Untersuchung der SOLID-Prinzipien: Nutzen und Grenzen in der Spieleentwicklung

Das Thema der vorliegenden Bachelorarbeit ist dem Themenkomplex Softwarearchitektur zuzuordnen. Der Fokus liegt dabei explizit auf der Untersuchung der SOLID-Prinzipien hinsichtlich ihres Nutzens und ihrer Grenzen in der Spieleentwicklung. Um diese Untersuchung vorzunehmen, wurde die Spieleentwicklung als eine komplexe Form der Softwareentwicklung eingeordnet, in der sich Vorgehensmodelle wie Scrum und Anforderungsanalysen bewährt haben. Darüber hinaus wurden für die Untersuchung Anwendungsbeispiele der einzelnen SOLID-Prinzipien herangezogen, die dem eigens entwickelten Spiel entspringen. Die Entwicklung des selbst entwickelten Spiels wurde in der Unity Engine und der objektorientierten Programmiersprache C# durchgeführt. Um die fachliche Grundlage für die Anwendungsbeispiele zu liefern, wurden sowohl Grundprinzipien der objektorientierten Programmierung als auch elementare Funktionsweisen der Spiele-Engine Unity erläutert. Zusätzlich wurden Ziele der Softwarearchitektur dargelegt, um den Nutzen und die Grenzen der SOLID-Prinzipien entsprechend zu analysieren. Da die Entwicklung von digitalen Spielen eine komplexe Form der Softwareentwicklung ist, braucht es ein geplantes Vorgehen in der Entwicklung und eine angestrebte Softwarearchitektur. Diese Architektur kann durch die Entwurfsmuster der SOLID-Prinzipien erreicht werden. So ergibt sich bei Anwendung des Open-Closed-Prinzips ein Softwaresystem, das für den Fall, dass neue Funktionen oder Inhalte ergänzt werden sollen, erweiterbar bleibt. Dabei bleibt das System durch die Prinzipien Interface-Segregation, Dependency-Inversion und das Liskov’sche-Substitutions-Prinzip ein stabiles Konstrukt, bei dem keine problematischen Abhängigkeiten bestehen. Dadurch ist ein solches System einfach veränderbar, wenn nachträglich Anpassungen vorgenommen werden müssen, und besitzt daher einen geringen Wartungsaufwand. Die Anwendung der SOLID-Prinzipien ist jedoch nicht immer sinnvoll. Bei der Anwendung des Interface-Segragation-Prinzip kann es zu einer hohen Anzahl von Schnittstellen kommen, die zu Unübersichtlichkeit führen kann. Dadurch werden Wartungsaufgaben intensiver, da sich zunächst ein Überblick über das kompliziert gestaltete System gemacht werden muss. Neben den SOLID-Prinzipien gibt es Entwurfsmuster, wie das Factory-Pattern und das Observer-Pattern, welche in dieser Arbeit nicht behandelt werden. Diese liefern, wie die SOLID-Prinzipien auch, Lösungen für wiederholt auftretende Problemstellungen in der Spieleentwicklung.