Design Patterns: Architekturen wieder verwenden

Der Bedarf

Für den Softwareentwickler bedeutet der Einsatz von objektorientierten Methoden ein Umdenken in der Analyse und Planung von Softwareprojekten. Mit steigendem Umfang von Lösungen gewinnt die technische Architektur eine rapide steigende Bedeutung im gesamten Planungsprozess. Die Unterstützung der Planung mit UML-Werkzeugen reicht bei weitem nicht mehr für die erfolgreiche Beschreibung von unternehmensweiten Lösungen aus.

Die Lösung

In modernen Architekturen finden sich neben den klassischen Ansätzen der Objektorientierung neue Elemente der Beschreibung, die als Entwurfsmuster bekannten Design Patterns. Unter Design Patterns werden allgemein von Experten beschriebene Vorgehensweisen für immer wiederkehrende Problemstellungen verstanden.

In der Praxis führt der Einsatz von Design Patterns zu einer wesentlichen Verbesserung der Struktur von Software: Forderungen wie Schichtentrennung oder Erweiterungsfähigkeit folgen unmittelbar aus dem grundlegenden Ansatz von Lösungsmustern. Ein schon relativ altes Beispiel für Entwurfsmuster ist das Model-View-Controller-Pattern (MVC), welches aus der Smalltalk-Welt stammt und heute regen Einsatz bei der Entwicklung von Java-Frameworks findet. Das Muster spiegelt vereinfacht dargestellt die Trennung von Persistenz, Ereignissteuerung und Benutzeroberfläche wieder und ist als eine Grundlage für verteilte Systeme zu verstehen. Neben dem MVC-Pattern gibt es eine Reihe weiterer bekannter Muster, die von der berühmten Gang of Four (GoF) Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson und John Vlissides in vielen Büchern beschrieben wurden.

Verschiedene Gruppen von Patterns

Unter Software-Architekten haben die Ausführungen der Gang of Four einen hohen Stellenwert und werden als eine Basis für den erfolgreichen Einsatz von Entwicklungsmustern angesehen. Insgesamt beschreibt die GoF 23 Patterns, die sich in drei Gruppen aufteilen:

• Creation Design Patterns
  beschreiben das Erzeugen von Objekten,
• Structural Design Patterns
  liefern Muster für die Anwendung von Objekten und
• Behavioral Design Patterns
  sind für das Verhalten von Objekten zuständig.

Die genannten Gruppen von Patterns spiegeln die Erfahrung von Designexperten wieder und sind als gesammelte und katalogisierte Muster für die Wiederverwendung hochwertiger Designs zu verstehen. Das Gesamtkonzept der Objektorientierung mit den Techniken der Kapselung, Vererbung und Polymorphie wird also durch Design-Patterns auf einer anderen Ebene, der Architektur, qualitativ erweitert. Erfolgreiche objektorientierte Projekte werden immer bestrebt sein, Design-Muster zu implemetieren und musterunterstützende Frameworks als Architekturgrundlage einzusetzen. Eine intensive Auseinandersetzung mit Design Patterns sollte Bestandteil der Architekturplanung für die Entwicklung jeder unternehmensweiten Lösung sein. Es ist in jedem Fall sinnvoll, an den in vielen Jahren gesammelten Erfahrungen der Experten teilzuhaben und die erfolgreichen Muster einzusetzen.

Literatur

Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides. Entwurfsmuster, Elemente wiederverwendbarer Software. Addison-Wesley 1996.
Frank Buschmann. Pattern-orientierte Software-Architektur. Ein Pattern-System. Addison-Wesley 1998.