Design und Implementierung eines objektorientierten Kommunikations-Frameworks

Inhaltsverzeichnis

• EINLEITUNG
• TÄTIGKEITSBEREICH DER ABTEILUNG ATD IT PS 2
• MOTIVATION FÜR DAS KOMMUNIKATIONS-FRAMEWORK OC
• KOMMUNIKATION MIT HILFE DER CM-SCHNITTSTELLE
• CM und OC
• Schnittstelle der CM-Bibliothek
• KOMMUNIKATION: DIENSTORIENTIERT VS. DATENORIENTIERT
• REALISIERUNG VON OC ALS KOMMUNIKATIONS-FRAMEWORK
• Allgemeines
• Anforderungen an OC
• ENTWICKLUNGSUMGEBUNG VON OC
• Dokumentation
• Programmierung
• KOMMUNIKATION ZWISCHEN THREADS
• UNTERSUCHUNG VON THREADKOMMUNIKATIONSARTEN AUF PERFORMANCE
• Asynchronous Procedure Calls (APC) als Kommunikationsbasis
• Threadkommunikation mit Window-Messages
• Auswertung des Performance-Tests
• THREADKONZEPT IN OC
• Threadklassen
• Klassen für die Threadsynchronisation
• GROBENTWURF VON OC
• OC IM SCHICHTENMODELL
• WESENTLICHE KLASSEN
• FEINENTWURF VON OC
• AUFBAU EINES TELEGRAMMS
• Telegrammarten
• Wrapper um Datenobjekt
• Sichten eines Telegramms
• Realisierung des Sichtenkonzepts
• VERTEILEN DER TELEGRAMME IM DISPATCHER
• Motivation
• Telegramme innerhalb eines Frames verteilen
• Weiterleiten eines gewöhnlichen Telegramms
• Weiterleiten eines Ack-Telegramms
• AUSWERTUNG DER TELEGRAMME IN HANDLER
• Behandlungsroutine
• Handler-Basisklassen
• Verwaltung der Handler
• Verkettung der Handler - Forwardergraph
• TELEGRAMMERZEUGUNG BEIM EMPFANG
• Idee 1: Dispatcher erzeugt Telegrammobjekte
• Idee 2: Handler erzeugt Telegrammobjekte
• Möglichkeiten der Realisierung einer Telegramm-Factory
• TELEGRAMME VERSENDEN
• Senden ohne Erwartung einer Quittung
• Senden mit Erwartung einer Quittung
• Versenden einer Quittung
• DIE HAUPTKLASSEN DES FRAMEWORKS
• Frame als Repräsentant eines Kommunikationspartners
• Der Frame-Manager
• HILFSKLASSEN FÜR DEN ANWENDER
• BÜNDELN EINZELNER TELEGRAMME IN EIN CONTAINERTELEGRAMM
• Motivation
• Anwendung von Containertelegrammen
• Quittung des Containertelegramms
• Aufbau des Containertelegramms
• Kommunikation mit Containertelegrammen
• TELEGRAMMAUSWERTUNG IM THREAD DES FORWARDINGHANDLERS
• PARAMETRIERUNG DER KOMMUNIKATIONSPARTNER
• STRUKTUR DER PARAMETERDATEI
• PARSER
• HANDLER ANHAND DER PARAMETERDATEI ERZEUGEN
• FEHLERBEHANDLUNG
• SYNCHRONE FEHLER
• ASYNCHRONE FEHLER
• OC AUS ANWENDERSICHT
• TELEGRAMMKLASSE ERSTELLEN
• HANDLER ERSTELLEN
• KOMMUNIKATIONSPARTNER ERZEUGEN UND REGISTRIEREN
• SENDERKLASSEN ANWENDEN
• HILFSKLASSEN ANWENDEN
• PROBLEME BEI DER REALISIERUNG
• SCHWÄCHEN VON C++
• friend-Klassen vs. Packages
• Interfaces vs. abstrakte Klassen
• Templates in Bibliotheken
• SCHWÄCHEN VON OC
• CM spezifisches Design
• Verwaltung der Telegramme und Handler
• OC-Bibliothek
• Telegramm-Factory
• AUSBLICK
• GENERIERUNG BENUTZERDEFINIERTER KLASSEN MIT EINEN ASSISTENTEN
• TOOL FÜR DIE PARAMETRIERUNG DER KOMMUNIKATIONSPARTNER

