France Telecom 17-12-2004 Matthieu Leclercq Fractal ADL France Telecom 17-12-2004 Matthieu Leclercq

Plan L’ADL L’usine fractal ADL Exemple d’extension L’interface Factory Modules, mini-DTD et AST Architecture de l’usine Exemple d’extension Ajout dynamique de composants

L’ADL Fractal Fichiers XML respectant une DTD Un fichier contient une définition Une définition est une description d’un composant. Interfaces Sous composants (composant composite) Liaisons entre sous composants Implémentation (composant primitif) Contrôleurs Attributs Contrôleurs Julia (julia.cfg)

Exemple Composants Helloworld du tutorial Fractal client server service run Composants Helloworld du tutorial Fractal La méthode run exécute le client qui appel le serveur grâce à l’interface service

Exemple <definition name="HelloWorld"> <interface name="r" role="server" signature="java.lang.Runnable"/> <component name="client"> <interface name="r" role="server" signature="java.lang.Runnable"/> <interface name="s" role="client" signature="Service"/> <content class="ClientImpl"/> </component> <component name="server"> <interface name="s" role="server" signature="Service"/> <content class="ServerImpl"/> </component> <binding client="this.r" server="client.r"/> <binding client="client.s" server="server.s"/> </definition> HelloWorld run client server

Exemple L’exemple précédent présente un ADL monolithique. Une application est décrite dans un ADL. Techniques pour découper la description d’une application dans plusieurs fichiers ADL. Référence d’ADL Héritage d’ADL ADL paramétrique

Référence d’ADL L’ADL du client peut être écrit dans un fichier séparé et référencé dans l’ADL du composite <definition name="HelloWorld"> <interface name="r" role="server" signature="java.lang.Runnable"/> <component name="client" definition="Client"/> ... Fichier Client.fractal : <definition name="Client"> <interface name="r" role="server" signature="java.lang.Runnable"/> <interface name="s" role="client" signature="Service"/> <content class="ClientImpl"/> </definition>

Heritage d’ADL Un ADL peut étendre un autre ADL. Héritage multiple Définition du type du composant client : <definition name="ClientType"> <interface name="r" role="server" signature="java.lang.Runnable"/> <interface name="s" role="client" signature="Service"/> </definition> Définition du composant client concret : <definition name="Client" extends="ClientType"> <content class="ClientImpl"/> </definition> Héritage multiple Liste de définitions séparées par des virgules Graphe d’héritage linéarisé pour résoudre les conflits

Arguments d’un l’ADL Un ADL peut être paramétré par une liste d’arguments. Le parser remplace textuellement les arguments par leur valeur (chaîne de caractères) <definition name="Client" arguments="impl"> <interface name="r" role="server" signature="java.lang.Runnable"/> <interface name="s" role="client« signature="Service"/> <content class="${impl}"/> </definition> <definition name="HelloWorld"> <interface name="r" role="server" signature="java.lang.Runnable"/> <component name="client" definition="Client(ClientImpl)"/> ...

Exemple avancé Définition d’un composant par assemblage «d’aspects» Exemple : Network Dream Un Network est un composite contenant un ChannelOut et un ChannelIn. Un Network peut être désynchronisé, fiable, causal, … Network ChannelOut Codec ChannelIn in-push out-push

Exemple avancé Exemple de l'aspect désynchronisé Placer une file de message devant le ChannelOut Définition de l’aspect désynchronisé : <definition name="AspectBuffered" arguments="client,server"> <component name="Queue" definition="dream.PushPushActiveQueue"/> <binding client="${client}" server="Queue.in-push"/> <binding client="Queue.out-push" server="${server}"/> </definition> Définition d'un Network désynchronisé : <definition name="NetworkBuffered" extends="AspectBuffered(this.in-push,ChannelOut.in-push), Network()"/>

Exemple avancé Network ChannelOut Codec ChannelIn Network Queue <definition name="AspectBuffered" arguments="client,server"> <component name="Queue" definition="dream.PushPushActiveQueue"/> <binding client="${client}" server="Queue.in-push"/> <binding client="Queue.out-push" server="${server}"/> </definition> <definition name="NetworkBuffered" extends="AspectBuffered(this.in-push,ChannelOut.in-push), Network()"/> Network ChannelOut Codec ChannelIn out-push in-push Graphe d’Héritage Network Queue AspectBuffered NetworkBuffered

