Ein Erfahrungsbericht beim Einsatz von generierenden Ansätzen im Vergleich zu generischen Lösungen

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1 Ein Erfahrungsbericht beim Einsatz von generierenden Ansätzen im Vergleich zu generischen Lösungen Tom Krauß

2 Agenda Begriffsdefinition Verfahren Praktische Beispiele Vergleich und Bewertung

3 Begriffsklärung Generierung Unter Generierung (lat. erzeugen ) versteht man in der Informatik das Erzeugen von Quelltext und anderen Dateien gemäß einer abstrakten Beschreibung durch ein Generatorwerkzeug Abstrakte Beschreibung Typischer Weise UML Modell Aber auch: Annotations, etc... Merkmale eines generierenden Ansatzes Statisch / vor dem Kompilieren Ergebnis: Viel (generierter) spezifischer Quelltext In den letzten Jahren wichtig im Bereich MDA (Modell Driven Architecture)

4 Begriffsklärung Generisch Unter Generisch (lat. erzeugen ) versteht man in der modellbasierten Entwicklung ein Verfahren zur Entwicklung wieder verwendbarer Funktionalitäten. Zu diesem Zweck werden (Modell-)Informationen durch eine Maschine interpretiert. Merkmale Dynamisch / zur Laufzeit Verwendung von Reflektion (Modell,...) Ergebnis: Wenig (handgeschriebener) allgemeiner Quelltext

5 Historie 1960 Generierung Compiler 1960 Generische/ interpretierende Ansätze 1970 Compiler Compiler 1970 Sprachinterpreter ST 80 -> Reflection UNIX Shell CASE Tools MDA MDD-integrated Frameworks (TREND, AREPO,...) Runtime Annotations (C#, Java 5) Direct UML Model Execution Lösungen (verschiedene)

6 Zielsetzung der Verfahren Beide Verfahren verfolgen ähnliche Ziele Design von Architektur trennen Beispiel: eine Anwendung soll als Java Swing-Anwendung, aber auch als Web-Anwendung laufen Durchgängige Definition von Merkmalen einer Anwendung Beispiel: ein Pflichtfeld in einer DB-orientierten Anwendung muss im User Interface Pflichtfeld sein, aber auch in der DB Einfache Einbindung von Standard-Aspekten Logging, Security,... Steigerung der Entwicklungsgeschwindigkeit Automation durch Formalisierung Reduktion von Komplexität durch Abstraktion Vermeidung wiederholter und manueller Programmiertätigkeit DRY-Prinzip (Dont Repeat Yourself)

7 Generierung Verfahren entspricht Modell Templates wertet aus Metamodell Codegenerator erzeugt Source Source Code Source Code Code

8 Generierung Design Erstellen einer Referenz Implementierung Nicht generisch Abstraktion Identifizieren der wiederkehrenden Code-Bestandteile Identifikation der Variablen der Implementierung Metamodell Generator Templates Hooks für spezielles Verhalten Templatesprache XPand (Open ArchitectureWare) [...] public class <<Name>> { <<Expand ParamDefinition FOREACH Attribute>> } [...] <<Define ParamDefinition FOR Attribute>> <<Type>> <<Name>> <<ENDDEFINE>>

9 Generierung Entwicklungsprozess Modellierung Export des Modells Generatorwerkzeug Artefakte Beispiel: Einsatz von AndroMDA Dies ist zumindest der Wunsch

10 Generischer Ansatz Verfahren entspricht Modell export in Metamodell Laufzeitmodell interpretiert Source Code Modellmaschine

11 Generischer Ansatz Design Erstellen einer Referenz Implementierung Nicht generisch Abstraktion Identifizieren der wiederkehrenden Code- Bestandteile Identifikation der Variablen der Implementierung Metamodell Zusätzlich Komponenten zum Laden des Modells zur Laufzeit Zugriffsfunktionen auf das Laufzeitmodell

12 Generischer Ansatz Entwicklungsprozess Modellierung Export Modell Ausprobieren Modellexport

13 Einsatzgebiete der Ansätze Generierung Quellcode, der bestimmten APIs genügen muss (EJB 2,...) Konfigurationsfiles Dokumentation Compiler Compiler Build Files Generischer Ansatz Verhalten (State Machines, RuleEngines, ) Datenvalidierung Datentransformation Mischformen Formulargeneratoren

14 Praxisbeispiel Framework TREND von GEBIT Generischer Ansatz Statemachine zur Modellierung von Dialogflüssen Persistenz von Entities mit Beziehungen Rechte- und UseCase Modell des Anwendungsrahmens Generierender Ansatz Initiale Erzeugung eines Dialogs aus dem Modell + Werkzeuge zur Synchronisation nach Änderung des Modells Initiale Erzeugung von Basisklassen für spezifisches Verhalten

15 Praxisbeispiel Framework TREND von GEBIT - Modellierung Rechte- und UseCase Modell Dialogflussmodell Entitätsmodell

16 Vergleich und Bewertung Flexibilität zur Laufzeit Generisch Generiert Generierung erfordert Code generieren, Compilieren, Dynamisch laden nur in Ausnahmefällen praktikabel Generischer Ansatz Reflection über das Modell möglich Änderungen des Verhaltens der Applikation durch Benutzerinteraktion Theoretisch sogar Änderung des Modells zur Laufzeit möglich! Datenstrukturen zur Laufzeit anpassen (User DefinedAttributes)

17 Vergleich und Bewertung Entwicklungsprozess Generisch Generiert Generiert mehrere Entwicklungsschritte notwendig Probleme mit generiertem Code, in den von Hand Änderungen eingebracht werden müssen Guarded Sections Generisch eventuell noch nicht einmal ein Neustart

18 Vergleich und Bewertung Performanz der Anwendung Generisch Generiert Generischer Ansatz Interpretation kostet Zeit Startup: Laden des Modells notwendig Aber: Praxis zeigt, dass die Performanznachteile vernachlässigbar (zu Laufzeit << 10%)

19 Vergleich und Bewertung Debugbarkeit Generisch Generiert Generische Lösung: abstrakte Engine ist schwieriger zu verstehen, als konkrete Lösung

20 Vergleich und Bewertung Codeumfang Generisch Generiert Generische Anwendungen können um ein Vielfaches kleiner werden!

21 Fazit Generischer Ansatz verbreitet sich als alternativer Ansatz für MDSD mehr und mehr Bestes Beispiel: Spring versus EJB 2 Bestimmte Problemstellungen nur über generische Ansätze lösbar (hohe Dynamik) In der Praxis trifft man Mischformen der beiden Ansätze

22 Zeit für Ihre Fragen Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

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