Ich lese gerade das Buch Agile Principles, Patterns and Practices in C# from Robert C. Martin und Micah Martin. Dabei bin ich auf eine so tolle Metapher gestoßen, dass ich sie hier unbedingt niederschreiben wollte (die Übersetzung ist frei von mir):

Refaktorisierung ist, wie die Küche nach dem Abendessen aufzuräumen. Das erste Mal, wenn du das überspringst, bist mit der Kochen schneller fertig. Aber das Fehlen von sauberem Geschirr und sauberem Arbeitsplatz führt dazu, dass die Vorbereitung diesmal länger dauert. Am liebsten würdest du das Aufräumen wieder überspringen. Tatsache ist, dass du heute ohne das lästige Geschirrspülen wieder schneller fertig wärst. Aber der Schmutz wächst und wächst. Jedes Mal dauert es länger, das richtige Küchengerät zu finden, die vertrockneten Schmutzschichten vom Geschirr ab zu kratzen, und so weiter und so fort. Das Vorbereiten des Abendessens dauert ewig…
Das Überspringen der Abwasch macht das Kochen eigentlich nicht wirklich schneller.

Das Ziel von Refaktorisierung ist die Bereinigung des Codes, jeden Tag, jede Stunde, jede Minute. Wir wollen nicht den Code versauen. Wir wollen nicht ständig gezwungen zu sein, schmutzigen Bits und Bytes sauber zu schrubben. Wir wollen jeder Zeit in der Lage zu sein, unser System mühelos zu erweitern und zu verändern. Der wichtigste Faktor, der uns das möglich macht, ist die Sauberkeit des Codes.

Das Buch habe zwar noch nicht ganz durch, aber was ich bis jetzt gelesen habe, kann ich nur unterschreiben. Es beinhaltet die Prinzipien, wie man in einem agilen Team sauberen Code plant und Mustern und Beispiele, wie man ihn schreibt. Und wie ihr ja sieht, ist es in eine ganz tolle Art geschrieben :)

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Wir setzen seit langer Zeit interne Tools mit WinForms um und hatten seit Anfang an Probleme bei der Testbarkeit dieser Anwendungen. Auch wenn man bei WinForms versucht, jeglichen Code aus der Codebehind-Datei zu entfernen, tut man sich mit dem Unit-Testing weiterhin schwer.

Auf der Suche nach einer Lösung zur besseren Testbarkeit stößt man immer wieder auf ein MVC- oder MVP-Modell, aber nirgends gibt es echte Beispiele in Verbindung mit WinForms. Ich möchte nun in einer Demo-Anwendung einen möglichen Ansatz zur Umsetzung des MVP-Patterns bei WinForms beschreiben.

Die einzelnen Bestandteile von MVP

Das Model repräsentiert den gesamten Zustand und die Logik der Ansicht. Das Model wird über den Presenter gefüllt. Die View enthält keinerlei Anwendungslogik, während der Presenter den Programmablauf steuert.

MVP gibt es in zwei Varianten – “Passive View” und “Supervising Controller”. Ich habe mich bei der Implementierung für “Supervising Controller” entschieden, da es auf den ersten Blick weniger Code erfordert. Der Unterschied von beiden Varianten besteht darin, dass bei “Passive View” die View weder Presenter noch Model kennt und als dumme View nur über den Presenter befüllt wird. Mir gefällt dabei jedoch nicht, dass der Presenter dabei die View genau kennen muss.

Bei “Supervising Controller” kennt nun jeweils die View als auch der Presenter das Model, darüber findet der Datenaustausch statt.

Die konkrete Implementierung

Der Presenter wird mit der View und dem Model instanziert.

10 public class MainPresenter : IMainPresenter

11 {

12 private readonly IMainView m_view;

13 private readonly IMainModel m_model;

14

15 public MainPresenter(IMainView view, IMainModel model)

16 {

17 m_view = view;

18 m_model = model;

19

20 InitializeModelAndRefreshView();

21 InitializeAndShowView();

Die View ist das WinForm und wird auch mit dem Model instanziert. Das Model selbst ist ein über den IoC-Container realisiertes Singleton.

10 public partial class MainView : Form, IMainView

11 {

12 private readonly IMainModel m_model;

13

14 public MainView(IMainModel model)

15 {

16 m_model = model;

17

18 InitializeComponent();

19 this.Closed += delegate { ViewClosed(this, new EventArgs()); };

Das Model beinhaltet nur Properties mit allen Daten, die zur Anzeige der View notwendig sind.

