Modell-Editoren für Eclipse entwickeln mit GMF

Transkript

1 Modell-Editoren für Eclipse entwickeln mit GMF Dr. Marko Boger Dr. Jan Köhnlein (Gentleware AG) 1 1 Gliederung Motivation Technologieüberblick Entwicklung mit GMF Anpassen generierter Editoren Demonstration 2 2

2 Motivation Modellgetriebene Software-Entwicklung mit Eclipse wird immer attraktiver. Modellgetriebene Software-Entwicklung auf dem Vormarsch Standard-Modellierungssprachen etabliert Domänenspezifische Sprachen im Kommen Graphische Editoren für Modelle Bessere Übersicht Modellerstellung von Domänen- statt von IT-Fachleuten Eclipse als Standardentwicklungsplattform etabliert Viele MDSD Open-Source-Frameworks und Tools im Umfeld Modellierungstools Code-Generatoren Modell-Transformatoren Bilden die De-facto-Standards 3 3 Gliederung Motivation Technologieüberblick Entwicklung mit GMF Anpassen generierter Editoren Demonstration 4 4

3 Technologieüberblick cd: Technologieübersicht << component >> GMF << component >> EMFT << component >> EMF << component >> GEF << component >> Eclipse Plattform 5 5 Eclipse Plattform Runtime-Bibliotheken und Ressourcen-Management Standard Widget Toolkit (SWT) User-Interface Framework für Text-Editoren Integrierte Suchfunktionen Hilfesystem Dynamischer Update-/Installationsdienst Generische Frameworks Teamarbeit und Vergleichsoperationen Debugging 6 6

4 Eclipse Modeling Framework (EMF) Java-Implementierung des Ecore-Metametamodells Modellimport und -export nach XMI/XML Ressourcenverwaltung Verweise zwischen verschiedenen Modell-Dateien Lazy-Loading von Modellen Erzeugung von Metamodellen Mit einfachem Baum-basiertem Editor Aus XML-Schema-Beschreibungen Aus annotiertem Java-Code 7 7 Ecore Metamodell 8 8

5 EMF Technology (EMFT) Sammlung von Tools für EMF Code Generierung Java Emitter Templates (JET) Transaktionen Object Constraint Language (OCL) Modellvalidierung Modellabfrage 9 9 Graphical Editing Framework (GEF) Framework zur Erstellung graphischer Editoren Enthält Layout- und Rendering-Toolkit (Draw2D) Model-View-Controller-Entwurfsmuster Komplett anwendungsneutral Nachteile Aufwändig zu programmieren Steile Lernkurve Viel identischer Code für unterschiedliche Diagrammelemente 10 10

6 Graphical Modeling Framework (GMF) Framework zur Generierung graphischer Modell-Editoren aus Ecore-Metamodellen Basiert u.a. auf EMF, EMFT und GEF Abstraktionsschicht über GEF Enthält Runtime-Bibliotheken Code-Generierungs-Templates Wizards zur Erzeugung der Zwischenmodelle Dokumentation Spärlich aber wachsend Eclipse/Online-Hilfe API, Runtime-Guides Eclipse Wiki Newsgroups news://news.eclipse.org:119 Bücher bisher nur über EMF Budinski, Steinberg, Merks, Ellersick, Grose: Eclipse Modeling Framework, Addison-Wesley (2003) 12 12

7 Gliederung Motivation Technologieüberblick Entwicklung mit GMF Anpassen generierter Editoren Demonstration GMF-Editor Editor Toolbar Palette Connectio n Node Übersicht Canva s Eigenschaften 14 14

8 GMF Workflow ad: GMF-Workflow Domain-Modell entwickeln *.ecore Modellierung Graph-Modell entwickeln *.gmfgraph Mapping-Modell entwickeln *.gmfmap Tooling-Modell entwickeln *.gmftool Generierung GMF-Plugin (Java-Code) GMF-Plugin generieren *.gmfgen Generator-Modell erzeugen GMF Entwicklungsprozess ad: GMF-Entwicklungsprozess Domain-Modell erstellen *.ecore Custom-Plugin (Java-Code) Modellierung Graphisches Modell erstellen *.gmfgraph Mapping-Modell erstellen Anpassung Angepasstes Plugin erstellen Tooling-Modell erstellen *.gmftool *.gmfmap zufrieden? Generierung GMF-Plugin (Java-Code) GMF-Plugin generieren *.gmfgen Generierungs-Modell generieren Test Testen 16 16

