Aufgabe Vorschlag B - 1 - Client-Server und Nebenläufigke… · Abitur Hessen Praktische Informatik LK 2021

Kinocenter

Für das Management des Vorstellungsbetriebs eines Kinocenters sollen eine Client-Server-Anwendung und eine Datenbank entwickelt werden.

Material 1: UML-Klassendiagramm

Hinweis: Auf alle Attribute kann mittels get-Methoden zugegriffen werden.

Material 2: Klassendokumentationen

Klasse List

List<T>() erzeugt eine generische Liste mit Elementen des Typs T

add(obj: T) hängt das Objekt obj vom Typ T am Ende der Liste an.

add(index: int, obj: T) fügt das Objekt obj vom Typ T an der Position index in die Liste ein.

contains(obj: T): boolean liefert true, wenn das Objekt obj in der Liste enthalten ist, sonst false.

get(index: int): T liefert das Listenelement an der Position index zurück bzw. null, falls index negativ oder größer gleich der Anzahl der momentan enthaltenen Elemente ist.

remove(index: int): T entfernt das Listenelement an der Position index. Liefert das entfernte Element zurück bzw. null, falls index negativ oder größer gleich der Anzahl der momentan enthaltenen Elemente ist.

remove(obj: T): boolean entfernt das Objekt obj aus der Liste. Falls obj mehrmals in der Liste enthalten ist, wird nur das erste entfernt. Der Rückgabewert ist true, falls das Objekt gefunden und entfernt wurde, sonst false.

size(): int liefert die Anzahl der Elemente in der Liste zurück.

Klasse DateTime

DateTime() erzeugt ein DateTime-Objekt mit dem aktuellen Systemdatum und der Systemuhrzeit, im Format dd.mm.yyyy hh:mm.

compareTo(dt: DateTime): int Vergleicht Datum und Uhrzeit des DateTime-Objekts mit dem des Parameters dt und liefert einen int-Wert:

< 0 wenn das Datum des DateTime-Objekts vor dem des Parameters dt liegt

= 0 wenn das Datum des DateTime-Objekts gleich dem von dt ist

> 0 wenn das Datum des DateTime-Objekts nach dem des Parameters dt liegt

isAfter(date: DateTime): boolean liefert true, wenn das DateTime-Objekt nach dem des Parameters dt liegt

isBefore(date: DateTime): boolean liefert true, wenn das DateTime-Objekt vor dem des Parameters dt liegt

isEqual(dt: DateTime): boolean liefert true, wenn das DateTime-Objekt gleich dem des Parameters dt ist

Klasse ServerSocket

ServerSocket(localPort: int) erzeugt einen Server-Socket und bindet ihn an den angegebenen Port.

accept(): Socket wartet darauf, dass ein Client eine Verbindung aufbauen will. Wurde eine Verbindung aufgebaut, liefert die Methode das entsprechende Socket-Objekt.

close() schließt den Server-Socket.

Klasse Socket

Socket(remoteHostIP: String, remotePort: int) erzeugt ein Socket-Objekt.

connect(): boolean stellt eine Verbindung zum RemoteHost her; liefert true, wenn eine Verbindung hergestellt werden konnte.

readLine(): String liest eine Zeile vom Socket, bzw. liefert null, wenn der Socket nicht geöffnet ist. Eine Zeile wird durch ein Zeilenendezeichen abgeschlossen; das Zeilenendezeichen wird jedoch nicht in den zurückgegebenen String übernommen. Die Methode blockiert, bis eine komplette Zeile eingelesen ist.

write(s: String) schreibt einen String zum Socket; ist die Schnittstelle nicht geöffnet geschieht nichts.

close() löst die Verbindung auf.

Material 3: Sitzplan und Sitzbelegung

Beispielhafter Sitzplan des Kinosaals 3 mit 9 Reihen und 25 Sitzen pro Reihe

Hinweise: Die Nummer eines Sitzes setzt sich aus der Nummer der Reihe und der zweistelligen Nummer des Sitzes innerhalb der Reihe zusammen. Die Reihe 1 ist vorne im Saal, die Reihe 9 hinten.

Beispielhafte Sitzbelegung einer Vorstellung in diesem Kinosaal

Hinweis: true bedeutet der Sitz ist frei, false bedeutet der Sitz ist belegt. Der default-Wert einer Variablen des Typs boolean ist false.

Material 4: Vorlage UML-Sequenzdiagramm

Material 5: Beispiele für Kinokarten

Hinweis: Mehrere Karten können zusammen gekauft werden, sie haben dann dasselbe Kaufdatum, dieselbe Kaufuhrzeit sowie dieselbe ID. Jede Kinokarte verfügt darüber hinaus über eine individuelle, eindeutige Nummer, die von 1 ab fortlaufend hochgezählt wird.

Material 6: Vorlage UML-Klassendiagramm des Kartenkaufs

1.3

Die Klasse KinoManager (Material 1) besitzt die Methode erstelleVorstellung(film: Film, anzahlPlaetze: int, datumUhrzeit: DateTime). Diese Methode sucht nach einem Kinosaal, der zum gewünschten Zeitpunkt frei ist und mindestens die geforderte Anzahl von Plätzen hat. Ist ein passender Kinosaal gefunden, wird eine neue Vorstellung erzeugt und mit dem Film und dem Kinosaal verknüpft. Diese neue Vorstellung wird zurückgegeben. Falls keine neue Vorstellung erzeugt werden konnte, weil kein passender Kinosaal gefunden wurde, wird null zurückgegeben.

Entwickeln und zeichnen Sie ein Sequenzdiagramm für diese Methode.

Hinweis: Eine Vorlage ist in Material 4 zu finden.

1.4 Client-Server-Lösung

Das Kino-Management-System soll als Client-Server-Lösung realisiert werden, damit Kundinnen und Kunden (im Folgenden Kunde genannt) online Plätze reservieren können.

1.4.1

Erläutern Sie die Aufgaben und Funktionsweisen der Klassen Client, Server und ServerThread mit Thread sowie deren Zusammenarbeit mit der Klasse KinoManager (Material 1).

Hinweis: Der Server kann mehrere Clients parallel bedienen und läuft endlos.

1.4.2

Überführen Sie die im UML-Klassendiagramm (Material 1) dargestellte Klasse Server in Anweisungen einer objektorientierten Programmiersprache und implementieren Sie die aufgeführten Methoden.

Hinweis: Die Socket-Klassen sind in Material 2 beschrieben.

1.4.3

Wenn zwei Clients gleichzeitig für eine Vorstellung dieselben Sitzplätze belegen wollen, kann es passieren, dass diese Sitzplätze mehrfach belegt werden.

Erklären Sie anhand des Ablaufs der Methode belegeSitz(sitznr: int), wie es zu der Mehrfachbelegung kommen kann, und beschreiben Sie, wie diese auf Programm- bzw. Methodenebene zu verhindern ist.