Xtext And Grails20091218

モデリングと Grails のあやしい関係

はじめに • 今回ご紹介する考え方・方式やツールは必ずしも Groovy/Grails 専用のものではありません – Groovy/Grails の世界にも適用可能で、後半で Grails との対応付けを試みました – 余り期待せず「こんな世界もある」ということで、気楽に聞いてください

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モデル駆動ソフトウェア開発（MDSD） • 主題は Model Driven Software Development です。 – モデルをソフトウェア開発につなげるという考え方や開発手法 – 欧州（独・仏・英ほか）で研究開発が活発 • まずは雰囲気を理解して貰うための例題から入ります。

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ソーシャルネットモデルエディタ当エディタはEclipse GMF で作成

ソーシャルネットメタモデル Eclipse GMF へのインプットデータ

モデル • モデル（Model）名詞（出典：Wiktionary） – “A simplified representation (usually mathematical) used to explain the workings of a real world system or event.” – “The structural design of a complex system.” • 単純化する（Simplify）動詞（同上） – To make simpler, either by reducing in complexity, reducing to component parts, or making easier to understand. • モデリングとは関心事以外の詳細を切り捨て単純化した結果（モデル）を作る作業 – 詳細をドロップしているため、プログラム・ソースコードの世界とちと違います

モデリング言語 • 汎用（標準）モデリング言語 – Unified Modeling Language (UML) – 特徴 • グラフィカル言語（テキストより全体像を把握しやすい） – 実際は要素数がある程度まで • カバレッジが広い（広すぎる） • 特定用途向モデリング言語 – Domain Specific Language (DSL) – 特徴 • 特定用途に最適化（カバレッジが狭い） • グラフィカル言語もテキストベース言語もある • 標準になるもあるが誰でも作成可能

DSL の分類 • Internal DSL と External DSL – Internal：母体となるプログラミング言語を持つ – External：プログラミング言語独立 • Graphical DSL と Textual DSL – Graphical：ダイアグラムベース（BPMNなど） – Textual：テキストベース（GroovyやRubyのDSLなど） • DSLについての一般的な説明・議論については Wikipediaとmartinfowler.comへどうぞ

モデル駆動ソフトウェア開発（MDSD） • Model Driven Software Design/Development/Engineering (MDD, MDA, MDE, MBD, … ) --- 言い方多数有 • モデルとソースコードをつなげる仕組み（試み） • モデルは「UMLモデル」だけでない – DSL に基づくモデル – UML Profile（UML拡張）を適用した拡張UMLモデルなど • モデルの作成 – DSL/UMLモデルエディタ – モデル作成→｛モデル変換}* もある • モデルのテキストへの変換（コード生成） – モデル→ソースコード変換

4階層メタモデルアーキテクチャ M3 メタメタモデル Meta Object Facility (MOF) 標準仕様の世界 M2 メタモデル UML, BPDM/BPMN, BMM, CWM, … M1 モデル UML モデル, BPMNモデル, … M0 インスタンス

4階層メタモデルアーキテクチャ M3 メタメタモデル Eclipse Modeling Framework (EMF), … 標準実装の世界 M2 メタモデル UML tools, BPMN tools, … M1 モデルユーザが作成したモデル（データ） M0 インスタンス

悪乗り 4階層メタモデルアーキテクチャ言語設計用言語 M3 メタメタモデル EBNF プログラミング言語 M2 メタモデル Java, Groovy, Grails, Scala, … 言語仕様プログラミング言語を用いて書かれた M1 モデルプログラム（例：Grails Apps） M0 インスタンス

ということで • 「モデリング」と「プログラミング」は実は近そう • どちらも抽象化により下位の詳細を隠蔽 – プログラミング言語は機械語を隠蔽 – モデリング言語はプログラミング言語を隠蔽 • プログラミング言語には対応するコンパイラやインタープリタがある • モデリング言語にはどうして対応する何かが無いの？ – モデル駆動開発（MDSD）

実例に基づいて • ソーシャルネットワークと Grails で考えます

Grails メタモデル • Grails 言語仕様 – プログラミング言語は通常 EBNF 等で規定 • 残念ですが、私はまだ Grails の EBNF による Grails 言語（Framework?）規定を Web 上で見つけていません – あれば助かったのですが・・・ – ご存じの方おられれば是非教えてください • とりあえず、どこかに存在するものと勝手に想定しておきます

