Einführung in das Eclipse Modeling Framework. 31. Oktober 2012

Transkript

1 Einführung in das Eclipse Modeling Framework 31. Oktober 2012

2 Überblick Einführung in das Eclipse Modeling Framework: eine Infrastruktur für die modellgetriebene Softwareentwicklung Wie funktioniert der Generierungsprozess aus Anwendersicht? Welcher Teil einer Webanwendung wird modelliert und generiert? Datenzugriff und Datenhaltung Wie modelliert man den Datenzugriff mit EMF? Wie modelliert man die Datenhaltung mit EMF? Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 80

3 Eclipse Modeling Framework (EMF) EMF vereinigt drei verschiedene Technologien: XML, UML und Java EMF ist die Klammer zwischen diesen Technologien. Anwendungsszenarien: Modellierung des Datenmodells in UML Entwicklung eines unterliegenden Datenmodells direkt in Java Entwicklung eines XML Schemas zur Datensicherung Addison Wesley: Eclipse Modeling Framework A Developer's Guide Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 81

4 Eclipse Modeling Framework (EMF) EMF Klassendiagramm EMF Generator Java Klassen zur Manipulation des Modells benutzt einfacher baumbasierter Editor Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 82

5 Welcher Teil von Webanwendungen wird mit EMF generiert? Datenzugriffsschicht: Welche Datenstrukturen werden verwendet? EMF implementiert einen objektorientierten Datenzugriff. EMF Factories and Packages Schnittstellen Implementierungsklassen Resourcenverwaltung Serialisierung der Objekte durch XML EMF Adapter Subject-Observer-Pattern in EMF Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 83

6 Beispiel: Datenmodell für ein Vorlesungsverzeichnis Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 84

7 EMF-Klassenmodell für ein einfaches Vorlesungsverzeichnis Neues EMF Projekt anlegen: File New Project Eclipse Modeling Framework Empty EMF Project Neues Ecore-Modell anlegen: New Other Eclipse Modeling Framework Ecore Model Editieren mit einem baumbasierten Editor Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 85

8 Graphischer Editor für EMF-Klassenmodelle Voraussetzung: EMF- Modell <name>.ecore graphisches Layout erzeugen: Kontextmenü: initialize Ecore Diagram File auswählen Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 86

9 EMF Generierungsprozess EMF-Projekt: File New Project Eclipse Modeling Framework Empty EMF Project Ecore-Datei erzeugen: File New Other Eclipse Modeling Framework Ecore Model (Top: EPackage) Genmodel-Datei erzeugen: File New Other Eclipse Modeling Framework EMF Generator Model, Ecore Datei auswählen Code erzeugen: Genmodel-Datei öffnen: Generate Model Code erzeugt Packages: <Name>, <Name>.impl, <Name>.util Generate Edit Code, Editor Code -> für baumbasierten Editor Generate Test Code für Testfälle basierend auf Junit Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 87

10 Editor für Instanzmodelle Runtime Workbench starten: Minimale Eclipse Umgebung zum Ausführen von Eclipse Plugins Run Run As Eclipse Application Erstellen eines Vorlesungsverzeichnisses: File New Other Example EMF Model Creation Wizard <dateiname>.vorlesungsverzeichnis Wizard legt die oberste Klasse Vorlesungen fest. Dateityp wird durch Endung.vorlesungsverzeichnis festgelegt. (Default: Package- Name des Modells) Modell wird im XMI Format gespeichert. (XML Metadata Interchange) Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 88

11 Verwendung von Eclipse als Programmplattform Entwicklung von eigenen Anwendungen auf der Basis einer minimalen Eclipse Umgebung (Eclipse als Anwenderplattform) z.b.: Entwicklung von Editoren auf Basis des Eclipse Modeling Frameworks (EMF) und des Graphical Modeling Frameworks (GMF) Plugins für Eclipse Modulare Erweiterbarkeit der Eclipse Umgebung durch Plugins Eclipse Marketplace (über 1200 Plugins): Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 89

12 Dynamische Bereitstellung von Instanzeditoren In der Baumansicht: Ein Modellelement selektieren, im Kontextmenü Create Dynamic Instance auswählen Im Instanzmodell neue Modellelemente anlegen Taentzer Visuelle Sprachen 90

