Logic-Data-View-Controller-Service-Paradigma
Definition
Das Logic-Data-View-Controller-Services-Pattern oder -Paradigma, kurz LDVCS, bezeichnet ein Architekturmuster zur Trennung einer Anwendung in drei separate Einheiten: Logic (Logik), Data (Daten), View (Darstellung), Controller (Steuerung) und Service (Service).
Konzept
gerahmt||rechts|LDVCS-Prozess Dieses Paradigma ist eine Verfeinerung des Model-View-Controller-Services-Paradigmas (MVCS-Paradigma).
Die Modellkomponente des MVCS-Paradigmas übernimmt normalerweise zwei Aufgaben: Die Speicherung der Anwendungsdaten und die Realisierung der Anwendungslogik. (Manchmal übernimmt auch der Controller die Realisierung der Anwendungslogik.) Im LDVCS-Paradigma wird die Modellkomponente in zwei Komponenten aufgeteilt: eine Datenkomponente (Data) und eine Logikkomponente (Logic). Der Controller darf nun nicht mehr direkt schreibend auf die Datenkomponente zugreifen. Dies ist jetzt die Aufgabe der Logikkomponenten (und evtl. der Servicekomponente).
Der LDVCS-Prozess
Beispiel Jump 'n' Run
In einem Jump-'n'-Run-Spiel werden Daten (Data) über die Spielfigur (Position, Laufrichtung, Geschwindigkeit ...), die Gegner, die Gegenstände etc. gespeichert.
Die View' visualisiert die Elemente des Spiels mit Hilfe von Bildern und Animationen (Walk cyles etc.). Jede Änderung an den Daten hat, sofern sie sich im für den Spieler sichtbaren Bereich befindet, eine Anpassung der View zur Folge.
Der Spieler steuert die Spielfigur mit Hilfe der Tastatur. Jeder Tastendruck wird vom Controller analysiert und zur Manipulation der Spielfigur an die Logik-Komponente (Logic) weitergeleitet.
Man beachte, dass die Logik-Komponente i. Allg. aktiv sein kann: Sie kann die Daten selbstständig, d.h. auch ohne Manipultation durch den Controller verändern. Beispielsweise werden die gegnerischen Figuren, sofern es welche gibt, direkt von der Logik-Komponente gesteuert.
Mit Hilfe einer Service-Komponente (Service) kann das Spiel zu einem Multiuser-Spiel erweitert werden. Die Service-Komponente hat dann zwei Aufgaben:
- Die Position des Avatars (d.h. der eigenen Spielfigur) an einen zentralen Server zu übertragen.
- Die Postition anderer Spielfiguren und möglicher Gegner vom zentralen Server zu holen und in die eigene Datenkomponente zu schreiben.
Eine weitere typische Aufgabe der Service-Komponente ist es, die Daten-Komponente bei Programmstart zu initialisieren. Zu diesem Zweck sollten die Service-Komponente eine Initialisierungsmethode implementieren, die vom Hauptprogramm direkt aufgerufen wird, nachdem die Daten- und die Service-Komponete erzeugt wurden.
Modularität
Der große Vorteil des LDVCS-Paradigmas ist die Modularität. Das Prinzip „Separation of Concerns“ wird hierbei bachtet: Jede Aufgabe wird von einer eigenen Komponente bearbeitet.
Ein Jump'n'Run-Spiel beispielsweise, das derartig modular aufgebaut ist, kann sehr leicht an neue Gegebenheiten angepasst werden. Jede der folgenden Änderungen hat lediglich Auswirkungen auf eine der fünf Komponenten:
- Änderung der Darstellung (d.h. der View): Die View kann jederzeit durch neue Skins aktualisiert werden. Es ist auch möglich, die 2D-Ansicht des Spiels durch eine Pseudo-3D-Ansicht zu ersetzen. Bei einem Multiuser-Spiel hat sowieso jeder Spieler seine eigene Sicht auf die Szenerie.
- Änderung der Spielsteuerung (d.h. des Controllers): Anstelle einer Steuerung der Spielfigur durch die Tastatur kann beispielsweise eine Steuerung der Spielfigur durch eine WiiMote erfolgen.
- Änderung der Spiellogik (d.h. der Logikkomponente): Die KI-Engine zur Steuerung der Gegener kann beispielsweise durch eine bessere Engine ersetzt werden.
- Änderung der Dateninitialisierung (d.h. der Service-Komponente): Wenn die Dateninitialisierung künfig beispielsweise nicht mehr über XML, sondern über SQL erfolgen soll, muss ledichlich die entsprechende Service-Komponente ausgetauscht werden.
- Änderung des Spielservers (d.h. der Service-Komponente): Es ist jederzeit möglich, ein Multi-User-Spiel über einen anderen Server (mit einer anderen Architektur) laufen zulassen.
Auch die Datenkomponente kann ausgetauscht werden, wenn z.B. andere Datenstrukturen zur Speicherung der Daten eingesetzt werden sollen. Es ist auch möglich, einer Datenkomponente Filter vorzuschalten (vgl. Aspektorientierte Programmierung). Zum Beispiel kann auf diese Weise ine Login-Mechanismus realisiert werden: Der Zugriff auf bestimmte Daten wird erst dann erlaubt, wenn ein Login-Vorgang erfolgreich abgschlossen wurde.
Verfeinerung des LDVCS-Prozesses
Genauso wie der MVC-Prozess und der MVCS-Prozess kann auch der LDVCS-Prozess verfeinert werden. Auch hier bietet sich die Aufteilung in Kernawendungen (Domains) und eine Rahmenanwendung (Frame) an, die den Zugang zu den Kernanwendungen steuert. In diesem Fall gibt es mehrere relativ unabhängige LDVCS-Prozesse: Die Rahmenkomponente darf auf zugehörigen Kernkomponenten zugreifen. Der umgekehrte Weg sollte allerdings vermieden werden, damit die Kernanwendungen problemlos in andere Umgebungen integriert werden können.
gerahmt|links|LDVCS-Prozess 2 (mit Trennung in Frame und Domain)
Beispiel „Spiel mit Highscore-Verwaltung“
Wenn man ein „Spiel mit Highscore-Verwaltung“ realisieren möchte, sollte man zwei unanhängige Kernanwendungen schreiben. Das Spiel selbst und eine spielunabhängige Highscore-Verwaltung. Die Rahmenanwendung verknüpft diese beiden Anwendungen.
Die Rahmenanwendung liest beispielsweise bei Spielende die erreichten Punkte aus dem Spielmodell aus und leitet diese an das Highscore-Modell weiter. Eine weitere Möglichkeit wäre, dass die Rahmenanwendung über die Highscore-Anwendung ermittelt, ob der Spieler schon mindestens fünf Level erfolgreich gespielt hat. Nur in diesem Fall gewährt sie den Zugang zum Trainingsmodus des Spiels.
Implementierung
Das LDVCS-Paradigma lässt sich auf mehrere Arten implementieren:
- Initialsierung mittels Depenency Injection
- Initialsierung mittels Singletons
- Kommunikation ausschließlich mittels des Observer Patterns
