Objektorientiert Programmieren mit Perl

Inhaltsverzeichnis

Vorwort 13



Einführung 15



E Danksagung 23



1 Was Sie zunächst wissen sollten

(Einführung in die objektorientierte Programmierung) 27



1.1 Wesentliche Bestandteile der Objektorientierung 27



1.1.1 Objekte 28



1.1.2 Klassen 29



1.1.3 Klassenattribute und -methoden 30



1.1.4 Vererbung 32



1.1.5 Polymorphismus 37



1.2 Andere objektorientierte Konzepte 43



1.2.1 Schnittstelle versus Implementierung 43



1.2.2 Aggregation 44



1.2.3 Generische Programmierung 46



1.2.4 Persistenz 48



1.3 Terminologie: ein paar (schon zu viele) Worte 49



1.4 Falls Sie mehr wissen wollen 50



1.4.1 Bücher 51



1.4.2 Websites 51



1.4.3 Newsgroups 52



1.5 Zusammenfassung 52



2 Was Sie außerdem noch wissen sollten (Auffrischung in Perl) 55



2.1 Perl-Grundlagen 55



2.1.1 Skalare 55



2.1.2 Arrays 56



2.1.3 Hashes 61



2.1.4 Subroutinen 64



2.1.5 Verweise und anonyme Hashes 80



2.1.6 Packages 83



2.2 Weniger grundlegende (aber sehr nützliche) Perl-Elemente 92



2.2.1 Module 92



2.2.2 Automatisches Laden 98



2.2.3 Closures 99



2.2.4 Typeglobs 102



2.3 Das CPAN 110



2.3.1 Wie man auf das CPAN zugreift 111



2.3.2 Wie man im CPAN sucht 112



2.3.3 Wie man Module vom CPAN installiert 112



2.4 Falls Sie mehr wissen wollen 115



2.4.1 Grundlegende Bücher 115



2.4.2 Weitere nützliche Bücher 115



2.4.3 Die PERL Dokumentation 116



2.4.4 Das Perl Journal 117



2.4.5 Websites 118



2.4.6 Newsgroups 118



2.5 Zusammenfassung 119



3 Es geht los 121



3.1 Drei einfache Regeln 121



3.1.1 Regel 1: Um eine Klasse zu erzeugen, lege ein Package an 121



3.1.2 Regel 2: Um eine Methode anzulegen, schreibe eine Subroutine 122



3.1.3 Regel 3: Um ein Objekt zu erzeugen, verwende bless ( ) 125



3.2 Eine einfache Perl-Klasse 130



3.2.1 Der Code 130



3.2.2 Die Klasse CD::Music benutzen 139



3.3 Erleichterungen 140



3.3.1 Klassenmodule 140



3.3.2 use strict und der -w Indikator 141



3.3.3 Den Zugriff auf Datenelemente automatisieren 143



3.3.4 Eine Klasse dokumentieren 148



3.4 Das Erzeugen und Zerstören von Objekten 150



3.4.1 Konstruktoren 150



3.4.2 Destruktoren 161



3.5 Die Klasse CD::Music, komplett 170



3.6 Zusammenfassung 173



4 Objekte aus Arrays und Skalare 175



4.1 Was ist falsch mit einem Hash? 175



4.2 Ein Array-Objekt 176



4.2.1 Ein Array-spezifisches Beispiel – Iteratoren 181



4.2.2 Falls Sie mehr wissen wollen 184



4.3 Einen Pseudo-Hash-Objekt 184



4.3.1 Pseudo was??? 184



4.3.2 Vorteile von Pseudo-Hashes 186



4.3.3 Das Schlechteste beider Welten? 188



4.3.4 Compilerunterstützung für Performanz zur Laufzeit 189



4.3.5 Typed lexicals 190



4.3.6 Noch eine Version von CD::Music 192



4.3.7 Wenn Sie mehr wissen wollen 194



4.4 Einen Skalar als Objekt erzeugen 195



4.4.1 Und warum auch nicht? 195



4.4.2 Ein objektorientiertes Passwort 196



4.4.3 Eine Bit-String-Klasse 198



4.4.4 Wenn Sie mehr wissen wollen 202



4.4.5 Zusammenfassung 203



5 Objekte aus anderen Dingen 205



5.1 Ein regulärer Ausdruck als Objekt 205



5.1.1 Der qr-Operator 205