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L’interface Factory Fournit la méthode Object newComponent (String name, Map context) name : nom de la définition à créer context : contient les valeurs des arguments de la définition Association nom de l’argument → valeur Retourne l’interface Component du composant créé La Factory est obtenue grâce aux méthodes statiques de la classe FactoryFactory

L’usine Fractal ADL L’usine est modulaire et extensible Développé en fractal. Utilise un AST (Abstract Syntaxic Tree) Créé par le parser XML Un nœud correspond à une entité XML Un module défini Une partie de la DTD (mini-DTD) Les interfaces implémentées par les nœuds de l’AST

Les modules de l’ADL standard Module Component Module de base Défini la composition : un composant peut contenir d’autres composants Module Interface Un composant possède des interfaces Module Binding Les interfaces peuvent être liées Module Implementation Un composant a une implémentation, des contrôleurs Module Argument Une définition peut avoir des arguments ...

Module de l’ADL Un module est constitué de Une mini-DTD (fragment de DTD) Un ensemble d’interfaces implementées par les nœuds de l’AST Les méthodes suivent une convention de nommage Implémentation générée dynamiquement par ASM Un ensemble de composants intégré à l’usine Fractal ADL. Réalisent des traitements spécifiques sur l’AST.

mini-DTD et interface d’AST Exemple du module component <!ELEMENT definition (component*) > <!ATTLIST definition name CDATA #REQUIRED extends CDATA #IMPLIED> <!ELEMENT component (component*) > <!ATTLIST component definition CDATA #IMPLIED> interface DefinitionNode { get/setName(); get/setExtends(); } interface ComponentNode { get/setName(); get/setDefinition(); } <?add ast="definition" itf="DefinitionNode"?> interface ComponentContainerNode { addComponent(Component c); getComponents(); } <?add ast="definition" itf="ComponentContainerNode"?> <?add ast="component" itf="ComponentNode"?> <?add ast="component" itf="ComponentContainerNode"?>

Exemple de parsing <definition name="HelloWorld"> <interface name="r" role="server" signature="java.lang.Runnable"/> <component name="client" definition="Client"/> <component name="server" definition="Server"/> <binding client="this.r" server="client.r"/> <binding client="client.s" server="server.s"/> </definition> Node implements DefinitionNode, InterfaceContainerNode, ComponentContainerNode, BindingContainerNode Definition Name="Server" addInterface() addComponent() addBinding() Interface name="r", role="server" signature=… Node implements InterfaceNode Component name="client", definition="Client" Component name="server", definition="Server" Binding client="this.r", server="client.r" Binding client="client.s", server="server.s"

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Structure de l’usine 3 passes Génération d’un AST et vérification les contraintes d’intégrité (ex : liaisons corrects) Construction d’un graphe de taches à exécuter pour réaliser le déploiement Exécution de chaque tache en respectant l’ordre de précédence. Chaque passe est réalisée par un ensemble de composants spécifiques. Chaque module possède ses propres composants pour chacune des 3 passes.

Première passe : les Loaders La première passe est réalisée par une chaîne de Loaders Un Loader délègue au Loader suivant afin d’obtenir un AST Le parseur XML est en bout de chaîne Chaque Loader effectue un parcours de l’AST afin de vérifier des contraintes spécifique à un module Exemple : le BindingLoader vérifie pour chaque liaisons que les interfaces clientes et serveurs existent et sont compatibles Loader Binding Loader Component Loader Interface Loader Argument Loader XML Loader

Première passe : les Loaders Le ComponentLoader mixe plusieurs AST en un seul Résolution des références, de l’héritage et du partage de composant Les Loaders placés en « amont » du ComponentLoader effectuent un parcours de l’AST mixer. Les Loader en « aval » parcourent plusieurs AST Le BindingLoader est placé en amont Les liaisons sont vérifiées sur l’AST mixé L’ArgumentLoader est placé en aval Les arguments ont une portée locale à un fichier XML

