programación orientada a espectos
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Programación orientada a espectosTRANSCRIPT
Programación Orientada a AspectosLa verdad desnuda
Lic. Fernando Asteasuain16 Septiembre 2005Charla de borrachos
¿Porqué se me dio por la POA? Rankings 101 de E!
Ranking MIT Top Ten
En su edición especial del nuevo milenio, (en febrero 2001), la revista MIT Technology Review, lanza su top ten.
“10 emerging areas of technology that will soon have a profound impact on the economy and how we live and work in the new millennium”
10..6 Brain-Machine Interfaces: entender
como trabaja el cerebro.
Transistores Flexibles: desarrollo de nuevos materiales híbridos.
Data Mining: Extraer información de un texto.
Manejo de los derechos digitales.
Biometrics: identificación a través de huellas digitales, retina, facciones.
10
9
8
7
6
5...4 Procesamiento del lenguaje natural:
reconocimiento de voz, extracción de información.
Microphotonics: cristales que reflejan ondas de luz.
Robots: aprendizaje, desenvolvimiento con el ambiente.
Microfluidos: técnicas especializadas para un análisis mas veloces y precisos.
5
4
3
2
Número 1
Programación Orientada a Aspectos!
Empecemos a ver qué es la POA
Evolución del SW Al principio, Codigo Spaghetti.
Tipos, bloques, procedimientos. Tipos de datos abstractos… Objetos: datos + comportamiento.
Conceptos aplicados siempre: Abstracción, encapsulamiento & Modularidad.
Evolución del perfil
Antes, el programador => un ermitaño, programaba en el sótano.
Hoy, ya es un ingeniero de SW:
Trabajo en grupo Buen manejo de relaciones interpersonales. Comunicación
Gráficamente Antes En la actualidad
De todas maneras…. Se encapsula correctamente la funcionalidad
del sistema. ¿Pero qué ocurre con los conceptos no
funcionales ….? Sincronización, logging, manejo de errores,
profiling, etc => no se encapsulan correctamente y quedan esparcidos por todo el sistema.
Se denominan conceptos entrecruzados
Ejemplo 1 Conceptos entrecruzados
Clase Libro {…..<todas las cosas de libro><manejo de errores>…}
Clase Socio {…..<todas las cosas de socio><manejo de errores><controles de acceso>}
Clase Alquiler {…..
<todas las cosas de alquiler><manejo de errores><controles de acceso>
}
* Errores
* Seguridad
Análisis Ejemplo
Funcionalida básica: OK. Libros, Socios, Alquileres.
¿Qué pasa con el manejo de errores y de seguridad?
Se esparcen por todo el sistema, creando dos problemas:
Code Tangling & Code Scaterring
Problemas
Baja correspondencia. Menor Productividad. Menor Reuso. Baja calidad del código. Evolución dificultosa.
Tiranía de la descomposición dominante Supongamos el siguiente modelo:
Descomponer por forma, por color, por tamaño. Nos vemos obligados a elegir un modelo como principal.
Distintos Modelos
Ordenado por Forma
Ordenado por Color
Jerarquía Color-Forma Nos vemos obligados a elegir un modelo como principal. En este caso: color, y luego
forma
POA
La POA promueve la separación de conceptos a través de mecanismos, que permiten abstraer y componer estos conceptos a lo largo del sistema.
Un aspecto es un concepto que no es posible encapsularlo claramente, y que resulta diseminado por todo el código.
Un aspecto será la unidad que encapsulará un concepto entrecruzado.
Conceptos POA Aplicando POA se puede escribir una funcionalidad básica “pura”,
y especificar cada aspecto por separado. Luego, existe un proceso de combinación que compondrá el sistema final.
Los puntos de enlace brindan la interfaz entre aspectos y componentes. Son lugares dentro del código donde es posible agregar comportamiento adicional.
El comportamiento adicional puede agregarse en tres momentos particulares: antes, después, en lugar de .
El encargado de la composición es llamado Weaver. Guiado por los puntos de enlace teje el código base con el código de los aspectos.