13 Validierung von Instanzen Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 91

14 Containerstrukturen Containment-Beziehungen spielen in EMF eine besondere Rolle. Es sollte einen obersten Container geben, in dem alle Instanzobjekte direkt oder transitiv enthalten sind. Vorteile: Speichern des gesamten Modells möglich Editieren des gesamten Modells möglich Containment-Beziehungen sind Kompositionen: Eine Instanz lebt nicht außerhalb seines Containers. Eine Instanz kann nicht in mehreren Containern enthalten sein. Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 92

15 Das Ecore-Metamodell Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 93

16 Meta-Klassen Meta-Klassen haben Attribute, Operationen und Referenzen. EClassifier ist Oberklasse von EClass und EDataType. EClass-Eigenschaften: Name Klassenname Abstract abstrakte Klasse Interface Schnittstellenklasse EClass-Referenzen: EAttributes Attribute EReferences - Referenzen ESuper Types Oberklassen Instance Type Name Korrespondenz zu einer normalen Java-Klasse, bestehende Klassen im Modell Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 94

17 Strukturelle Eigenschaften EStructuralFeature-Eigenschaften: Changeable von aussen setzbar Transient wird nicht gespeichert Unique eindeutiger Wert Unsettable zurücksetzbar Volatile für abgeleitete Werte Lower Bound, UpperBound: Kardinalität DefaultValueLiteral: defaultvalue als String EStructuralFeature ist ein getyptes Element mit Namen. EAttribute und EReference haben EStructuralFeature als Oberklasse. EAttribute-Eigenschaften: ID Attribut wird zur Identifizierung des Objekts benutzt. EAttributeType Typ des Attributs Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 95

18 Beispiele: EAttribute und EReference Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 96

19 Paare von Referenzen Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 97

20 Beispiel: Containment Referenz Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 98

21 Referenzen und Operationen EReference-Eigenschaften: Containment gesetzt, falls die Referenz eine Komposition ist. Resolve Proxies referenzierte Objekte aus anderen Resourcen werden als Proxies gehalten EOperation ist ein getyptes Element mit Namen. EOperation hat als Referenzen: eparameters Parameterliste EParameter ist ein getyptes Element mit Namen. Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 99

22 Datentypen und Pakete Datentypen EDataType primitive Datentypen wie Boolean, Integer, String, etc. komplexe Datentypen wie z.b.: Containertypen EDataType-Eigenschaft: serializable ist serialisierbar (speicherbar) ECore hat vordefinierte Datentypen, wie EBoolean, EChar, EInt, EString,etc. Enumerations EEnum definierte Werte: EEnum Literal Zusammengehörige Metaelemente werden in Paketen zusammengefasst. EPackage-Eigenschaften: Name Ns URI URI, die das Paket identifiziert Ns Prefix - Namensraum EPackage-Referenzen: ESuper Package Oberpaket ESubpackage Unterpakete EFactoryInstance zugehörige Factory-Instanz Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 100

23 Beispiel: Pakete Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 101

24 Annotationen EAnnotation-Eigenschaften: Source type der Annotation (als URI) Details Abbildungen unterteilt in Key Schlüssel Value Wert EAnnotation-Referenzen: Content enthaltenes Objekt References referenzierte Objekte Annotationen werden auch zur Definition von Constraints benutzt. Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 102

25 Ausblick: EMF-Modell für UML2 Das UML-Metamodell besteht aus Diagramm Interchange Specification: Diagrammaustauschformat Superstructure Specification: Definition der konkreten Syntax der Symbole Beispiele für konkrete Syntax Definition der abstrakten Syntax, mit MOF beschrieben MOF-Spezifikation: Eclipse UML2-Projekt: komplettes EMF-Modell für die abstrakte Syntax von UML2: Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 103

26 Literatur zu EMF Oder: Steinberg, Budinsky, Patenostro, Merks: EMF: Eclipse Modeling Framework, Addison Wesley PDF-Datei frei verfügbar unter Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 104

27 Zusammenfassung EMF kann die Datenzugriffsschicht für eine Webanwendung aus einem Klassenmodell generieren. EMF-Generierungsprozess: Codegenerierung aus Ecore-Modell Instanzeditor ist ein neues Plugin, das in der Eclipse Runtime Workbench aktiviert wird. EMF zur Modellierung von Datenzugriff: Klassen, Attribute, Referenzen, Pakete Keine Operationen EMF zur Modellierung von Datenhaltung: Meta-Attribute wie Transient, ID, Volatile Taentzer Modellgetriebene Softwareentwicklung 105