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Advanced Software Architecture: Frameworks and Plug-ins

Explore advanced topics like Eclipse, OSGi, plug-in loading, and extension mechanisms to build flexible software systems. Learn about implementing, testing, and managing software components.

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Advanced Software Architecture: Frameworks and Plug-ins

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Presentation Transcript

  1. LOG4430 :Architecture logicielle et conception avancée Cadres de référence et plugiciels

  2. Plan • Introduction • Un exemple de plugiciel • Eclipse • Extensions • OSGi • Architecture • Gestion du cycle de vie • Service d’enregistrement • Environnement d’exécution • Gestion du cycle de vie • Gestion de besoin • Architecture • Implantation • Test • Suivi des problèmes • Gestion des versions

  3. 1. Introduction • Aujourd’hui (et demain), les programmes • Sont de plus en plus complexes • Doivent être livrés de plus en plus rapidement • Doivent fonctionner avec un minimum d’arrêt

  4. 1. Introduction • Les programmes nécessitent donc • Une plateforme de programmation favorisant l’indépendance des composants • Un format de livraison « standardisé » • Une plateforme d’exécution permettant le remplacement à chaud • Les programmes doivent donc être formés de composants réutilisables et interchangeables en cours d’exécution(cf. « Cours 5 - Cadres de reference et plugiciels (JAOO06-OSGi_Tutorial).pdf », pages 7–11)

  5. 2. Definition: plugiciel • « Un [plugiciel] est un programme qui interagit avec un logiciel principal, appelé programme hôte, pour lui apporter de nouvelles fonctionnalités » [Wikipedia] • ils ne peuvent fonctionner seuls car ils sont uniquement destinés à apporter une fonctionnalité à un ou plusieurs logiciels ; • ils sont mis au point par des personnes n'ayant pas nécessairement de relation avec les auteurs du logiciel principal.

  6. 2. Definition: plugiciel • L’ojectif derriere l’implementation des plugiciels est de permettre: • L’ajout des fonctionnalités sans avoir à tout reprogrammer • Permettre aux utilisateurs d'ajouter leurs propres fonctionnalités de manière indépendante • Cette indépendance inclut la possibilité pour le logiciel principal d'évoluer tout en restant compatible avec les plugiciels existants ; cette condition est cependant loin d'être toujours remplie.

  7. 2. Chargement de plugiciel • Dans les architectures statiques, la structure des plugiciel est définie avant le lancement du logiciel ( par exemple dans un fichier de configuration) • Dans les architectures dynamique c’est l’application qui va elle même recenser les plugiciels présents, • Très souvent par examen de fichiers présents dans un répertoire dédié aux plugiciels. Exemple Eclipse. • L’ajout et la suppression d’éléments dans le répertoire permet d’activer ou de désactiver les plugiciels correspondants. • Certaines applications permettent le démarrage et l’arrêt d’un plugiciel pendant son fonctionnement. On parle alors de configuration à chaud ou hot-plug • Toutefois, ce type d’architecture devient vite complexe du fait des dépendances qui peuvent exister entre les plugiciels.

  8. Un exemple de plugiciel • Eclipse

  9. Un exemple de plugiciel • Extensions • Points d’extension • point d'ancrage dans plugins • le “provide” des composants • ressemble à la déclaration d'une interface, le plugiciel informe qu’il est ouvert à l’ajout de nouvelles fonctionnalités d’une certaine façon • mais description en XML précisant la grammaire que les meta-data des extensions doivent suivre • Extension • greffon attaché à un point d'extension (déclaration de la nouvelle fonctionnalité d’extension) • le “require” des composants • ressemble à une liaison entre une interface et une implémentation (description XML suivant la grammaire spécifiée par le point d’extension)

  10. Un exemple de plugiciel • Extensions • Registre des extensions (Extension Registry) • Match des points d’extensions aux extensions • Les plugiciel interrogent cette base pour connaître les extensions qui leurs sont proposées. • Chargement à la demande http://www-master.ufr-info-p6.jussieu.fr/2006/Ajouts/Master_esj_2006_2007/IMG/pdf/Eclipse-plugins-slides.pdf

  11. Un exemple de plugiciel • Extensions [http://www.eclipsezone.com/articles/extensions-vs-services/images/extensions.png]

  12. Un exemple de plugiciel • Illustration: • fonctionnement du point d'extension qui permet d'ajouter des pages de préférences dans la fenêtre des préférences d'Eclipse • Le plugiciel 'org.eclipse.ui', fourni par le framework Eclipse, définit un point d'extension nommé 'org.eclipse.ui.preferencePages'. • Le fichier 'preferencePages.exsd' contient la grammaire associée à ce point d'extension, en voici un extrait :

