johannes (2013): Weniger schlecht programmieren, O'Reilly, Heidelberg
  • Scopatz, Anthony; Huff, Kathryn D. (2015): Effective Computation in Physics, O'Reilly, Sebastopol
  • Weisfeld, Matt (2013): The Object-Oriented Thought Process, Addison-Wesley, Upper Saddle River, New Jersey
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