Modellierung statischer Domänenmodelle mit Xtext

Transkript

1 Frank Schwarz Java User Group Saxony Modellierung statischer Domänenmodelle mit Xtext buschmais GbR Inhaber Torsten Busch, Frank Schwarz, Dirk Mahler und Tobias Israel Leipzig, 5. Januar 2009

2 Modellierung statischer Domänenmodelle mit Xtext Motivation Motivation Grundlagen Grundlagen Sprachentwurf Sprachentwurf Code-Generierung Code-Generierung

3 Die Hölle des Modellierers produktid verpackungskz hoehe breite tiefe gewicht Produkt III II IUI IIOI I IUIII IIOIII IIIOI IIUII I II IOOII II OTR III II I II I IILILI LLILII III Objekte::Lager::Umlagerung::Produkt gesperrt gesperrt gesperrt gesperrt

4 Die Hölle des Konfigurationsmanagers Ist in 5 Jahren noch das Modell zugänglich, welches dem Anwendungssystem in Version zugrunde liegt? Kann der Entwicklungsprozess später noch vollständig ausgeführt werden.

5 Zielkonflikt modellgetriebener Softwareentwicklung Aufwand für das KM gering Werkzeugverfügbarkeit hoch Anpassbarkeit (z.b. durch Profile) hoch gut Kooperatives Modellieren XML-Modelle hoch Problemangemessenheit gut UML-Modelle Kommunizierbarkeit

6 Ein kleines Beispiel zum Einstieg entitytype Person { attribute name : String; attribute birthday : Date; attribute salary : Currency; } entitytype Invoice { attribute invoicenumber : String; attribute paymenttarget : Date; attribute total : Currency; }

7 Xtext Ecore/EMF-Modelle Workflows Xpand Xtend oaw EMF ANTLR Parser-Generator mit der Mächtigkeit LL() domänenspezifische Sprache auf Basis von Xtext

8 ecore -eannotations -eliterals xtext EEnumLiteral EModelElement EGenericType EAnnotation ENamedElement EFactory EPackage 0.. -esubpackages XTextFile -rules EDataType EEnum Rule EObject -eclassifiers -esupertypes NativeLexerRule RuleWithType StringRule EnumRule -literals TypeRule TypeName -type Assignment Keyword EClass EClassifier EOperation -eoperations -estructuralfeatures -children Alternatives 0.. -etype ETypedElement EStructuralFeature EReference -eopposite 0.. Element AbstractToken ETypeParameter EParameter EAttribute -alternatives Group EnumLiteral CrossReference Keyword FileRef MetamodelImport Import -rulename Group EnumRule RuleName TypeRule -content -content -token Assignment -mmimports -imports Entities Model «enumeration» PrimitiveType +NULL = +String = +Currency = 2 +Date = 3 -elements 0.. ModelElement Entitytype -attributes 0.. Attribute Modellbeziehungen Xtext Ecore Xtext- Grammatik (oaw5) Xtext Ecore Model: ( elements += ModelElement ) ; DataLayer- Grammatik Enum PrimitiveType : ^String='String' Currency='Currency' Date='Date' ; ModelElement: Entitytype ; Entitytype: 'entitytype' name=id '{' (attributes += Attribute ';') '}' ; Attribute: 'attribute' name=id ':' PrimitiveType ; oaw DataLayer- DSL DataLayer- Modell entitytype Person { attribute name : String; attribute birthday : Date; attribute salary : Currency; } entitytype Invoice { attribute invoicenumber : String; attribute paymenttarget : Date; } attribute total : Currency; oaw Ziel- Produkte

9 Transformationen. DataLayer-Grammatik Entities-DSL (Erzeugung der Werkzeuge) EMF ANTLR Editor-Plug-in oaw-workflow (Parser.oaw) MM Ecore MM XMI Factory und Implementierung für Modell-Parser (und Dummy-Serialisierer) Grammatik Lexer Parser DataLayer-Editor (Linker, Checks, Style, Content- Assist, Outline, Navigation) New-Model-Wizard New-Project-Wizard Parser Xtext-Linker oaw-checker 2. DataLayer-Modell Entities-DSL (Anwendung der Werkzeuge) IFile Text ANTLR Lexer & Parser EMF- Modell ohne Cross- Referenzen Xtext- Linker EMF- Modell mit Cross- Referenzen oaw- Check Geprüftes EMF- Modell org.eclipse.emf.ecore.extension_parser GenLinker.ext/Linker.ext GenLinking.ext/Linking.ext GenChecks.ext Checks.ext

