Design Patterns (nicht nur) für Embedded-Systeme

• Einführung in die Design Patterns (Entwurfsmuster)
  • Geschichtliche Entwicklung
  • Was ist ein Entwurfsmuster?
  • GoF Entwurfsmuster (GoF Design Pattern)
  • Typische Probleme in Embedded-Systemen
  • Entwurfsmuster (Design Patterns) in Embedded Systemen
• Erzeugungsmuster
  • Beispiel: Applikation zur Steuerung eines Motors
  • Flexibles Design auf Basis von Schnittstellen (Interfaces)
  • Praktische Übung: Messung der Speicherplatz- und Laufzeitkosten einer Schnittstelle
  • Statische Polymorphie und dynamische Polymorphie im Vergleich
  • Beispiel: Positionsverfolgung für ein Warentransportsystem
  • Wiederverwendung des Positionsverfolgungssystems für Flugzeuge
  • Positionsverfolgung auf Basis des Entwurfsmusters Abstrakte Fabrik (Design Pattern Abstract Factory)
  • Fabrikerzeugung mithilfe des Entwurfsmusters Singleton (Design Pattern Singleton)
• Strukturmuster
  • Beispiel: Applikation zur Steuerung eines Motors
  • Alternatives Design auf Basis des Entwurfsmusters Adapter (Design Pattern Adapter)
  • Workshop-Übung: Debugging einer Counter-Applikation
  • Lösung mithilfe des Entwurfsmusters Dekorierer (Design Pattern Decorator)
  • Beispiel: Multithread-Applikation
  • Identifikation der Probleme typischer Lösungsansätze
  • Flexibler Lösungsansatz auf Basis des Entwurfsmusters Proxy (Design Pattern Proxy)
  • Schutz-Proxy, Virtueller Proxy, Remote Proxy
  • Smart-Reference / Smart-Pointer
• Verhaltensmuster
  • Beispiel: Behandlung von Timer-Ereignissen
  • Flexible Lösung auf Basis des Entwurfsmusters Beobachter (Design Pattern Observer)
  • Praktische Übung: Anwendung des Beobachter-Musters in einer Aufzug-Steuerung
  • Fallstricke beim Design bzw. der Implementierung von Interfaces
  • Horizontale und vertikale Interfaces
  • Ereignisbehandlung auf Basis des Entwurfsmusters Befehl (Design Pattern Command)
  • Praktische Übung: Anwendung des Befehlsmusters in der Aufzug-Steuerung
  • Beispiel: Traditionelle Implementierung eines Zustandsautomaten in C
  • Objektorientierte Lösung mithilfe des Entwurfsmusters Zustand (Design Pattern State)
  • Praktische Übung: Anwendung des Zustandsmusters in der Aufzug-Steuerung
  • Beispiel: Benutzerdefinierte Speicherverwaltung
  • Partitionen und deren Verwaltung mithilfe von Partition-Managern
  • Flexible Speicherverwaltung auf Basis des Entwurfsmusters Strategie (Design Pattern Strategy)
  • Praktische Übung: Anwendung des Strategiemusters in der Aufzug-Steuerung
  • Beispiel: Strategien mit gemeinsamer Grundstruktur
  • Realisierung auf der Basis des Entwurfsmusters Schablonenmethode (Design Pattern Template Method)
• Weitere Muster
  • Entwurfsmuster Fabrikmethode (Design Pattern Factory Method)
  • Entwurfsmuster Prototyp (Design Pattern Prototype)
  • Entwurfsmuster Fassade (Design Pattern Facade)
  • Entwurfsmuster Kompositum (Design Pattern Composite)
  • Entwurfsmuster Memento (Design Pattern Memento)
  • Entwurfsmuster Zuständigkeitskette (Design Pattern Chain of Responsibility)
  • Entwurfsmuster Fliegengewicht (Design Pattern Flyweight)
  • Entwurfsmuster Iterator (Design Pattern Iterator)
  • Entwurfsmuster Vermittler (Design Pattern Mediator)
• Praktische Übungen in der Design Pattern Schulung
  • Die Übungen werden mit der Plattform IAR Embedded Workbench und dem Designwerkzeug Enteprise Architect durchgeführt
• Zusätzlich zu den praktischen Übungen in den einzelnen Kursmodulen gewinnen Sie folgende Praxiskenntnisse:
  • Wie führe ich Speicherplatz- und Laufzeitmessungen durch?
  • Wie kann ich in Projekten Entwurfsmuster als Mittel zur Steigerung der Softwarequalität einsetzen?
  • Wie kann ich Entwurfsmuster zu Debug-Zwecken verwenden?
  • Wie kann ich gegebene Projekte durch die Anwendung von Entwurfsmustern weiterentwickeln?

Lernziele

• Lernen Sie abzuschätzen, unter welchen Bedingungen Sie klassische Entwurfsmuster - Design Patterns - auch in ressourcenlimitierten Embedded-Systemen gewinnbringend einsetzen können.
• Die Schulung macht Sie mit den Mustern vertraut, die sich besonders gut für die typischen Anwendungen von Embedded-Systemen eignen. Sie können so nicht nur deren Speicherplatz- und Laufzeitkosten beurteilen, sondern diese auch durch Laufzeitmessungen überprüfen.
• Sie erfahren, welche häufig verwendeten Lösungsansätze besser vermieden werden sollten (Anti-Pattern), lernen Sie Einsatzmöglichkeiten von Entwurfsmustern zum Zweck der Fehlersuche kennen und können diese anwenden.

Zielgruppe

• Die Design Patterns Schulung richtet sich an C++ Software-Entwickler und Software-Architekten.

Voraussetzungen

• Gute Kenntnisse der Programmiersprache C++