5.1.2 Warum eine objektorientierte Klasse für reguläre Ausdrücke? 207



5.1.3 Entwurf eines alternativen Mechanismus für reguläre Ausdrücke 209



5.1.4 Ein genauerer Blick auf die beiden Klassen 212



5.1.5 Zur Trennung von Suche und Zustand 214



5.1.6 Falls Sie mehr wissen wollen 215



5.2 Eine Subroutine instanziieren 215



5.2.1 Wie kann also eine Subroutine ein Objekt sein? 215



5.2.2 Subroutine als Objekt – warum? 217



5.2.3 Ein Lexer-Objekt 218



5.2.4 Beispiel: Ein einfacher Pretty Printer 222



5.2.5 Wenn Sie mehr wissen wollen 223



5.3 Einen Typeglob als Objekt benutzen 224



5.3.1 Seitenweise Ausgabe mit STDOUT 224



5.3.2 Seitenweise Ausgabe als Mehrfachprozess 225



5.3.3 Die Klasse Pager mit Threads 231



5.3.4 Falls Sie mehr wissen wollen 233



5.4 Zusammenfassung 234



6 Vererbung 235



6.1 Wie Perl die Vererbung implementiert 235



6.1.1 Das @ISA-Array 235



6.1.2 Was Vererbung in Perl bedeutet 236



6.1.3 Wo ein Methodenaufruf hingeht 238



6.1.4 Konstruktoren und Vererbung 239



6.1.5 Verbotene Diamanten 243



6.1.6 Destruktoren und Vererbung 244



6.2 Tricks und Fallen 247



6.2.1 Die Methode isa() 247



6.2.2 Die Methode can() 248



6.2.3 Das Package UNIVERSAL 251



6.2.4 Das Pseudo-Package SUPER 253



6.2.5 Abstrakte Methoden implementieren 255



6.2.6 Attribute abgeleiteter Klassen benennen 257



6.2.7 Der Test der leeren Unterklasse 260



6.2.8 Vererbung und Pseudo-Hashes 262



6.3 Beispiel: Die Klasse CD::Music vererben 265



6.3.1 Angewandte Faulheit 266



6.3.2 Zugriff auf Klassendaten im Lichte der Vererbung 268



6.3.3 Eine alternative Lösungen 271



6.4 Wenn Sie mehr wissen wollen 275



6.5 Zusammenfassung 275



7 Polymorphismus 277



7.1 Polymorphismus in Perl 277



7.1.1 Schnittstellenpolymorphismus 277



7.1.2 Vererbungspolymorphismus 278



7.2 Beispiel: polymorphe Methoden für die Klasse Lexer 279



7.3 Der einfache Pretty Printer nach objektorientierter Art 282



7.4 Alternativer Schnittstellenpolymorphismus 284



7.5 Falls Sie mehr wissen möchten 287



7.6 Zusammenfassung 287



8 Die Klassenerzeugung automatisieren 289



8.1 Das Modul Class::Struct 289



8.1.1 Klassen erzeugen 289



8.1.2 Attributtypen 292



8.1.3 Hierarchische Klassenstrukturen 294



8.1.4 Objekte initialisieren 295



8.1.5 Vererbung und generierte Klassen 296



8.1.6 Ein vollständiges Beispiel – die automatisierte Klasse CD::Music 297



8.2 Das Modul Class::MethodMaker 298



8.2.1 Konstruktoren 299



8.2.2 Skalare Attribute 301



8.2.3 Gruppierte skalare Attribute 302



8.2.4 Indikator-Attribute 303



8.2.5 Schlüssel-Attribute 304



8.2.6 Nichtskalare Attribute 305



8.2.7 Klassenattribute 306



8.2.8 Geschachtelte Objekte als Attribute 306



8.2.9 Subroutinen als Attribute 309



8.2.10 Abstrakte Methoden 311



8.2.11 Vererbung und generierte Klassen 312



8.2.12 Ein vollständiges Beispiel: Die Klasse CD::Music erneut automatisiert 312



8.3 Wenn Sie mehr wissen möchten 314



8.4 Zusammenfassung 314



9 Bindungen 315



9.1 Mit Frack und Binder 315



9.1.1 Beschränkungen beim Binden 316



9.2 Einen Skalar binden 317



9.2.1 Einen Skalar ent-binden 318