Première passe : les Loaders <definition name="HelloWorld"> <interface name="r" role="server" signature="java.lang.Runnable"/> <component name="client" definition="Client"/> <component name="server" definition="Server"/> <binding client="this.r" server="client.r"/> <binding client="client.s" server="server.s"/> </definition> Definition Name="Helloworld" Interface name="r", role="server" signature=… Component name="server", definition="Server" Binding client="this.r", server="client.r" client="client.s", server="server.s" name="client", definition="Client" Interface name="r", role="server" signature=… Content class=… name="s", role="client" Interface name="s", role="server" signature=… Content class=… Component name="Client" Interface name="r", role="server" signature=… Content class=… name="s", role="client" Component name="Server" Interface name="s", role="server" signature=… Content class=… Loader load("Helloworld") Binding Loader Component Loader XML Loader load("Server") load("Helloworld") load("Client")

Deuxième passe : les Compilers Les Compilers construisent un graphe de taches élémentaires de déploiement Exemples de tache : instancier un composant, ajouter un composant dans un composite, créer une liaison, ... Les taches dépendent les unes des autres Pour effectuer une liaison il faut que les deux composants soient créés et ajoutés dans un même composite L’exécution d’une tache fournit un résultat utilisable par les taches qui en dépendent La tache d’instanciation fournit le composant instancié aux taches d’ajout dans un composite ou aux taches de liaison.

Deuxième passe : les Compilers Le MainCompilers Effectue un parcours récursif des composants décris dans l‘AST Exécute les Compilers auxquels il est lié TypeCompiler typeBuilder implementationBuilder ImplementationCompiler componentBuilder bindingBuilder Main Compiler ComponentCompiler attributeBuilder BindingCompiler AttributeCompiler

Troisième passe : les Builders Les Builders sont appelés par les taches lorsqu’elles sont exécutées. Chaque type de tache a son propre Builder ImplementationBuilder pour les taches d’instanciation BindingBuilder pour les taches de liaison L’ensemble des Builders est appelé Backend Fractal ADL fournit plusieurs Backends FractalBackend créé des composants Fractal JavaBackend créé des objets Java StaticFractalBackend génère du code source pour créer des composants Fractal StaticJavaBackend génère du code source pour créer des objets Java

Plan L’ADL L’usine fractal ADL Exemple d’extension L’interface Factory Modules, mini-DTD et AST Architecture de l’usine Exemple d’extension Ajout dynamique de sous composants

Ajout dynamique de sous composants Décrire, dans un ADL, une structure existante ainsi que des composants à y ajouter Les composants existants sont dits legacy <definition name="AddServer" arguement="num"> <component name="duplicator"> <interface name="s" role="client" cardinality="collection" signature="Service"/> <legacy contingency="mandatory"/> </component> <component name="server${num}" definition="Server"/> <binding client="duplicator.s${num}" server="server${num}.s"/> </definition> client server1 server2 duplicator HelloWorld s server3

Modification de la DTD Modification apportée à la DTD afin d'intégrer le nouveau module : <!ELEMENT component (..., legacy?, ...) > <!ELEMENT legacy EMPTY> <!ATTLIST legacy contingency (mandatory | optional) #REQUIRED > <!-- legacy module --> <?add ast="component" itf="LegacyContainer" ?> <?add ast="legacy" itf="Legacy" ?>

Le LegacyLoader Nouveau Loader inséré en tête de la chaîne de Loaders Parcourt en parallèle l'AST et la structure à reconfigurer Le composant à reconfigurer est obtenu via le contexte Vérifie que les composants legacy existent et sont compatibles avec leur description ADL Le type des composants legacy doit être un sous type du composant décrit dans l'ADL Loader Leagacy Loader Binding Loader …

Le précompilateur Ajout d'une passe de précompilation Insertion de taches d'instanciation « fictives » pour les composants existants Les composants existants ne doivent pas être recréés Ces taches fournissent l’instance existante aux taches qui en dépendent Le Builder d’ajout dans un composite est réécrit Vérifie que le composant n’est pas déjà dans le composite Main Compiler LegacyCompiler Pre-Post Compiler TypeCompiler Main Compiler …

Perspectives Modules existants Support pour le packaging Ajout d’information pour le changement dynamique de classe Tache ant pour la « compilation » statique d’ADL Générer du code source pour déployer rapidement une architecture fixe. ADL de reconfiguration dynamique Déploiement distribué intentionnel