Wenn der Presenter Daten im Model ändert, ruft dieser explizit eine UpdateMethode in der View auf. Die View selbst stellt EventHandler zur Verfügung, auf die sich der Presenter hängt, um Aktionen auf der View weiter zu bearbeiten.

60 public event EventHandler<EventArgs> ViewClosed;

Im Presenter sieht dies folgendermaßen aus:

31 private void InitializeAndShowView()

32 {

33 m_view.Title = “ResourcerClient V1.0″;

34 m_view.ViewClosed += new EventHandler<EventArgs>(mainView_ViewClosed);

42 void mainView_ViewClosed(object sender, EventArgs e)

43 {

44 Application.Exit();

45 }

Damit ist die Grundlage des MVP Patterns bei WinForms angelegt. Der Presenter ist damit schon voll testbar, da er komplett von der View abgekoppelt ist. Bis jetzt sieht alles sehr einfach aus. Auch einige andere Beispiele aus dem Netz gehen soweit. Doch wie instanziert man jetzt eine weitere View bzw. einen weiteren Presenter?


Mehr dazu im zweiten Teil

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Der vorherige DbC-Artikel ist ziemlich “abstrakt” ausgefallen, es haben einfach Beispiele gefehlt. Das möchte ich hiermit nachholen.

Erstens muss man die IDE anpassen: im März kommt .NET 4.0 raus und da wird Design by Contract mitgeliefert. Man kann das Konzept aber jetzt schon anwenden, wenn man die Assembly zusätzlich installiert. Danach muss man die dll referenzieren und im Eigenschaftenfenster des Projektes im neuen Tab Code Contracts das Runtime Checking einstellen.

Jetzt zum Code: Nehmen wir eine ganz einfache Klasse Bill deren Objekte mit einem IRepository gespeichert bzw. geladen werden.

    1 using System.Diagnostics.Contracts;

    2 namespace ContractsPrototyp

    3 {

    4     public class Bill

    5     {

    6         public int Id { get; set; }

    7         public string Number { get; set; }

    8         public double Value { get; set; }

    9     }

   10 

   11

   12     public interface IRepository

   13     {

   14         Bill GetBill(string number);

   15         void SaveBill(Bill bill);

   16     }

Die Kontrakte kann man in den einzelnen Methoden oder für eine ganze Klasse schreiben (unter dem Attribut ContractInvariantMethode) aber ich finde am schönsten, dass man die auch auslagern kann: durch eine gegenseitige Markierung können Kontrakt-Klassen und Interfaces als “Paare” definiert werden:

   11     [ContractClass(typeof(RepositoryContracts))]

   12     public interface IRepository

   13     {

   14         Bill GetBill(string number);

   15         void SaveBill(Bill bill);

   16     }

   17     [ContractClassFor(typeof(IRepository))]

   18     public class RepositoryContracts:IRepository

   19     {

   20         public Bill GetBill(string number)

   21         {

   22             Contract.Requires(!string.IsNullOrEmpty(number));

   23             return null;

   24         }

   25 

   26         public void SaveBill(Bill bill)

   27         {

   28             Contract.Ensures(bill.Id > 0);

   29         }

   30     }

Eine Vorbedingung wird mit Contract.Requires und eine Nachbedingung mit Contract.Ensures definiert. Beide Methoden bekommen boolische Ausdrücke. Diese Ausdrücke müssen frei von Seiteneffekten sein.

Die eigentliche Implementierung der Klasse schaut dann so aus:

   31     public class Repository:IRepository

   32     {

   33         public Bill GetBill(string nummer)

   34         {

   35             //Würde das Objekt aus Datenhaltung laden

   36             return new Bill();

   37         }

   38 

   39         public void SaveBill(Bill bill)

   40         {

   41             //Würde das Objekt speichern und ihm eine Id zuweisen

   42             if (BillIsValid( bill )) bill.Id++;

   43         }

   44 

   45         private static bool BillIsValid(Bill bill)

   46         {

   47             return !string.IsNullOrEmpty(bill.Nummer);

   48         }

   49     }

Woher können wir wissen, dass das funktioniert? Es ist einfach, wir schreiben ein Paar Tests dazu!
Bei Kontraktverletzung wird eine Exception geworfen. Um diese – und dadurch die genaue Verletzung – überprüfen zu können braucht man etwas Workaround:

   55     [TestFixture]

   56     public class BillTests

   57     {

   58         private IRepository m_repository;

   59         private string m_message;

   60 

   61         [SetUp]

   62         public void Setup()

   63         {

   64             m_repository = new Repository();

