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1 % @file
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2 % @brief Referat DesignPatterns `Observer'
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3 % @author markus schnalke <meillo@marmaro.de>
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4 % @since 2007-05-30
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7 \documentclass[a4paper]{scrartcl}
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9 \usepackage[utf8]{inputenc}
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10 \usepackage{ngerman}
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11 \usepackage{graphicx}
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12 \usepackage[automark]{scrpage2}
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14 \setkomafont{sectioning}{\normalfont\normalcolor\bfseries}
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15 \setlength{\parindent}{0em}
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16 \setlength{\parskip}{1.0ex plus 1.0ex minus 0.5ex}
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17 \pagestyle{scrheadings}
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18 \setcounter{tocdepth}{2}
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20 \begin{document}
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26 %%%% Titlepage %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
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27 \begin{titlepage}
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28 \title{Observer-Pattern}
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29 \author{Markus Schnalke}
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30 \date{2007-07-04}
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33 \thispagestyle{empty}
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36 \begin{flushright}
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38 \rule[8cm]{0cm}{0cm}
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39 {\Huge Design Pattern\\ \textbf{Observer}}
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40
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41 \rule[2cm]{0cm}{0cm}
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42 \textsc{Markus Schnalke\\MatNr: 039131}
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43
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44 \end{flushright}
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48 \rule[7cm]{0cm}{0cm}
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49
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50 \textit{Dies ist meine Ausarbeitung zum Design Pattern ``Observer'' im Rahmen der Vorlesung Softwaretechnik im Studiengang Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Ulm.}
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52 {\tiny Dieses Dokument darf gerne zitiert, kopiert und weitergegeben werden. Ich bitte nur darum meinen Namen und einen Verweis auf meine Website (http://marmaro.de) zu erwähnen --- danke! }
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55 \end{titlepage}
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60 \tableofcontents
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75 %%%% Einleitung %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
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76 \newpage
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77 \section{Einleitung}
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79 Ich möchte im Folgenden einen Ansatz zum Verstehen von Design Patterns aufzeigen. Dazu nehme ich das Design Pattern ``Observer'', das ich Stück für Stück aus einer Situation der realen Welt herleiten werde. Es geht mir dabei nicht primär darum euch dieses Pattern zu erklären, vielmehr soll das Erfassen des Zusammenhangs zwischen Realität und Design Patterns gefördert werden.
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80
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81 Mein Ziel ist es die \textit{Natürlichkeit} von Design Patterns darzustellen --- weil sie dem Vorgehen in der Realität entsprechen!
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86 \section{Meine Vorgehensweise}
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87
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88 \begin{quote}
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89 Design Pattern sind ``Best Practices'' (= Erfolgsrezepte), meist \textbf{nach Vorbildern in der Realität}.
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90 \end{quote}
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91
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92 Aus diesem Grund möchte ich nun anhand eines Beispiels aus dem täglichen Leben zeigen, dass das Design Pattern \textbf{Observer} ein absolut natürliches Vorgehen ist, das bei ähnlichen Situationen in Programmen deshalb ebenso verwendet werden sollte. Dass ich hier gerade das Pattern \textbf{Observer} verwende, hat keinen besonderen Grund; es kann wohl (fast) jedes Pattern auf diese Weise verständlich und logisch gemacht werden.
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108 \newpage
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109 \section{Erarbeitung des Patterns}
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110
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meillo@28
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111 \subsection{Ausgangssituation}
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112 Meine Ausgangssituation von der ich mich zu einer möglichst optimalen Lösung vorarbeiten möchte ist Folgende:
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113
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114 \begin{itemize}
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115 \item Es gibt Personen die Etwas verkaufen möchten
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116 \item Es gibt Personen die Etwas kaufen möchten
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117 \item Sie wollen/sollen sich nicht kennen
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meillo@11
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118 \end{itemize}
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119
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120 Gesucht ist natürlich ein möglichst effektives Vorgehen. Eben das ist der Grund, weshalb wir Patterns verwenden möchten: Wir suchen eine effektive Standardlösung für regelmäßig auftretende Problemstellungen.