9 Modellierungsphase Erstellung eines GMF-Plugins Erstellung von vier Modellen Domain-Modell Graphisches Modell Tooling-Modell Mapping-Modell Domain-Modell Semantisches Ecore-Metamodell Definiert die semantischen Elemente hinter den Diagrammelementen Typische Elemente EClass EPackage EAttributes EReferences Poseidon bietet UML-to-Ecore Plugin zur graphischen Erstellung von Ecore-Metamodellen Komplexität domänenabhängig 18 18

10 Beispiel Domain-Modell cd: dgo DgoEntity -name:string * + entities + superclass GeneralizableEntity * Ontology * + subclass DgoRelationship + dgorelationship 1..2 ObjectProperty -ispartof:boolean * + target DgoClass -disjunct:boolean + restriction * + classobjectproperies Nicht im Beispiel Restriction -min:int -max:int Graphisches Modell Definiert Welche graphischen Figuren im Diagramm vorkommen sollen Wie diese ineinander geschachtelt werden Welche graphischen Eigenschaften sie haben sollen Farben, Font, Linienstärke, Layouts etc. Typische Elemente Nodes Connections Labels Compartments Unabhängig vom Domain-Modell Komplexität hoch, da relativ viele Layoutelemente/-properties 20 20

11 Beispiel Graphisches Modell Tooling-Modell Definiert Bearbeitungswerkzeuge, die der graphische Editor anbietet Gruppierung und Darstellung der Werkzeuge Typische Elemente Palette Tool Groups Tool-Definitionen Label, Tooltips, Icons Unabhängig vom graphischen Modell und vom Domain-Modell Ermöglicht Mehrzweckwerkzeuge Komplexität gering 22 22

12 Beispiel Tooling-Modell Mapping-Modell Definiert u.a. Abbildung von graphischen Elementen auf semantische Elemente / Features Abbildung von graphischen Elementen auf Bearbeitungswerkzeuge Einschränkungen bei der Bearbeitung der Elemente Abhängig von Domänen-Modell Graphisches Modell Tooling-Modell Typische Elemente Canvas Mapping Top Node References Node/Compartment/Label Mappings Link Mappings Komplexität hoch 24 24

13 Beispiel Mapping-Modell Generierungsphase Erstellen des GMF-Generierungsmodells aus allen vier Modellen Anpassung des Generierungsmodells Sehr komplexes Modell In der Regel aber wenig Anpassungen notwendig Name des generierten Plugins, Datei-Erweiterungen, Manche Änderungen werden übergeneriert Generierung des GMF-Plugins 26 26

14 Gliederung Motivation Technologieüberblick Entwicklung mit GMF Anpassen generierter Editoren Demonstration Anpassen generierter Editoren Automatisch generierte Editoren oft verbesserungsbedürftig Anpassungsmöglichkeiten Direkte Manipulation des generierten Codes Änderung der Templates Erweiterungspunkte Vererbung Komplexität sehr hoch Oft Detailwissen über GMF-Runtime, EMF, EMFT und GEF notwendig Wenig Dokumentation verfügbar 28 28

15 Direkte Manipulation des generierten Codes JET bietet Merge-Mechanismus JMerge unterstützt geschützte not Javadoc-Tag Nicht empfohlen Unübersichtlich Vermischung von manuell erstelltem und generiertem Code Oft Probleme beim Über- und Neugenerieren und bei der Wartung Änderung der Templates Eigene Versionen der Code-Generierungs-Templates Dynamische Templates zum Austausch einzelner Templates JET-Includes zum Austausch einzelner Abschnitte Für übergreifende Änderungen sehr gut geeignet Nachteile JET-Templates oft unübersichtlich Fehlersuche eventuell sehr mühsam 30 30

16 Erweiterungspunkte Standardmechanismus zur Erweiterung von Eclipse-Plugins UI-Erweiterungen, Factories etc. String-basiert (plugin.xml) Nachträgliche Erweiterung von Plugins Muss vom erweiterten Plugin implementiert werden Nicht-deterministisches Verhalten bei Kollisionen GMF-Services mit Priorität cd: Erweiterungspunkte << component >> GMF-Runtime-Plugin << artifact >> plugin.xml defines Eweiterungspunkt extends << component >> Custom-Plugin << artifact >> plugin.xml Vererbung Angepasste Klassen erben von den generierten Klassen Am besten in eigenem Custom-Plugin Einbindung der Provider- Klassen über GMF-Services mit höherer Priorität cd: Vererbung GMF-Plugin GeneratedEditPart creates GeneratedEditPartProvider registers ExtensionPointX -priority:string=low Custom-Plugin CustomEditPart creates CustomEditPartProvider registers ExtensionPointX -priority:string=high Erfordert tiefes Verständnis von GMF-Runtime, GEF, EMF und EMFT 32 32

17 Gliederung Motivation Technologieüberblick Entwicklung mit GMF Anpassen generierter Editoren Demonstration 33 33