   65             m_message = string.Empty;

   66             Contract.ContractFailed += ( sender, e ) =>

   67             {

   68                 e.SetUnwind();

   69                 m_message = e.Message;

   70             };

   71         }

Danach sind die Tests dann einfach:

   73         [Test]

   74         public void Laden_mit_leerer_Nummer_verletzt_Kontrakt()

   75         {

   76 

   77             try

   78             {

   79                 m_repository.GetBill( null );

   80             }

   81             catch

   82             {

   83                 //Nichts

   84             }

   85 

   86             Assert.That( m_message, Is.EqualTo( "Precondition failed: !string.IsNullOrEmpty(number)" ) );

   87         }

   88 

   89         [Test]

   90         public void Speichern_Rechnung_ohne_Nummer_verletzt_Kontrakt()

   91         {

   92 

   93             try

   94             {

   95                 m_repository.SaveBill( new Bill{Value = 25} );

   96             }

   97             catch

   98             {

   99                 //Nichts

  100             }

  101 

  102             Assert.That( m_message, Is.EqualTo( "Postcondition failed: bill.Id > 0" ) );

  103         }

Ich hoffe, das Beispiel ist ausführlich genug, um die Vorteile von DbC zu highlighten. Stefan, vielen dank noch mal für den Artikel, ich habe mich natürlich von dir inspirieren lassen.

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Endlich ist es geschafft. Ich habe das Buch “Clean Code” von Robert C. Martin a.k.a. Uncle Bob durchgelesen. Nach dem ersten Teil hier nun die versprochene Fortsetzung meiner Zusammenfassung:

10 Classes

Die erste Regel von Klassen lautet: Sie sollten klein sein.
Die zweite Regel von Klassen lautet: Sie sollten noch kleiner sein als das.

Klassen sollten eine hohe Kohäsion haben.
Kohäsion ist ein Maß dafür, wie stark die Methoden und Daten einer Klasse miteinander zu tun haben. Zur Verdeutlichung:
Eine Klasse, in der jede Membervariable von jeder Methode der Klasse verwendet wird, ist maximal kohäsiv.

Bei Klassen sollten folgende Prinzipien beachtet werden:

  • Das Single Responsibility Principle (SRP), welches besagt:
  • Eine Klasse oder ein Modul sollte nur einen Grund haben sich zu ändern. Eine Klasse sollte sich nur um EINE Sache kümmern.

  • Das Open Close Principle (OCP), welches besagt:
  • Klassen sollten offen für Erweiterungen sein, aber geschlossen für Modifikation.

  • Das Dependency Inversion Priniciple (DIP), welches besagt:
  • Klassen sollten von Abstraktionen abhängen und nicht von konkreten Klassen.

11 Systems

Separiere Konstruktion von Benutzung.
Realisiert werden kann das durch Dependency Injection.

Dependency Injection = Klassen bekommen ihre Abhängigkeiten von außen über den Konstruktor oder Setter übergeben. Dieses Pattern unterstützt das SRP, da sich die Klasse nicht mehr um das Instanzieren dieser Abhängigkeiten kümmern muss. Realisiert wird das ganze über Inversion of Control Container wie Windsor, Spring und wie sie alle heißen. Bei diesen Containern werden die Abhängigkeiten einmalig definiert, so dass man sich bei der Instanzierung nicht mehr darum kümmern muss.

Wenn Objekte zu einer bestimmten Zeit erstellt werden müssen, sollten Factories verwendet werden.

Systeme werden nicht von heute auf morgen gebaut. Sie werden nach und nach ausgebaut. Um sicherzustellen, dass dabei noch alles funktioniert, gibt es TDD, Refaktorisieren und Separation of Concerns.

12 Emergence

Viele Leute sagen, dass Kent Beck’s 4 “Rules of Simple Design” einem sehr helfen, gut designte Software zu erstellen.

Kent Beck sagt:
ein Design ist „simple“, wenn:

  • alle Tests durchlaufen
  • kein doppelter Code vorhanden ist
  • wenn es die Absicht des Programmierers ausdrückt
  • die Anzahl von Klassen und Methoden minimiert sind

in der Reihenfolge.

13 Concurrency

In Multithread-Anwendungen bekommt man schon bei minimaler Anforderung ein Problem mit der Komplexität. Da mit steigender Komplexität auch die Fehleranfälligkeit steigt, gibt es ein paar Prinzipien, die diese minimieren können:

Die Concurrency Defense Principles

  • Single Responsibility Principle
  • Trenne multithreaded Code von nicht-multithreaded Code

  • Limit the Scope of Data
  • Man sollte den Bereich, in dem multithreaded Code verwendet wird, möglichst klein halten.