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122
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124
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meillo@28
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125 \subsection{Mögliche Ansätze}
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meillo@28
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126
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meillo@28
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127 Um systematisch vorzugehen, überlegen wir uns zunächst, welche primitiven Lösungen für unser Problem in Frage kommen. Dies wären zum Beispiel:
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meillo@11
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128 \begin{itemize}
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meillo@11
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129 \item Personen direkt ansprechen
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meillo@11
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130 \item Laut in die Menge rufen
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131 \item Den Freunden erzählen, die es dann weitererzählen
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meillo@11
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132 \end{itemize}
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meillo@11
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133
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meillo@28
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134 Vermutlich wäre der Eine oder Andere (unbewusst) gleich höher eingestiegen, dennoch zeigen auch (oder gerade) diese simplen Vorgehensweisen Probleme auf, die sonst kaum explizit wahrgenommen werden.
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meillo@28
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135
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meillo@28
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136 Dies sind unter anderem:
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meillo@28
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137
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meillo@11
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138 \begin{itemize}
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meillo@11
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139 \item Man weiß nicht wer Interesse hat
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meillo@11
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140 \item nicht mal wieviele
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141 \item Manche Interessenten sind vielleicht nur zu bestimmten Zeiten da
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142 \item (... oder sie sind taub)
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meillo@11
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143 \end{itemize}
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144
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145
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146
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meillo@11
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147
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meillo@11
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148
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meillo@11
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149 \subsection{Erarbeitung einer Lösung}
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meillo@11
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150
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meillo@29
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151 Im Folgenden möchte ich nun eine Lösung Schritt für Schritt erarbeiten und verbessern, bis sie das unsere Situation auf eine gute Weise löst.
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meillo@29
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152
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meillo@29
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153 Meine Lösung, die ich nun präsentieren möchte, ist eine Pinnwand. Pinnwände werden in der Realität normalerweise verwendet um derartige Problem zu lösen --- kein Wunder, wie wir gleich sehen werden. Die Pinnwand bietet von sich aus schon eine gute Lösung für unsere Problemsituation.
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meillo@29
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154
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meillo@29
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155
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meillo@28
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156 \subsubsection{Eine (gute) Lösung: Pinnwand}
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meillo@11
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157
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meillo@29
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158 Die Funktionen die eine Pinnwand anbietet sind:
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meillo@28
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159
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meillo@11
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160 \begin{itemize}
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meillo@11
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161 \item Man kann Zettel anpinnen
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meillo@11
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162 \item Hingehen und nach neuen Zetteln schauen
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meillo@11
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163 \item Zettel lesen
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meillo@11
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164 \item Zettel abnehmen
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meillo@11
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165 \end{itemize}
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meillo@11
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166
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meillo@29
|
167 Nun sind zwar einige unserer Probleme (wie z.B. dass sich die Personen nicht kennen müssen) gelöst, doch es gibt auch welche die weiterhin bestehen. Dies sind vor allem:
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meillo@11
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168
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meillo@11
|
169 \begin{itemize}
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meillo@11
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170 \item Man muss hingehen, nur um festzustellen, dass nichts Neues dabei ist
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meillo@11
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171 \item Man kann wichtige Zettel verpassen
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meillo@11
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172 \item Zettel sollten nicht weggenommen werden können