Estructura
Estructura Tradicional
Lenguaje
Compilador o Intérprete
EJECUTABLE
PROGRAMA
Estructura POA
... Lenguaje base
Lenguaje de aspectos 1
Lenguaje de aspectos N
... TEJEDOR (WEAVER)
EJECUTABLE
PROGRAMA DE ASPECTOS N
PROGRAMA DE ASPECTOS 1
PROGRAMA DE COMPONENTES
Ejemplo 2: biblioteca
Class Biblioteca { private libro [] libros ; private socio [] socios; public Biblioteca() { … public void prestamo( socio S, libro L) { if controlDeAccesoValido() then{ // código del método } else{ generarExcepcion(); } }
public void ingresarSocio(socio S){ if controlDeAccesoValido() then{ // código del método } else{ generarExcepcion(); } }// demás métodos…}
Control de accesoControl de acceso
Funcionalidad básicaFuncionalidad básica
Definición de un aspecto
Aspecto Control {
Punto de enlace operacionesSeguras = llamadas a Biblioteca.prestamo & llamadas a Biblioteca.ingresarSocio& ...
antes de operacionesSeguras: {if !=(controlDeAccesoValido()) then{ generarExcepcion(); }
}
Ejemplo TFTP
Se implementó con AspectJ el protocolo de comunicación TFTP.
Protocolo muy simple para transferir archivos entre procesos
Reingeniería y Aspecto de Logging. Código de logging: 31%.
Relación POA y POO
Clase A
Clase A1
Attb1
Attb2
Método 1
Clase A2
Attb 3
Método 1
Método 2
POO: conceptos comunes
POA: conceptos entrecruzados
¿De donde venimos?
El grupo de PA en Boston, quería hacer código según la ley de demeter.
Cristina Videira Lopes miembro Ph.D introduce “Separations of Concerns”.
En 1995 Cristina se une en Xerox Park, con Gregor Kiczales. En noviembre nace la sigla AOP.
En 1998 sale la 1º versión de AspectJ, implementado dos lenguajes de Cristina.
Historia en Imágenes
POA y los demás paradigmas Mayormente, se utiliza en relación a la
POO. Sin embargo, existen aplicaciones de POA
a otros paradigmas también. Imperativo: Desarrollos y extensiones a
C para implementación de SO.
Lógicos: aspectos al estilo ?envio (X,Y). Estilo declarativo, consultas.
Herramientas OA Lenguajes para programar Aspectos: AspectJ: Extensión a Java para aplicar
aspectos. La más popular. AspectC++,AspectS, CAESAR. En .NET: Weave.NET, Source Weave. SetPoint: Framework en .NET. Basado en
la semántica y no en la sintaxis.
Todo el ciclo de desarrollo Si bien al principio todo era programar, los conceptos
AOP se trasladaron a todo el proceso de Software. por lo tanto:
AORE: Aspect Oriented Requirement Engineering.
Arquitectura OA AOD: Aspect Oriented Design. Extensiones a UML para soportar el manejo de aspectos en la
etapa de diseño. Extensiones Generales y Específicas.
Verificación, Formalización &Model Checking OA
Antes y después de Aspectos
Bibliografía & Más Info
www.aosd.net
dependex.dc.uba.ar
www.angelfire.com/ri2/aspectos
Comunidad de Aspectos
dependex.dc.uba.ar/~ferto/
Diseño OA
No se banca bien los aspectos. Se extiende UML para tal fin. Extensiones al metamodelo. Extensiones con mecanismos propios. OCL para restricciones: joinpoints.
Extensiones al metamodelo
Extensiones Específicas Se maneja con los mecanismos propios de extensión de UML:
estereotipos, restricciones, y valores etiquetados.
Ejemplo para aspecto de distribución
Conclusiones
Contribuciones principales de: AORE Arquitectura OA Diseño OA
AORE
= Trato para los req. funcionales y no. Reconocer que los req. se entrecruzan e
influyen entre sí. Fundamental contar con sólidos
mecanismos de composición
Arquitectura OA
Pequeñísimas aproximaciones y Herramientas.
El área más tímida de desarrollo hoy día. Mostró útil y viable un lenguaje de
arquitectura OA. Creciente consenso en la comunidad
para separar las vistas.
Diseño OA
Medios para modelar explícitamente los aspectos.
Razonar sobre los concerns por separado.
Manejo de combinación & composición. Resolver conflictos y especificar
cooperación.