  • Use Copies of Data
  • Verschiedene Threads sollten nicht mit demselben Objekt arbeiten. Wenn möglich sollte mit Kopien von diesem Objekt gearbeitet werden.

  • Independence
  • Threads sollten so unabhängig wie möglich sein

  • Library
  • Natürlich sollte man die Bibliothek, die man für Multithread-Anwendungen verwendet, sehr gut kennen.

14 Successive Refinement

Um Clean Code schreiben zu können, muss man erst Dirty Code schreiben und ihn dann bereinigen.

Einer der besten Wege, ein Programm zu ruinieren, ist, massive Änderungen an der Struktur vorzunehmen, um das Programm zu verbessern. Um das zu verhindern, nutzt man die Disziplinen von TDD. Eines der zentralen Doktrinen dieses Ansatzes ist es, das System zu jeder Zeit lauffähig zu halten. Mit TDD ist es also nicht erlaubt eine Veränderung am System vorzunehmen, die das System bricht.

15 JUnit Internals

JUnit Internals halt… (Kapitel überlesen)

16 Refactoring SerialDate

War mir eindeutig zu Java-lastig… (Kapitel überlesen)

17 Smells and Heuristics

In diesem Kapitel zeigt Uncle Bob eine Liste von Smells und wie man sie beseitigen kann. Er lobt das Buch “Refactoring” von Martin Fowler. Dieses Buch steht eh schon ganz oben auf meiner To-do-Liste. Das werde ich also demnächst angehen.

Zusammenfassung

An dieser Stelle ein Dank an mein Entwicklerteam, dass ich das Buch so lange in Beschlag nehmen durfte :) (Teil 2 ging irgendwie zäher). Einen großen Dank auch an Peter Bucher und Rene Drescher-Hackel für ihre Ergänzungen bzw. Einwände. Man darf sicherlich nicht alles so ganz ernst nehmen und man kann es auch übertreiben (siehe Pyramiden etc.). Natürlich sollte man nicht blind durch die Welt laufen, sondern auch Dinge hinterfragen, aber man muss sagen, dass die Punkte von CCD (das ja auf diesem Buch beruht) durchaus plausibel sind. Ich denke schon, dass CCD unerfahrenen aber auch erfahrenen Entwicklern einen SOLIDen Weg zeigt, den man gehen kann und der sogar schon gepflastert ist. Man kann sich natürlich auch mit der Machete durch dichten Dschungel schlagen, was natürlich cool ist :) – aber halt wesentlich langsamer. Es sei denn man ist Chuck Norris.

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Seit Anfang des Jahres setzen wir nun SCRUM ein, wobei es, wie man jetzt merkt, doch nur SCRUMBUT war.

I call that phenomena “Scrumbut”. It shows up in the following way:
“We’re doing Scrum but…”
* our sprints are 12 weeks long…
* we do two normal sprints and one bugfix sprint…
* we do all our planning up front…
* we skip the daily meeting…
* our managers decide what’s in each sprint…
* we haven’t read the books yet…
* our team has 30 people…
http://blogs.msdn.com/ericgu/archive/2006/10/13/scrumbut.aspx

Auch bei uns wurden Anpassungen an SCRUM durchgeführt, was dazu geführt hat, dass die letzten Sprints immer schlechter wurden. Gerade die Retrospektive wurde fast nie durchgeführt, da es angeblich nichts zu besprechen gab.

Wir sind nun in Sprint 21 und nach 2 Open Spaces um ausreichenden Erfahrungsaustausch reicher. Wir halten wieder die Retrospektive-Meetings und bei dem letzten haben wir folgende Anpassungen beschlossen:

  • Es wurde eine “Definition-of-done” Richtlinie am Whiteboard erstellt.
  • Pair-Programming wird häufiger eingesetzt.
  • Zu jedem Backlog-Item werden gemeinsam die Architekturveränderungen und die notwendigen Tasks besprochen. Bisher wurde mit den Produkt-Backlogkarten direkt gearbeitet.

Ich rate allen, die SCRUM einführen wollen, sich wirklich so nah wie möglich an SCRUM zu halten. Die Sprints 1 – 15 wirkten bei uns auch sehr gut, doch erst danach fiel uns auf, dass gerade die Sprint-Retrospektive ein sehr wichtiges Meeting ist. All diese Regeln sind durch mehrjährige Erfahrungen entstanden und sie haben sich schon in größeren Firmen bewährt. Warum dann nicht davon profitieren?