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meillo@11
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173 \end{itemize}
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meillo@11
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174
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meillo@29
|
175 Diese Unzulänglichkeiten der jetzigen Lösung gilt es nun Schritt für Schritt zu eliminieren.
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meillo@11
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176
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meillo@11
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177
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meillo@28
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178 \subsubsection{Verbesserung: Pinnwand-Sekretärin}
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meillo@11
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179
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meillo@29
|
180 Mit diesem Semester wurden bei uns Studiengebühren eingeführt. Die häufigen Diskussionen deswegen waren es wohl, die mich auf die Idee gebracht haben, das Geld doch sinnvoll(er) zu investieren. Und so erweitern wir unsere Pinnwand um eine Sekretärin die die Pinnwand verwaltet \dots natürlich mit Studiengebühren finanziert ;-)
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meillo@29
|
181
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meillo@29
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182 Nachfolgend möchten wir die Sekretärin und die Pinnwand als Einheit betrachten. Die neuen Features dieser Pinnwand-Sekretärin-Einheit sind folgende:
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meillo@29
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183
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meillo@11
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184 \begin{itemize}
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meillo@11
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185 \item Man kann bei ihr einen Zettel in Auftrag geben (auch telefonisch)
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meillo@11
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186 \item (Sie schreibt mit lesbarer Schrift)
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meillo@11
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187 \item Sie verhindert, dass Zettel abgenommen werden
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meillo@11
|
188 \end{itemize}
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meillo@11
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189
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meillo@29
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190 \dots und wir sind der optimalen Lösung unserer Problemsituation wieder einen Schritt näher. Jedoch nur einen Schritt, denn nicht alle Probleme sind gelöst.
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meillo@29
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191 Bestehen bleibt, dass man immer noch oft unnötig zur Pinnwand läuft.
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meillo@28
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192
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meillo@11
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193
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meillo@11
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194
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meillo@11
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195
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meillo@28
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196 \subsubsection{2. Verbesserung: Pinnwand-Sekretärin mit Benachrichtigung}
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meillo@11
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197
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meillo@29
|
198 Die Studiengebühren sollen uns an dieser Stelle noch nicht ausgedient haben ---immerhin sind es 500 Euro--- und so ist noch genug übrig um userer Sekretärin verlängerte Arbeitszeiten finanzieren zu können. In dieser zusätzlichen Zeit kann sie nun natürlich weitere Aufgaben übernehmen. Dies sind:
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meillo@29
|
199
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meillo@11
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200 \begin{itemize}
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meillo@11
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201 \item Man kann sich bei der Sekretärin nun als ``Interessierter'' registrieren
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meillo@11
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202 \item Die Sekretärin trägt die Telefonnummer in eine Liste ein
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meillo@28
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203 \item Zukünftig ruft sie alle Personen der Liste an, wenn sie einen neuen Zettel anpinnt
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meillo@11
|
204 \end{itemize}
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meillo@28
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205
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meillo@11
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206
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meillo@11
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207
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meillo@11
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208
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meillo@28
|
209 \subsection{Zusammenfassung des Beispiels}
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meillo@11
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210
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meillo@28
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211 \paragraph{Pinnwand + Sekretärin + Benachrichtigung}
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meillo@11
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212 \begin{itemize}
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meillo@11
|
213 \item Man kann neue Zettel anpinnen lassen
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meillo@11
|
214 \item Man kann sich als Interessierter anmelden (und auch abmelden)
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meillo@11
|
215 \item Interessierte werden bei Änderungen der Pinnwand benachrichtigt
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meillo@11
|
216 \item Sie können dann zur Pinnwand gehen und sie sich anschauen
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meillo@11
|
217 \end{itemize}
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meillo@28
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218
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meillo@11
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219
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meillo@28
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220
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meillo@11
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221
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meillo@28
|
222 \paragraph{Eure Meinung?}
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meillo@11
|
223 \begin{itemize}
|
|
meillo@11
|
224 \item Ist diese Struktur zufriedenstellend?
|
|
meillo@11
|
225 \item Erfüllt sie alle Anforderungen?
|
|
meillo@11
|
226 \item Was fehlt?
