SCE - 3a מרכיבים: קשרים דר’ יעקב אקסמן תשס"ו

1. SCE-3a מרכיבים: קשרים דר’ יעקב אקסמן תשס"ו

2. הנדסת מרכיבי תוכנה דרישות תוכנה דגםהייררכי דגםפיזיקלי מרכיבים קוד להרצה = exe מדידות

3. מרכיבים סיווג Produces output? YES NO Transceives Data? Specific function? YES NO YES NO ? Remote? YES YES NO Object Aspect Connector Gluon

4. מרכיבים קשרים קשרים (Connectors) מרכיבים שמעבירים נתונים למרחקים. לא יוצרים פלט משל עצמם.

5. מרכיבים קשרים • למה קשרים? • גישת מרכיבים - לשקעים (sockets) • ייחודיות לתקשורת – טיפול שקוף לבעיות • כגון "מסדור" (marshalling, serialization) • תבניות ברמת שפה – עיין תבניות תיכון • כגון Proxy, Adapter

6. קשרים ספרות [ASCN-2003] J. Aldrich, V. Sazawal, C. Chambers & D. Notkin “Language Support for Connector Abstractions” ecoop – 2003. [CAN-2002] J. Aldrich, C. Chambers & D. Notkin “ArchJava: Connecting Software Architecture to Implementation” Proc. Int. Conf. SE, Orland, FL – 2002.

7. קשרים סוגי סמנטיקה ניתן להחליף קשרים בלי להשפיע על מרכיבים אחרים • קריאות (calls) • אירועים (events) • זיכרון משותף (shared memory) • זרמים (streams) • "רמזורים" (semaphores)

8. קשרים תכונות תקשורת • רוחב סרט (bandwidth) • תזמון (synchronicity) • אמינות (reliability) • פרוטוקול תעבורה (wire protocol)

9. קשרים ArchJava אתר: www.archjava.org מהדר: archj Eclipse plugin: ArchJava.Eclipse-1.3.1.zip

10. קשרים ArchJava • ?ArchJava למה • מוחשי – להבנת מושגים • סייג – לאו דווקא התחביר הרצוי • ריבוי שפות – בעייתי

11. קשרים ArchJava הייררכיית מושגים מרכיב= Component [הקשר עצמו] שער = Port שיטה = Method

12. קשרים שערים ב- ArchJava • Port methods • provides • - מסופק (ממומש) במרכיב • - ניתן לקריאה ע"י מרכיבים אחרים • requires • - נדרש להיות מסופק • ע"י מרכיב אחר שמתקשר אותו שער יכול להכיל בו-זמנית גם שיטות מסופקות וגם נדרשות

13. קשרים דוגמה: PoemSwap יישום בין עמיתים (peer-to-peer) לשיתוף שירה ה"קשר" PoemPeer הוא ממשק לרשת של היישום PoemSwap

14. קשרים דוגמת Component Class שערי יישום public component class PoemPeer { public portsearch {//port = אפשר להתייחס כמו עצם ממש providesPoemDesc[ ] search(PoemDesc partialDesc) throws IOException; provides void downloadPoem(PoemDesc desc) throws IOException; } public portpoems { requiresPoemDesc[ ] getPoemDescs( ); requires Poem getPoem(PoemDesc desc); requires void addPoem(Poem poem);}

15. קשרים דוגמת Component Class שערים בממשקי תקשורת public component class PoemPeer { public port interfaceclient{ //port interface = כמו מחלקה requires client(InetAddress address) throws IOException; //constructor requires PoemDesc[ ] search(PoemDesc partialDesc, int hops, Nonce n); requires Poem download(PoemDesc desc); } //התאמה public port interfaceserver{ provides PoemDesc[ ] search(PoemDesc partialDesc, int hops, Nonce n); provides Poem download(PoemDesc desc); } עמית (peer) הוא גם שרת וגם לקוח

16. קשרים דוגמת Component Class מימוש קוד המחלקה public component class PoemPeer { … void downloadPoem(PoemDesc desc) throws IOException { client peer = new client(desc.getAddress( )); Poem newPoem = peer.download(desc); if (newPoem != null) { poems.addPoem(newPoem); //port =!עצם ממש } } // other method definitions... }