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prio_2009_468x60_statisch_01

In den vergangenen Tagen fand im Marriott Hotel München die prio.conference 2009 statt. Thema dieser Konferenz war in diesem Jahr „User Interface“. Dies war meine erste prio und ich muss sagen ich bin echt begeistert. Leider waren (für mich) einige interessante Sessions parallel, sodass ich mich oft nicht entscheiden konnte, welche Session ich besuchen soll. Toll ist natürlich auch, dass sich bei solchen Veranstaltungen immer die Möglichkeiten ergeben, sich mit anderen Entwicklern zu unterhalten und zu erfahren, wie sie gewisse Dinge beurteilen, planen und umsetzen.

Meine besuchten Sessions:

- Mein neuer PC ist ein Handy

- Auflösungsunabhängige Darstellung von Benutzeroberflächen

- Passive View Command Pattern – Agile User Interfaces Entwicklung mit TDD

- Responsive UI’s Grundlagen

- Responsive UI’s mit der Task Parallel Library

- Auf dem Weg zu guten User Interfaces

- Usability-Testing – ganz einfach

- The IPhone as an Application Plattform for .Net Developer

- Herangehensweise für das Redesign einer Software

- Von der Idee zur fertigen UI – für Entwickler

- Mustergültig – GUI Design-Patterns

- UI – das fremde Wesen

Ich für meinen Teil kann sagen, dass ich viel von dieser Veranstaltung mitgenommen habe.

Vielen Dank

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Gestern Abend waren wir alle bei einem super Vortrag von Albert über ASP.MVC v2. Die neue Version soll am 22. März zusammen mit .NET 4.0 rauskommen.
Ich will jetzt nicht über all die Neuigkeiten sprechen, die wir gestern erfahren haben und worüber wir uns jetzt schon freuen müssen, nur über einen speziellen Teil: die Validierung der Daten durch Attribute.

Der Grund ist folgender: wir haben uns vor ca. 1 Jahr ein eigenes Attribut namens ObligatoryFieldAttribut gebaut. Dieses wird über die Properties gesetzt, die wir für die Speicherung als unerheblich markieren möchten. Die Überprüfung erfolgt dann durch Reflection.

Und was haben wir gestern erfahren? In der neue MVC-Version gibt es ein neues Attribut namens Required, das genau das tut!

Ihr könnt euch sicher vorstellen, was wir uns gestern gedacht haben: wir lagen genau richtig und wir waren unserer Zeit voraus! Oder haben unsere Büro-Nachbarn – die eine Microsoft Subsidiary sind – Kameras bei uns installiert ;) ?

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Bald kommt .NET 4.0 raus, zusammen mit einem für C# neuen Konzept: Kontrakte im Code mit Spec# festzulegen.

Wikipedia definiert DbC folgendermaßen:

Design by contract (kurz DbC; englisch Entwurf gemäß Vertrag) oder Programming by Contract ist ein Konzept aus dem Bereich der Softwareentwicklung. Ziel ist das reibungslose Zusammenspiel einzelner Programmmodule durch die Definition formaler „Verträge“ zur Verwendung von Schnittstellen, die über deren statische Definition hinausgehen. Entwickelt und eingeführt wurde es von Bertrand Meyer mit der Entwicklung der Programmiersprache Eiffel.

Stefan Lieser hat über das neue Konzept einen sehr guten Artikel in www.visualstudio1.de geschrieben, mit Begriffsklärung und Anwendungsbeispiele. Kurz zusammengefasst ist die Rede von Folgendem: anstelle, dass man in jeder Methode auf not-null or not-empty usw. prüft, schreibt man die Erwartungen als Code hin. Diese werden von Tools wie z.B. Resharper erkannt und bei fehlerhaften Aufruf der Methode, wird der Entwickler gewarnt. Am besten finde ich, dass man den Kontrakt-Code z.B. für einen Interface in eine separate Klasse schreiben kann und diese wird durch Attribute (ContractClassFor) gefunden. Also wird dadurch der eigentliche Code nicht größer.

Das soll nicht bedeuten, dass der Entwickler der Methode die Verantwortung von sich schiebt ;) , sondern dass er Bedingungen der “Nutzung” offenlegt, Informationen, die bisher nur durch das Anschauen des Codes oder durch mündliche/schriftliche Mitteilung möglich war. Mit Spec# kann man die Intention-Revealing Interfaces ganz genau schreiben: mit veröffentlichten und kompilierten Bedingungen.

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