9.2.2 Ein einfaches Beispiel 318



9.2.3 Einen Skalar mit einem Nicht-Skalar implementieren 321



9.3 Einen Hash binden 324



9.3.1 Beispiel: Groß-/Kleinschreibungsneutrale Hashes 325



9.4 Ein Array binden 330



9.4.1 Beispiel: Ein Basen/Codon Array 332



9.5 Eine Filehandle binden 339



9.5.1 Ein Beispiel: gefilterte Filehandles 341



9.6 Von einem bindefähigen Package erben 346



9.6.1 Beispiel: Sortierte Hashes 347



9.6.2 Ein weiteres Beispiel: Mikro-Verfolgung von Skalaren 349



9.7 Gebundene Variablen als Objekte 350



9.7.1 Eine DNA-Klasse 351



9.7.2 Objektorientierte gebundenen Filehandles 354



9.7.3 In das gleiche Package binden und verweisen 356



9.8 Wenn Sie mehr wissen wollen 362



9.9 Zusammenfassung 362



10 Das Überladen von Operatoren 363



10.1 Das Problem 363



10.2 Perls Mechanismus für das Überladen von Operatoren 365



10.2.1 »Automagische« Operatoren 368



10.2.2 Abfangoperationen 369



10.2.3 Konvertierungsoperationen spezifizieren 370



10.3 Beispiel: eine Klasse für römische Zahlen 373



10.3.1 Klassenkonstanten erzeugen 377



10.4 Unerwünschte Semantik von Verweisen umgehen 381



10.5 Gebrauch und Missbrauch von Operatoren 383



10.5.1 Wann überladen? 385



10.6 Wenn Sie mehr wissen wollen 386



10.7 Zusammenfassung 387



11 Kapselung 389



11.1 Die Gefahren des Vertrauens 389



11.2 Kapselung über Closures 390



11.2.1 Eine Variation für Paranoiker 394



11.3 Kapselung mit Skalaren 396



11.3.1 Name, Rank und Dienstnummer 397



11.3.2 Kontrollierter Zugriff 400



11.3.3 Objekte iterieren 401



11.3.4 Eine Frage der Identität 401



11.3.5 Eine Variation für wirkliche Paranoiker 402



11.4 Kapselung mit Hilfe von Bindungen 406



11.4.1 Ein Hash mit begrenztem Zugriff 407



11.4.2 Einen SecureHash erzeugen 408



11.4.3 SecureHash-Einträge deklarieren 408



11.4.4 Auf SecureHash-Einträge zugreifen 410



11.4.5 Einen SecureHash iterieren 412



11.4.6 Mehrdeutige Schlüssel in einem SecureHash 413



11.4.7 Fehlersuche in einem SecureHash 418



11.4.8 »Schnelle« SecureHashes 419



11.4.9 »Strikte« SecureHashes 422



11.4.10 Die formalen Zugriffsregeln 424



11.5 Wenn Sie mehr wissen wollen 426



11.6 Zusammenfassung 426



12 Generisches 427



12.1 Warum Perl keinen spezifischen generischen Mechanismus braucht 427



12.2 Trotzdem spezielle Mechanismen benutzen 429



12.2.1 Closures als generische Methoden 429



12.2.2 Generische Klassen mit eval generieren 435



12.3 Implizite generische Techniken über Polymorphismus 437



12.3.1 Die generische Klasse Tree 438



12.3.2 Eine spezifische Knotenklasse 441



12.3.3 Die Konstruktion verwandter Knotenklassen 445



12.3.4 Aufräumarbeiten: eine abstrakte Basisklasse 446



12.3.5 Eine nicht verwandte Knotenklasse 448



12.3.6 Gegenüberstellung 452



12.3.7 Eine philosophische Bemerkung 453



12.4 Wenn Sie mehr wissen möchten 454



12.5 Zusammenfassung 454



13 Mehrfachzuordnung 455



13.1 Was ist Mehrfachzuordnung? 455



13.2 Mehrfachzuordnung mittels Einfachzuordnung und Fallunterscheidung 457



13.3 Mehrfachzuordnung über eine Tabelle 461



13.3.1 Bestimmung der Initialisierungsreihenfolge für die Tabelle 465