17. קשרים דוגמה: PoemSwap public component class PoemSwap { private final SwapUI ui = new SwapUI( ); private final PoemStore store = new PoemStore( ); private final PoemPeer peer = new PoemPeer( ); connect patternSwapUI.poems, PoemStore.poems; connect pattern PoemPeer.poems, PoemStore.poems; connect pattern SwapUI.search, PoemPeer.search; הייררכיה! ליישום PoemSwap שלושה תת-מרכיבים: ה"קשר" PoemPeer,והעצמים SwapUI, PoemStore

18. קשרים מושגי ArchJava • Connect Pattern • תבנית קישור: • קישור שמותר ליצור • בין 2 או יותר שערים • Connect expression • קישור בפועל • בשיטות של המרכיב

19. קשרים דוגמה קישורים בפועל public component class PoemSwap { … public PoemSwap( ) { //constructor TCPConnector.registerObject(peer, POEM_PORT, “server”); connect(ui.poems, store.poems); connect(peer.poems, store.poems); connect(ui.search, peer.search); } לא חובה לממש בפועל Connection Patterns כאן שלושתם ממומשים ע"י connect

20. קשרים דוגמה: קישור בין מכונות שונות • connect pattern PoemPeer.client, PoemPeer.server withTCPConnector { • client(PoemPeer sender, InetAddress address) throws IOException { • connect(sender.client, PoemPeer.server) • with new TCPConnector(address, POEM_PORT, “server”); • } • };

21. קשרים דוגמה שניה הרחבת קשר בסיסי: עם מטמון public class CachingConnectorextendsConnector { protected Map cache = new Hashtable( ); public Object invoke(Call call) throws Throwable { List arguments = Arrays.asList(call.getArguments( )); Object result = cache.get(arguments); if (result != null) return result; result = super.invoke(call); if (result != null) cache.put(arguments, result); return result; }}

22. קשרים דוגמה שלישית משימות גינון

23. קשרים ב-JAVA protected void handleMessageIn(Message m) { … } else if (msg instanceof PlantInfoReply) { PlantInfoReply p = (PlantInfoReply) msg; // case for plant info message careMap.put(p.name,p); state = AWAITING_TASKS; sendTasksRequest(); return; } else if (msg instanceof TaskListReply) { // case for task reply message below... } protected void sendTasksRequest( ) { try { TaskListQuery q = new TaskListQuery(); q.list = "Water Plants"; sendMessage(taskServer,q,newClosure()); } catch (Exception ex) { // an error occurred, restart the cycle ex.printStackTrace(); resetState(); }} קוד ללא הפשטה: כל מסר מפורש

24. קשרים הפשטת תקשורת: ArchJava void infoReply(PlantInfoReply data) { careMap.put(data.name, data); state = AWAITING_TASKS; try { TaskPort.taskQuery("Water Plants"); } catch (Exception ex) { // an error occurred, restart the cycle ex.printStackTrace(); resetState(); }}

25. קשרים סיכום ביניים מרוויחיםמה מבחינת ארכיטקטורת המערכת?

26. קשרים בדיקתיות התאמה אוטומטית של מרכיבים • בדיקת סיפוק הדרישות ברמת השפה: • התאמה בין Requiresלבין Provides • בדיקת serializability של נתונים

27. קשרים UML2 נסיון לבטא קשרים ב-UML2

28. קשרים ספרות: UML2 [ICGNSO-2004] J. Ivers, P. Clements, D. Garlan et al. “Documenting Architectural Connectors with UML2” CMU-2004

29. קשרים UML2 יש ב-UML2 מושגים חדשים כמו Connectorו- Port אך הסמנטיקה מוגבלת.

30. קשרים ב-UML2 בתור Association Classes תוספת קשרים לשערים

31. קשרים ב-UML2 בתור Classesעם stereotype <<Connector>> stereotype

32. קשרים ב-UML2 UML2 לא פותר את בעיית הייצוג של קשרים

33. מרכיבים סיווג Produces output? YES NO Transceives Data? Specific function? YES NO YES NO ? Remote? YES YES NO Object Aspect Connector Gluon

34. מרכיבים דביקונים דביקונים (Gluons) מרכיבים שמתאמים בין מרכיבים קרובים. לא יוצרים פלט משל עצמם.