Objektorientierte Daten- und Zeitmodelle für die Echtzeit ...

6.1. EINORDNUNG 87
teilung eines Verfahrens in sequentielle und parallele Vorgänge den Entwurf an eine spezielle
Hardware bindet sowie eine manuelle Planung der einzelnen Abläufe fordert.
Eine Alternative stellen funktionale Beschreibungsformen dar, da sie potentielle Parallelitäten
von Algorithmen implizit enthalten. Abstrakte Datenobjekte und Funktionen ermöglichen
eine Systembeschreibung, die unabhängig von einer konkreten Programmiersprache und Softwarebibliothek
ist, was einen Wechsel des zugrundeliegenden Systems erleichtert. Dies ist das
zentrale Thema dieses Kapitels. In den folgenden Abschnitten werden entsprechende Beschreibungsformen
für dynamische Datenfolgen und die sie verarbeitenden Operatoren entwickelt,
und es wird untersucht, in welcher Abstraktionsebene eine solche Beschreibung anzusiedeln
ist.
Applikationsunabhängige Softwarebibliotheken
Mit der Implementierung von allgemeinen, weitestgehend anwendungsunabhängigen Verfahren
und Datentypen bzw. -klassen und deren Zusammenstellen zu Softwarebibliotheken ist es
möglich, bestimmte Basisfunktionalitäten, wie z.B. mathematische Algorithmen, Bildverarbeitungsoperatoren
oder Operationen für Benutzerinteraktionen einem breiten Spektrum von Applikationen
zur Verfügung zu stellen. Ziel eines solchen Bottom-Up-Entwurfs ist, die konkrete
Implementierung der Verfahren zu kapseln und nur das Funktionsinterface nach außen zu geben.
Dabei ist es möglich, plattformübergreifend einheitliche Schnittstellen zu den Verfahren
bereitzustellen. Dies ermöglicht eine Implementierung von Programmkomponenten und Applikationen
bereits auf einem relativ hohen Abstraktionsniveau sowie mit einer gewissen Hardwareunabhängigkeit.
In Kapitel 7 werden mit objektorientierten Methoden — unabhängig von einer konkreten
Bildverarbeitungs- oder sonstigen anwendungsspezifischen Softwarebibliothek — Softwareobjekte
für die Verarbeitung von dynamischen Datensequenzen wie z.B. Bildfolgen spezifiziert.
Diese haben zum Ziel, eine einfache, direkte Umsetzung der funktionalen Repräsentationen dynamischer
Zusammenhänge, wie sie in diesem Kapitel beschrieben werden, in eine objektorientierte
Programmiersprache zu ermöglichen. Sie stellen damit eine Zwischenschicht zwischen
dem funktionalen Entwurf und den Bibliotheken, die die konkreten Datentypen und Algorithmen
implementieren, dar, wobei durch diese Objekte die Vorteile des funktionalen Systementwurfs
in der Implementierung weitestgehend erhalten bleiben.
Standardisierte Entwurfsmethoden
Bei der Umsetzung der in der abstrakten Entwurfsebene beschriebenen Komponenten und Algorithmen
in ein Programm innerhalb einer konkreten Entwicklungsumgebung aus Hard- und
Software ergeben sich weitere Ansatzpunkte für die Wiederverwendung von Entwicklungsleistungen.
Standardisierte Implementierungsschritte, sogenannte Entwurfsmuster, sowie Anwendungsrahmen
repräsentieren typische Designentscheidungen, die unabhängig von der konkreten
Anwendung und dem eingesetzten Softwaresystem angewendet werden können. Sie sollen helfen,
einen Entwurf nach formalen Gesichtspunkten oder automatisch in ein Softwareprogramm
zu übertragen.