|
|
meillo@11
|
227 \end{itemize}
|
|
meillo@28
|
228
|
|
meillo@11
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229
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meillo@11
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230
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meillo@11
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231
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meillo@11
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232
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|
meillo@11
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233
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meillo@11
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234
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meillo@11
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235
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meillo@11
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236
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meillo@11
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237
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meillo@11
|
238
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meillo@28
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239
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meillo@28
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240
|
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meillo@28
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241
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meillo@28
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242
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meillo@28
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243
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meillo@28
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244
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meillo@28
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245
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meillo@28
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246
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meillo@28
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247
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meillo@28
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248
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meillo@28
|
249
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meillo@28
|
250
|
|
meillo@28
|
251 \newpage
|
|
meillo@28
|
252 \section{Das Pattern}
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|
meillo@28
|
253
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meillo@28
|
254
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meillo@28
|
255 \subsection{Überleitung}
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meillo@28
|
256
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meillo@28
|
257 \paragraph{Neue Namen}
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meillo@11
|
258 \begin{itemize}
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meillo@28
|
259 \item Pinnwand-Sekretärin-Einheit $\rightarrow$ ``Subject''
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meillo@28
|
260 \item Die Zettel auf der Pinnwand $\rightarrow$ ``subjectState''
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meillo@28
|
261 \item Interessenten $\rightarrow$ ``Observers''
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meillo@11
|
262 \end{itemize}
|
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meillo@11
|
263
|
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meillo@28
|
264 \paragraph{Schnittstellen}
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meillo@28
|
265 Die Fähigkeiten der Pinnwand/Sekretärin und Interessenten sind ihre ``Interfaces''.
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meillo@11
|
266
|
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meillo@28
|
267 (vgl: taub, minimale Fähigkeiten, leserliche Schrift, ...)
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meillo@28
|
268
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|
meillo@11
|
269
|
|
meillo@11
|
270
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meillo@11
|
271
|
|
meillo@28
|
272 \subsection{UML-Diagramme}
|
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meillo@28
|
273 \subsubsection{Struktur-Diagramm des Observers}
|
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meillo@28
|
274
|
|
meillo@28
|
275 \begin{figure}[hbt]
|
|
meillo@28
|
276 \centering
|
|
meillo@28
|
277 \includegraphics[width=12cm]{pics/observer_big.png}
|
|
meillo@28
|
278 \caption{Struktur-Diagramm des Observers}
|
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meillo@28
|
279 \end{figure}
|
|
meillo@28
|
280
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meillo@28
|
281
|
|
meillo@28
|
282
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meillo@28
|
283 \subsubsection{Interaktions-Diagramm des Observers}
|
|
meillo@28
|
284 \begin{figure}[hbt]
|
|
meillo@28
|
285 \centering
|
|
meillo@28
|
286 \includegraphics[width=12cm]{pics/observer-interaction_big.png}
|
|
meillo@28
|
287 \caption{Interaktions-Diagramm des Observers}
|
|
meillo@28
|
288 \end{figure}
|
|
meillo@28
|
289
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meillo@28
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290
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meillo@11
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291
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meillo@11
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292
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meillo@11
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293 % Daten aus der Beschreibung des Observers von GoF
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meillo@11
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294 % in welche Gruppen wird er eingeordnet
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meillo@28
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295 \subsubsection{Klassifizierung nach GoF}
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meillo@11
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296
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meillo@28
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297 \paragraph{Klassifizierung}
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meillo@11
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298 Verhaltensmuster, objektbasierend
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meillo@28
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299
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meillo@11
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300
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meillo@28
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301 \paragraph{Auch bekannt als}
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meillo@11
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302 Publish-Subscribe, Dependents
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meillo@28
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303
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meillo@11
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304
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meillo@28
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305 \paragraph{Zweck}
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meillo@11
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306 Abhängigkeiten zwischen Objekten zu erstellen, sodass sich abhängige Objekte ändern, wenn sich das Objekt selbst ändert.
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meillo@11
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307 % todo: besser formulieren
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meillo@28
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308
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meillo@11
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309
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meillo@28
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310 \paragraph{Kurzbeschreibung}
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meillo@11
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311 Schnittstellen anlegen, um Abhängigkeiten zwischen Objekten registriert
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meillo@11
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312 werden können, und um die abhängigen Objekte über Zustandsänderungen zu
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meillo@11
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313 informieren.