10 Beschreibung der Domäne Erstlieferung Person -Name : String -Alter : Duration -Geburtstag : LocalDate -Beschreibung : Text -Foto : JPEGImage -Einkommen : Currency Person Lieferung -lieferadresse Ersatzlieferung Adresse Adresse Konzepte Entitätstypen Attribute Entitäts- Ergänzungen Primitive Datentypen Enumerationen Referenzen: Existenz-Semantik, Änderungssemantik, Ordnung/Sortierung Vererbung: Delegation, Mehrfachvererbung Datenbank-Mapping Spalten-/Tabellen-Namen Spaltengrößen Indizes und Constraints O/R-Mapper-Konfiguration Caching Fetch-Strategien Historisierung

11 Datenbank-Mapping von Relationstypen Problemfall Java Persistence API.0 Join-Tabelle vs. Join-Spalte bei -- oder -N-Beziehungen JPA Join-Table Join-Column Unidirektionale -N-Beziehung Bidirektionale -N-Beziehung Reihenfolgeerhalt bei Listen Collections von primitiven Datentypen ToOne-Beziehungen als Teil der Objektidentität Geschachtelte Einbettung von Embeddable-Typen

12 Sprach-Syntax Kriterien Konsistenz der abstrakten Grammatik (Konzept-Konsistenz) Parsebarkeit (Xtext-Freundlichkeit) Kompaktheit vs. Lesbarkeit/Verständlichkeit Zweckmäßigkeit ( When in doubt, leave it out! ) Beispiel: entitytype Person { superclass : Akteur; complement : Änderungsverfolgung; attribute name : String is-indexed; reference adresse : Adresse is-historized; reference projekthistorie : List<Projekt> # mitglieder is-ordered-by(endedatum desc); reference kompetenzen : Set<Kompetenz> # many-to-many; }

13 Generierbare Artefakte Java-Beans Mapping-Deskriptoren (orm.xml vs. hbm.xml) Meta-Klassen ähnlich dem Java-Reflection-API bzw. EMF-Modellen Spalten-/Tabellen-Namen, Spalten-Präzision, direkte und geerbte Klassen-Attribute, direkte und indirekte Subklassen, typsichere Criteria-Queries SQL-Schema Create-Table-Skripte Indizes / Constraints Purge-Table-Skripte "SELECT p FROM Person p WHERE p.name = :name" DomainObject fromperson = querydefinition.addroot(person.class); fromperson.where(fromperson.get("name").equal(querydefinition.param("name"))); fromperson = PersonEntity.newQueryRoot() fromperson.where(personentity.name.equal(myqueryparameter)); Unterstützung der Schema-Migration

14 openarchitectureware kompakt Template-Sprache Xpand «DEFINE main FOR Model» «EXPAND JavaBean FOREACH this.econtents.typeselect(entitytype)» «ENDDEFINE» «DEFINE JavaBean FOR EntityType» «FILE this.name+'.java'» «EXPAND attribute FOREACH this.attributes()» «ENDFILE» «ENDDEFINE» Modell-Prüfung mit Check context EntityType ERROR "Name of Entity '" + this.name + "' is not unique" : this.siblings().select(e e.name == this.name).size == 0 ; Funktionale Erweiterungen über Xtend List[EntityType] siblings(entitytype type): type.econtainer.econtents.typeselect(entitytype).remove(this) ;

15 Generierungsstrategien Redundanz in den Templates ist OK IF-Blöcke in Templates sind nur für Ein-Zeiler empfehlenswert verschachtelte IF-Blöcke machen Template unwartbar besser sind selbstgeschriebene Funktionen als komplizierte Operationen in den Templates «name.tofirstupper()+'type'» «name.entityname()» Es ist besser Model-zu-Model-Transformationen zur Auflösung von Konventionen nutzen (z.b. Namenskonventionen) als If-Not- Null-Abfragen in den Templates Neben der üblichen Typ-Selektion in den Templates kann eine semantische Selektionen IF-Abfragen reduzieren «EXPAND onetomanyreference FOREACH this.onetomanyreferences()» «EXPAND manytomanyreference FOREACH this.manytomanyreferences()»

16 Fragen & Antworten nächster Xtext Workshop: in Dresden