  13. Illustration de points d’extensions • <element name="page">   <complexType>      <attribute name="id" type="string" use="required" />      <attribute name="name" type="string" use="required" />      <attribute name="class" type="string" use="required">         <annotation>            <appInfo>               <meta.attribute kind="java"                      basedOn="org.eclipse.jface.preference.PreferencePage:                                             org.eclipse.ui.IWorkbenchPreferencePage"/>               </appInfo>            </annotation>         </attribute>      <attribute name="category" type="string"/>   </complexType></element>

  14. Illustration de points d’extensions • Cette grammaire définit un élément XML nommé 'page' qui possède quatre attributs : 'id', 'name', et 'class'. • Pour l'attribut 'class', l'interface à implémenter est indiquée ('org.eclipse.ui.IWorkbenchPreferencePage') et dans ce cas précis une superclasse est aussi proposée ('org.eclipse.jface.preference.PreferencePage'). • Les attributs 'id', 'name' et 'class' sont obligatoires.

  15. Illustration de points d’extensions • Pour ajouter une page de préférences, un plugin doit donc définir, dans son fichier plugin.xml, une extension sur le point d'extension 'org.eclipse.ui.preferencePages‘, et une classe indiquée par “class” <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><?eclipse version="3.2"?><plugin>   <extensionpoint="org.eclipse.ui.preferencePages">         <page          id="com.eclipsetotale.tutorial.pagepreference.page1"          name="Tutorial développement de plugin"class="com.eclipsetotale.tutorial.pagepreference.TutorialPreferencePage"         />   </extension></plugin>

  16. Illustration de points d’extensions package com.eclipsetotale.tutorial.pagepreference;import org.eclipse.jface.preference.PreferencePage;... public class TutorialPreferencePage extends PreferencePage       implements IWorkbenchPreferencePage {       protected Control createContents(Composite parent) {            Composite composite = new Composite(parent, SWT.NONE);            Color jaune = parent.getDisplay().getSystemColor(SWT.COLOR_YELLOW);            composite.setBackground(jaune);            return composite;      }      public void init(IWorkbench workbench) {      }} Cette sous-classe de 'org.eclipse.jface.preference.PreferencePage' a pour responsabilité la gestion du contenu spécifique à la page de préférences ajoutée.

  17. 3. OSGi • Considérons une classe java faisant partie d’une application et implémentant une fonctionnalité. • Cette classe doit donc faire partie des .jar de l’application. • En cas de bug dans cette classe, l’application complète doit être arrêtée afin que celui-ci soit corrigé même s’il n’affecte qu’une sous-fonctionnalité très rarement utilisée. • La technologie OSGi permet de développer les fonctionnalités de façon indépendantes et de les intégrées dans l’application sous forme de services. • Ces services peuvent être reliées dynamiquement à l’application • Un service particulier pouvant être arrêté et mis à jour sans que le reste de l’application ne soit affecté.

  18. 3. OSGi • OSGi (Open Service Gateway Initiative) a été fondé par Ericson, IBM, Oracle et Sun • Modèle à composants complet et dynamique • Complémente la machine virtuelle Java • Réduit la complexité : encapsulation, interface de programmation • Réutilisation : composants depuis l’étagère • Déploiement simplifié : gestion du cycle de vie • Mises à jour dynamiques : voir ci-dessus • Adaptation : les services peuvent aller et venir • Transparence : composants indépendants [http://aneeshkumarkb.blogspot.com/]

  19. Architecture Bundles = composants Services = publication, recherche et connexion dynamique d’objets Java Life Cycle = gestion du cycle de vie des objets (démarrage, arrêt, mises à jours, installation,…) Module = fonctions basiques de gestion (classloading, import, export,…) Security = gestion des aspects de sécurité Execution Environment = plateforme d’exécution OSGi [http://www.osgi.org]

  20. OSGi • La spécification de OSGi définit comment les bundles (composants) doivent être implémentés afin d’être intégrés à la plateforme OSGi. Elle se structure de la manière suivante: • Un ensemble de services qu’un conteneur OSGi doit implémenter (Exple de conteneur: Equinox d’Eclipse) • Un contrat entre le conteneur et les application

  21. OSGi: Exemple • Etape 1: Télécharger et sauvegarder un conteneur OSGi: Equinoxe par exemple dans C:/lab • Etape 2: Créer la classe HelloOSGI.java suivante: package test.osgi.helloworld;import org.osgi.framework.BundleActivator;import org.osgi.framework.BundleContext;public class Activator implements BundleActivator {public void start(BundleContext context) throws Exception {System.out.println("Hello World");}public void stop(BundleContext context) throws Exception {System.out.println("Bye Bye");}} Cette classe est comme une classe main usuelle, la méthode start() est le point de démarrage du bundle (composant)