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meillo@11
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314 % todo: Formulierung überdenken
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meillo@28
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315
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meillo@11
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316
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meillo@11
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317
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meillo@11
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318
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meillo@28
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319
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meillo@28
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320 \subsection{Beispiele für den Observer in der Praxis}
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meillo@11
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321 % Einsatzgebiete (MVC) und RL (Mailingslisten, Ebay-Suchabo)
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meillo@11
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322 % nicht aber (Blog + RSS)
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meillo@11
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323
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meillo@28
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324 \paragraph{Beispiele}
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meillo@11
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325 \begin{itemize}
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meillo@11
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326 \item Observer ist sehr verbreitet
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meillo@11
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327 \item v.a. MVC (Model = Subject; View = Observer)
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meillo@11
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328 \item Mailinglisten
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meillo@11
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329 \item Ebay Such-Abo
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meillo@11
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330 \end{itemize}
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meillo@28
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331
|
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meillo@11
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332
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meillo@28
|
333 \paragraph{Aber}
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meillo@11
|
334 \begin{itemize}
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meillo@11
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335 \item nicht Blog mit RSS-Feed!
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meillo@11
|
336 \end{itemize}
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meillo@28
|
337
|
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meillo@11
|
338
|
|
meillo@11
|
339
|
|
meillo@11
|
340
|
|
meillo@11
|
341
|
|
meillo@11
|
342
|
|
meillo@11
|
343
|
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meillo@28
|
344 %\subsection{Erweiterungen}
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meillo@28
|
345 %% Erweiterungen, verbleibende Probleme, Kompromisse beim Design
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meillo@28
|
346 \subsection{Mögliche Erweiterungen des Patterns}
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meillo@11
|
347
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meillo@28
|
348 \paragraph{Ein Observer und mehrere Subjects}
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meillo@28
|
349 \begin{itemize}
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meillo@28
|
350 \item Der Name des Subjects muss mitgesendet werden.
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meillo@28
|
351 \end{itemize}
|
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meillo@28
|
352
|
|
meillo@11
|
353
|
|
meillo@28
|
354 \paragraph{Nur für bestimmte Informationen anmelden}
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meillo@28
|
355 \begin{itemize}
|
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meillo@28
|
356 \item Oberservers melden sich nur für bestimmte Informationen an
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meillo@28
|
357 \item Es werden weniger uninteressante Updates gesendet
|
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meillo@28
|
358 \end{itemize}
|
|
meillo@28
|
359
|
|
meillo@28
|
360
|
|
meillo@28
|
361 \paragraph{UpdateManager}
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meillo@28
|
362 \begin{itemize}
|
|
meillo@28
|
363 \item Bei komplexen Update-Zusammenhängen empfehlenswert
|
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meillo@28
|
364 \item vermittelt zwischen Subject und Observer
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meillo@28
|
365 \item (Mehr dazu in der Ausarbeitung)
|
|
meillo@28
|
366 \end{itemize}
|
|
meillo@28
|
367
|
|
meillo@28
|
368
|
|
meillo@28
|
369
|
|
meillo@28
|
370
|
|
meillo@28
|
371 \paragraph{Wer ruft notify() auf?}
|
|
meillo@28
|
372
|
|
meillo@28
|
373 \subparagraph{Das Subject}
|
|
meillo@28
|
374 \begin{itemize}
|
|
meillo@28
|
375 \item[+] notify() wird sicher bei jedem setState() aufgerufen
|
|
meillo@28
|
376 \item[-] hohe Update-Kosten bei Änderungen en-block
|
|
meillo@28
|
377 \end{itemize}
|
|
meillo@28
|
378
|
|
meillo@28
|
379
|
|
meillo@28
|
380 \subparagraph{Der Observer}
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|
meillo@28
|
381 \begin{itemize}
|
|
meillo@28
|
382 \item[+] intelligenter Zeitpunkt des notify()-Aufrufs möglich
|
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meillo@28
|
383 \item[-] der Client darf den notify()-Aufruf nicht vergessen
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meillo@28
|
384 \end{itemize}
|
|
meillo@28
|
385
|
|
meillo@28
|
386
|
|
meillo@28
|
387
|
|
meillo@28
|
388
|
|
meillo@28
|
389
|
|
meillo@28
|
390
|
|
meillo@28
|
391
|
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meillo@28
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392
|
|
meillo@28
|
393
|
|
meillo@28
|
394
|
|
meillo@28
|
395
|
|
meillo@28
|
396
|
|
meillo@28
|
397
|
|
meillo@28
|
398
|
|
meillo@28
|
399
|
|
meillo@28
|
400
|
|
meillo@28
|
401
|
|
meillo@28
|
402
|
|
meillo@28
|
403
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|
meillo@28
|
404
|
|
meillo@28
|
405
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|