13.3.2 Probleme mit der Reihenfolge 466



13.4 Vergleich der beiden Ansätze 468



13.5 Dynamische Zuordnungstabellen 469



13.5.1 Nichts ist umsonst ... 473



13.6 Einige verbleibende Schwierigkeiten 474



13.7 Das Modul Class::Multimethods 475



13.7.1 Die geeignetste Multimethode identifizieren 477



13.7.2 Die geeignetste Multimethode finden 478



13.7.3 Implikationen der Suche in die Breite für die Multimethodenzuordnung 481



13.7.4 Wenn die Zuordnung scheitert 486



13.7.5 Multimethoden außerhalb ihrer Klassen definieren 488



13.7.6 Multimethoden als reguläre Subroutine 490



13.7.7 Parametertypen, die keine Klassen sind 491



13.7.8 Ein Parameter der letzten Zuflucht 493



13.7.9 Rekursive Mehrfachzuordnung 494



13.7.10 Fehlersuche in einer Multimethode 495



13.8 Vergleich der drei Ansätze 496



13.9 Wenn Sie mehr wissen wollen 497



13.10 Zusammenfassung 497



14 Persistente Objekte 499



14.1 Die Zutaten 499



14.1.1 Identität 500



14.1.2 Encoding/Serialisierung 501



14.1.3 Speicherung 506



14.1.4 Koordination 512



14.2 Objektorientierte Persistenz 513



14.2.1 Objekte kodieren 513



14.2.2 Objektorientierte Kodierung 514



14.3 Grobkörnige Persistenz 516



14.3.1 Klassenspezifische Persistenz 516



14.3.2 Einige Verbesserungen 520



14.3.3 Grobkörnige Persistenz für jede Art Daten 525



14.3.4 Beurteilung der Technik 529



14.4 Feinkörnige Persistenz 530



14.4.1 Plattendateien als Objekte 530



14.4.2 Dateien mit Memory Mapping als Objekte 534



14.4.3 Gebundene Datenbanken als Objekte 537



14.4.4 Feinkörnige Persistenz für jede Klasse 541



14.4.5 Einfachere Persistenz mit generischer Programmierung 546



14.4.6 Beurteilung der Technik 548



14.5 Wenn Sie mehr wissen wollen 548



14.6 Zusammenfassung 549



A Kurzreferenz 551



B Für Leute mit Vorkenntnissen 559



B.1 Perl und Smalltalk 559



B.1.1 Objekte 560



B.1.2 Klassen 560



B.1.3 Methoden 561



B.1.4 Kapselung 562



B.1.5 Vererbung 562



B.1.6 Polymorphismus 563



B.1.7 Kontrollstrukturen und Ausnahmebedingungen 563



B.1.8 Syntaxvergleichstabelle 564



B.1.9 Wenn Sie mehr wissen wollen 565



B.2 Perl und C++ 566



B.2.1 Objekte 566



B.2.2 Klassen 567



B.2.3 Methoden 567



B.2.4 Konstruktoren und Destruktoren 569



B.2.5 Kapselung 569



B.2.6 Vererbung 569



B.2.7 Polymorphismus 570



B.2.8 Syntaxvergleichstabelle 571



B.2.9 Wenn Sie mehr wissen wollen 572



B.3 Perl und Java 573



B.3.1 Objekte 573



B.3.2 Klassen 574



B.3.3 Methoden 574



B.3.4 Konstruktoren und Finalisierungsmethoden 575



B.3.5 Kapselung 575



B.3.6 Vererbung 576



B.3.7 Polymorphismus 576



B.3.8 Ausnahmeverarbeitung 577



B.3.9 Syntaxvergleichstabelle 577



B.3.10 Wenn Sie mehr wissen wollen 579



B.4 Perl und Eiffel 579



B.4.1 Objekte 580



B.4.2 Klassen 580



B.4.3 Methoden 581



B.4.4 Kapselung 582



B.4.5 Vererbung 582



B.4.6 Polymorphismus 583



B.4.7 Generische Konzepte 583



B.4.8 Syntaxvergleichstabelle 584



B.4.9 Wenn Sie mehr wissen wollen 585



Glossar 587



Bibliographie 601



Objektorientierung 601



Perl 601



Andere objektorientierte Sprachen 602



Index 603