期待する Grails との対応付け • モデルに基づき（可能な範囲で） – Grails の Domain Class を導きたい – Grails の Controller を導きたい – Grails の View を導きたい • そのためには – モデリングツールの準備要 • Grails 対応 Profile を組み込んだ UML ツールまたは Grails 対応 DSL ツール – コード生成支援ツールの準備要 • コード編集支援ツール • コード生成ツール

UML利用の場合 • 純粋UMLではGrailsのセマンティクスを表現できません • Grails のメタモデルとそれに基づく UML Profile が必要です – Grails特有の概念をUMLモデルとして記述するための規定（標準はありません） – UMLツールにこの拡張（Profile定義）を組み込む –例 • Grails ドメインクラス → UMLクラス • Grails Web Flow → UML状態遷移図やアクティビティ図 • Grails View → UMLクラス

ツールについて • 最初に eclipse/GMF の例を見て頂きましたが、ここからはドイツのオープンソースプロジェクトが推進している、相互に関連を持つ2種類のツールについて紹介します – eclipse/Xｔext（旧openArchitectureWare） – Fornax-Platform の Grails Cartridge • 話の都合により後者から説明します

Fornax-Platform: Grails Cartridge ご存じだった方おられますか？

Fornax-Platform: Grails Cartridge • この Cartridge は Grails 用の拡張を加えた UML 図に基づいて以下の（それなりの）コード生成を行います – Domain Class – Controller – View • 作成者によると 2007 年に大学でマスター論文中に行ったプロジェクトの一部だそうです • UML ツールはオープンソースの Topcased – かなり多機能ですが少し癖があります

UML Profile for Grails 定義例

Domain Class定義例

Controller定義例

DSL利用の場合 • Graphical DSL – eclipse GMF/EMF などのツール利用 – Grails 対応では UMLの Class 図（構造）＋状態遷移図（振る舞い）に近いものとなるでしょう • Textual DSL – eclipse Xtext, JetBrains MPS, Microsoft Oslo などのツール利用 – Grails 対応では Code Completion機能を備えたIDE的なものも可能です • Goovy/Grails から離れ一般的な説明から入ります

Graphical DSL 例 • eclipse Graphical Modeling Framework (GMF)

Graphical DSL 例 • 他の Graphical DSL ツール – MetaEdit+ (MetaCase) – Generic Modeling Environment (Vanderbilt Univ.) – Visual Studio DSL Toolkit (Microsoft)

Graphical DSL 例

Textual DSL 例ご存じだった方おられますか？

Textual DSL 例 • 他の Textual DSL ツール – Oslo M Language [ と呼ばれていた技術 ] (Microsoft) – Meta Programming System (JetBrains)

Textual DSL 例 DSL 言語定義

このEMFモデルと同義 DSL 言語定義

Textual DSL 利用例 DSL ベースモデル定義この生成されたエディタにはIDE的サポート機能がおまけで付いてきます

DSL モデル変換 • UML であれ Graphical DSL であれ Textual DSL であれ、最終的には何らかのメカニズムでモデルをソースコードへ変換 • ここでは Xtext と同じファミリーにある機能（Xtext の Distribution に含まれる）を利用

DSL モデル変換例変換手順定義 & 変換結果当テンプレートを使いモデル変換

体験から得た Xtext 適用のこつ • Xtext で定義するDSL要素はメタモデルレベルのものを選ぶと効果的 – クラス（Entity）や状態遷移図はサンプルをそのままかベースにすれば良い – UMLほかのメタモデル仕様も素材になる • 生成されるエディタ – 無理にソースエディタを目指さない（雑音が混入するため） – 本質的な情報だけ記述できればよしとする • 残りはコード変換テンプレートで頑張る（LoopingやNesting などの構造も活用）

日本Xtextユーザ会 http://groups.google.co.jp/group/xtext-users-japan

最後に • モデリングとプログラミングの境界領域に関する話でした – 夜の部で感想など聞かせて頂ければと思います • JGGUG Groovy Lovers のみなさんの Enjoy Groovy Programming という気持ちに棹さす積りはありません • むしろ、こういった技術・ツールと組み合わせるともっと面白いことが出来るかもしれない、ということです • ご清聴どうもありがとうございました

Xtext And Grails20091218

by at_husky on Dec 19, 2009

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