Framework für Zustandsorientierte Programmierung (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Diese Ausarbeitung beschreibt ein Framework zur Unterstützung der Zustandsorientierten Programmierung. Mit Zustandsorientierter Programmierung ist hier ein Programmierparadigma gemeint, das Variablen und deren Zustände in den Mittelpunkt stellt. Die Variablen werden funktional in Beziehung gesetzt. Ändert sich der Zustand einer Variablen, so werden die davon abhängenden Variablen angepasst.
Die Zustandsorientierung kann auf der Objektorientierung basieren. Genau dies ist beim hier beschriebenen Framework (im Folgenden auch Zustandsframework genannt) der Fall. Das Zustandsframework ist in der objektorientierten Programmiersprache C# entwickelt. Es umfasst hauptsächlich sog. Zustandsklassen und erlaubt eine Zustandsorientierte Programmierung, indem Attribute von Klassen durch jene Zustandsklassen gekapselt sind. Die Zustandsklassen fungieren gewissermaßen als Container für Attribute und kontrollieren deren Zugriff, insbesondere deren Manipulationen.
Mitarbeiter (Employee) haben eine Arbeitsleistung (performance). Deren Chef (Boss) wacht über ihre durchschnittliche Arbeitsleistung (staffPerformance). Sinkt diese unter 98%, so werden ein paar Mitarbeiter entlassen. Die beiden Performance-Attribute sind eigentlich vom Typ double, werden aber durch eine sog. Einfache Zustandsklasse (State) bzw. eine Aggregierte Zustandsklasse (AggregateState) gekapselt. Im Code-Listing nicht abgebildet ist die Konfiguration der entsprechenden Zustandsobjekte. Insbesondere die Aggregierten Zustandsobjekte müssen durch eine Aggregatsfunktion zur Durchschnittbildung parametrisiert werden und die zugehörigen Einfachen Zustandsobjekte müssen als Kind-Zustände definiert werden. Darüber hinaus ist die Methode PerformanceChanged() als sog. Transitions-Listener für staffPerformance zu definieren. Ändert sich also die durchschnittliche Arbeitsleistung der Belegschaft bzw. findet diesbezüglich ein Zustandsübergang bzw. eine Transition statt, so wird PerformanceChanged aufgerufen.
Unter Verwendung des Zustandsframeworks lassen sich Attribute durch deklarative Programmierung funktional miteinander in Verbindung bringen, Zustandsübergänge lassen sich verfolgen und, wie später noch ersichtlich wird, lassen sich vom Zustandsobjekt vorgesehene Zustandsübergänge sogar blockieren. Letzteres bedeutet, dass der Client bei Transitionen die Möglichkeit hat, entsprechende Aktivitäten durchzuführen. Sind diese nicht erfolgreich, so kann der Client bestimmen, [...]