meillo@28
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406
|
|
meillo@28
|
407
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|
meillo@28
|
408
|
|
meillo@28
|
409 \newpage
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meillo@11
|
410 \section{Zusammenfassung}
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meillo@28
|
411 %\textbf{Zusammenfassend}
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meillo@28
|
412 \paragraph{Zusammenfassung}
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meillo@28
|
413 \begin{itemize}
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meillo@28
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414 \item Menschen denken basierend auf der Realität
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meillo@28
|
415 \item deshalb Design Patterns auf Realität zurückführen
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meillo@28
|
416 \item Patterns anwenden weil man es in der Realität auch so machen würde
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meillo@28
|
417 \end{itemize}
|
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meillo@28
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418
|
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meillo@11
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419
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meillo@11
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420
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meillo@11
|
421
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meillo@11
|
422
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meillo@28
|
423 Erklaerung des Vorgehens
|
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meillo@28
|
424 Frage: war es erfolgreich?
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meillo@28
|
425 \textbf{}
|
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meillo@11
|
426
|
|
meillo@28
|
427 \paragraph{}
|
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meillo@28
|
428
|
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meillo@11
|
429
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meillo@11
|
430
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|
meillo@11
|
431
|
|
meillo@28
|
432 \section{Abschließend}
|
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meillo@28
|
433 \paragraph{Verwendete Software}
|
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meillo@11
|
434 \begin{itemize}
|
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meillo@11
|
435 \item Debian GNU/Linux
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meillo@11
|
436 \item \LaTeX-Beamer und \texttt{pdflatex}
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meillo@11
|
437 \item Vim
|
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meillo@11
|
438 \item qiv und ImageMagick
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meillo@11
|
439 \item Mercurial
|
|
meillo@11
|
440 \end{itemize}
|
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meillo@28
|
441
|
|
meillo@11
|
442
|
|
meillo@28
|
443 \paragraph{}
|
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meillo@11
|
444 \vspace{3ex}
|
|
meillo@11
|
445 \centerline{\textbf{Danke für eure Aufmerksamkeit}}
|
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meillo@28
|
446
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meillo@11
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447
|
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meillo@11
|
448
|
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meillo@11
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449
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|
meillo@11
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450
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meillo@11
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451
|
|
meillo@11
|
452
|
|
meillo@11
|
453
|
|
meillo@28
|
454 \appendix
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meillo@11
|
455
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meillo@28
|
456 \section{Code}
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meillo@28
|
457 \textbf{Code? --- Nein, kein Code!}
|
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meillo@28
|
458 \paragraph{Denn}
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meillo@28
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459 \begin{center}
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meillo@28
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460 \textbf{ Implementierungen sind Schall und Rauch,\\
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|
meillo@28
|
461 Konzepte dagegen bleiben bestehen! }
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meillo@28
|
462 \end{center}
|
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meillo@28
|
463
|
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meillo@28
|
464
|
|
meillo@28
|
465 \vspace{4ex}
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meillo@28
|
466 {\scriptsize
|
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meillo@28
|
467 \paragraph{}
|
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meillo@28
|
468 \textit{ Beispiel-Implementierung in der Ausarbeitung. }
|
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meillo@28
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469
|
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meillo@28
|
470 }
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meillo@28
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471
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meillo@28
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472
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meillo@28
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473
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meillo@28
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474
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meillo@28
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475
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meillo@28
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476
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meillo@28
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477
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meillo@28
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478
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meillo@28
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479
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meillo@11
|
480
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meillo@11
|
481
|
|
meillo@11
|
482 \end{document}
|