  22. OSGi: Exemple • Etape 3: Mettre à jour le path et compiler la classe # Set classpath=%classpath%;org.eclipse.osgi_3.4.0.v20080605-1900.jar # javac -d . HelloOSGi.java • Etape 4: Créer un fichier manifeste MANIFEST.MF contenant:

  23. OSGi: Exemple • MANIFEST.MF Manifest-Version: 1.0Bundle-ManifestVersion: 2Bundle-Name: HelloWorld OSGiBundle-SymbolicName: test.osgi.HelloWorldBundle-Version: 1.0.0Bundle-Activator: test.osgi.helloworld.HelloOSGIImport-Package: org.osgi.framework

  24. OSGi: Exemple • Bundle-ManifestVersion: indique que le composant suit la spécification OSGi • Bundle-Name: défini le nom du composant • Bundle-SymbolicName: défini un nom de référencement pour le composant (ce nom sera utilisé par les autres composants) • Bundle-Version: spécifie la version du composant • Bundle-Activator: spécifie le nom de la classe listener à notifier des démarrages et arrêts du composant. • Import-Package: définit les packages importés.

  25. OSGi: Exemple • Etape 5: Créer ensuite le fichier bundle-jar# jar -cvmf MANIFEST.MF HelloOSGi.jar -C test/* • Etape 6: Démarrer le conteneur OSGi: #java -jar org.eclipse.osgi_3.4.0.v20080605-1900.jar -console Le prompt osgi> s’affichera. • Etape 7: Installer le bundle osgi> install file:/C:/lab/HelloOSGi.jar

  26. OSGi: Exemple Etape 8: Puis démarrer le bundle (composant) osgi> start file:/C:/lab/HelloOSGi.jar Vous verrez « Hello World » s’imprimer dans la console, votre composant est prêt! 

  27. OSGi • Architecture (cf. « Cours 5 - Cadres de reference et plugiciels (JAOO06-OSGi_Tutorial).pdf », pages 12–21) • Eclipse implemantion d’OSGi • Equinox (cf. « Cours 5 - Cadres de reference et plugiciels (JAOO06-OSGi_Tutorial).pdf », pages 22–26)

  28. OSGi • Services d’enregistrement (cf. « Cours 5 - Cadres de reference et plugiciels (JAOO06-OSGi_Tutorial).pdf », pages 48–50) [http://www.eclipsezone.com/articles/extensions-vs-services/images/extensions.png]

  29. OSGi • Services d’enregistrement [http://www.eclipsezone.com/articles/extensions-vs-services/images/extensions.png]

  30. OSGi • Services d’enregistrement public void start(BundleContext context) { this.context = context; } public String getCustomerName(long id) { ServiceReference ref = context.getServiceReference( ICustomerLookup.class.getName()); if(ref != null) { ICustomerLookup lookup = (ICustomerLookup) context.getService(ref); if(lookup != null) { Customer cust = lookup.findById(id); context.ungetService(ref); return cust.getName(); } } // Couldn't get name -- service not available return null; } public void start(BundleContext context) { // Create the service object DbCustomerLookup lookup = new DbCustomerLookup( "jdbc:mysql:localhost/customers"); // Create the properties to register with the service Dictionary properties = new Hashtable(); properties.put("dbname", "local"); // Register the service context.registerService( ICustomerLookup.class.getName(), lookup, properties); } [http://www.eclipsezone.com/articles/extensions-vs-services/images/extensions.png]

  31. Cycle de vie d’un bundle OSGi

  32. OSGi • Collaborative model (cf. « Cours 5 - Cadres de reference et plugiciels (JAOO06-OSGi_Tutorial).pdf », pages 41–51) • Component model (cf. « Cours 5 - Cadres de reference et plugiciels (JAOO06-OSGi_Tutorial).pdf », pages 52–58) • Example(cf. « Cours 5 - Cadres de reference et plugiciels (JAOO06-OSGi_Tutorial).pdf », pages 27–40)

  33. 4. Gestion du cycle de vie • Gestion de besoin • Architecture • Implantation • Test • Suivi des problèmes • Gestion des versions

  34. Répertoires composants un plugiciel

  35. Répertoires composants un plugiciel

  36. Gestion du cycle de vie • Problème de la traçabilité • Besoins – conception • Besoins – code • Besoins – tests • Besoins – bogues • Besoins – versions • Code – tests • Code – bogues • Code – versions

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