LOG4430 : Architecture logicielle et conception avancée

Foutse Khomh

© Guéhéneuc 2009; Khomh 2010Département de génie informatique et de génie logicielÉcole Polytechnique de Montréal

LOG4430 :Architecture logicielle et

conception avancée

Cadres de référence et plugiciels

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Plan

1. Introduction

2. Un exemple de plugiciel• Eclipse• Extensions

3. OSGi• Architecture• Gestion du cycle de vie• Service d’enregistrement• Environnement d’exécution

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

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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

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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)

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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.

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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.

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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.

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Un exemple de plugiciel

Eclipse

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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)

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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

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Extensions

[http://www.eclipsezone.com/articles/extensions-vs-services/images/extensions.png]

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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 :

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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>

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– 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.

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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> <extension point="org.eclipse.ui.preferencePages"> <page id="com.eclipsetotale.tutorial.pagepreference.page1" name="Tutorial développement de plugin" class="com.eclipsetotale.tutorial.pagepreference.TutorialPreferencePage" /> </extension></plugin>

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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.

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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.

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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/]

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OSGi

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

[http://www.osgi.org]

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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

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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)

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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:

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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

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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.

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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 bundleosgi> install file:/C:/lab/HelloOSGi.jar

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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!

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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)

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OSGi

Services d’enregistrement (cf. « Cours 5 - Cadres de reference et plugiciels (JAOO06-OSGi_Tutorial).pdf », pages 48–50)


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OSGi

Services d’enregistrement


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OSGi

Services d’enregistrement


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);}

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;}

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Cycle de vie d’un bundle OSGi

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OSGi

Collaborative model (cf. « Cours 5 - Cadres de reference et plugiciels (JAOO06-OSGi_Tutorial).pdf », pages 41–51)

Component model (cf. «


Example (cf. «


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4. Gestion du cycle de vie

Gestion de besoin Architecture Implantation Test Suivi des problèmes Gestion des versions

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Répertoires composants un plugiciel

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Répertoires composants un plugiciel

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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

Documents

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