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Diplomarbeit befasst sich mit dem Design und der Implementierung eines objektorientierten Kommunikations-Frameworks namens OC. Ziel ist es, die bestehende prozedurale Kommunikationsschicht CM durch eine objektorientierte Schicht zu erweitern und so die Kommunikation zwischen Anwendungen zu verbessern.

• Entwicklung eines objektorientierten Frameworks für die Kommunikation
• Untersuchung von Threadkommunikationsarten und deren Performance
• Implementierung eines Telegramm-basierten Kommunikationssystems
• Design von Klassen zur Verwaltung von Telegrammen und Handlern
• Integration des Frameworks in bestehende Anwendungen

Zusammenfassung der Kapitel

• Einleitung: Das Kapitel bietet eine Einführung in die Arbeit, erläutert den Tätigkeitsbereich der Abteilung ATD IT PS 2 und die Motivation für die Entwicklung des Kommunikations-Frameworks OC. Es werden die Unterschiede zwischen prozeduraler und objektorientierter Kommunikation sowie die Anforderungen an das Framework OC beschrieben.
• Kommunikation zwischen Threads: Dieses Kapitel beleuchtet verschiedene Threadkommunikationsarten und deren Performance. Es werden Asynchronous Procedure Calls (APC) und Threadkommunikation mit Window-Messages untersucht. Die Ergebnisse des Performance-Tests werden analysiert.
• Grobentwurf von OC: Dieses Kapitel beschreibt die Architektur des Frameworks OC. Es erläutert die wichtigsten Klassen und deren Interaktion im Schichtenmodell.
• Wesentliche Klassen: Dieses Kapitel befasst sich im Detail mit der Implementierung der wichtigsten Klassen des Frameworks. Es werden der Aufbau von Telegrammen, der Dispatcher und die Handlereinheiten erläutert.
• Hilfsklassen für den Anwender: Dieses Kapitel stellt Hilfsklassen vor, die die Verwendung des Frameworks für den Anwender vereinfachen. Es werden Containertelegramme und die Telegrammauswertung im Thread des Forwarding-Handlers beschrieben.
• Parametrierung der Kommunikationspartner: Dieses Kapitel beschreibt die Konfiguration der Kommunikationspartner durch eine Parameterdatei. Es werden die Struktur der Parameterdatei, der Parser und die Erzeugung von Handlern anhand der Parameterdatei erläutert.
• Fehlerbehandlung: Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der Fehlerbehandlung im Framework. Es werden synchrone und asynchrone Fehler behandelt.
• OC aus Anwendersicht: Dieses Kapitel demonstriert die Anwendung des Frameworks aus Sicht des Anwenders. Es werden die Schritte zur Erstellung von Telegrammklassen, Handlern und Kommunikationspartnern sowie die Verwendung von Senderklassen und Hilfsklassen beschrieben.
• Probleme bei der Realisierung: Dieses Kapitel analysiert die Schwierigkeiten, die bei der Implementierung des Frameworks aufgetreten sind. Es werden Schwächen von C++ und OC sowie Lösungsansätze aufgezeigt.
• Ausblick: Dieses Kapitel skizziert zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten des Frameworks. Es werden die automatische Generierung von benutzerdefinierten Klassen und die Entwicklung eines Tools für die Parametrierung der Kommunikationspartner vorgeschlagen.

Schlüsselwörter

Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf und der Implementierung eines objektorientierten Kommunikations-Frameworks (OC). Es werden Themen wie Threadkommunikation, Telegramm-basierte Kommunikation, Klassenverwaltung und Fehlerbehandlung behandelt. Die Arbeit basiert auf der bestehenden Kommunikationsschicht CM und zielt darauf ab, die Kommunikation zwischen Anwendungen zu verbessern.