Javaにおけるモジュラリティ元年

Java におけるモジュラリティ元年近藤寛喜株式会社チェンジビジョン開発部 1 QCon Tokyo 2010

謝辞 • 参加を認めてくれた平鍋さん始め • Change Visionのみんな • 講演させてくださったInfoQ Japanの皆様 • 事前にレビューしてくださった • 原田さん、安井さん、河村さん、 • 雄介さん、北條さん • ありがとうございました！ 2 QCon Tokyo 2010

自己紹介

アジェンダ • モジュラリティの重要性 • Project Jigsaw と OSGi • モジュール設計の勘どころ 4 QCon Tokyo 2010

InfoQ でも記事多数 !! • Neil Bartlett氏 – Introduction of OSGi – Neil Bartlett on OSGi(インタビュー) • Alex Bletwitt氏 – Modular Javaシリーズ – Bundle.updateシリーズ 6 QCon Tokyo 2010

日本では・・・未だ情報少ない 7 QCon Tokyo 2010

なぜモジュール化が重要になってきたか？ 8 QCon Tokyo 2010

ソフトウェアは複雑 http://www.flickr.com/photos/15928286@N07/2168229708/

Q ：自動車の場合？ http://www.flickr.com/photos/cytech/4386280055/

A:1 億 LOC http://www.flickr.com/photos/cytech/4386280055/

1990 1200億 (原文)http://users.jyu.fi/~koskinen/smcosts.htm 12 http://www.flickr.com/photos/royalport/416330036/ QCon Tokyo 2010

2000 2500億 (原文)http://users.jyu.fi/~koskinen/smcosts.htm 13 http://www.flickr.com/photos/listener42/3665881441/ QCon Tokyo 2010

7年毎に2倍 (原文)http://users.jyu.fi/~koskinen/smcosts.htm 14 QCon Tokyo 2010

毎年11%↑ 15 QCon Tokyo 2010

2010 5000億 http://www.flickr.com/photos/thelastminute/4371562997/ 16 QCon Tokyo 2010

2017 1兆 http://www.flickr.com/photos/15928286@N07/2168229708/ 17 QCon Tokyo 2010

大変

規模の拡大から来る複雑性を軽減する仕組みが必要

構造化指向もオブジェクト指向も複雑性を軽減させる仕組み http://www.flickr.com/photos/procsilas/39287750 9/

見通しよく整理する http://www.flickr.com/photos/cheltenham/410034118 8/

システムの中にいくつかの境界を作り、分ける → モジュール化 22 QCon Tokyo 2010

モジュラリティとは、モジュールを使ってシステムを構成すること 23 QCon Tokyo 2010

モジュール化のレイヤシステム SOA APP ？？？マイクロ 24 OS QCon Tokyo 2010 カーネル

モジュール化の利点 (1) 情報隠蔽の促進 http://www.flickr.com/photos/8011986@N02/2681415971/

モジュール化の利点 (2) 依存関係の整理 http://www.flickr.com/photos/oddwick/1765661986/

モジュール化の利点 (3) 再利用を促進 http://www.flickr.com/photos/comedynose/4012525634/

再利用の二つの軸機能軸 ( 機能 : ライブラリ等 ) 時間軸 ( 使いつづける ) 28 QCon Tokyo 2010

モジュール化の利点のまとめ • 情報隠蔽の促進 • →実装を公開しないでもよい • 依存関係を定義 • →システムの動作に必須のものが分かる • 再利用を促進 • →実装量を削減と継続利用の促進 29 QCon Tokyo 2010

Java だったら・・・ http://www.flickr.com/photos/morberg/3146874095/

JAR で運用 http://www.flickr.com/photos/alexkerhead/3123914969/

Q.JARだけでモジュールシステムを構成できないの？ 32 QCon Tokyo 2010

A.JARだけではモジュールシステムとして運用するのは厳しい 33 QCon Tokyo 2010

Java のクラスロードモデル依存拡張ブートクラスローダクラスローダ JAR アプリケーションクラスローダ A B C G D E F 34 QCon Tokyo 2010

中身を展開 http://www.flickr.com/photos/shareski/3481154470/

ごちゃごちゃ http://www.flickr.com/photos/joiseyshowaa/2402764792/

Visibility と Accessibility 参照性とアクセス可能性参照タイプ= interface+ 可能 class 参照可能とは、あるタイプが他のタイプを参照できるか？ JARがVMに読み込まれた状態 37 QCon Tokyo 2010

Visibility と Accessibility 参照性とアクセス可能性参照利用アクセス　タイプ= interface+ 可能可能可能 class アクセス可能とは、モジュールの公開範囲を指す。 38 QCon Tokyo 2010

アクセス可能範囲で整理 http://www.flickr.com/photos/joiseyshowaa/2402764792/

モジュール化の欠点 • 開発コスト – 意識しない時の3倍 • 独立性の担保 • 依存関係の整理 • 規模が小さい時は× 　　　　→例:設計したら1モジュール使うべき場所を見誤らないように宮本武蔵・五輪書より 40 武器や流派にこだわるな QCon Tokyo 2010

既存システムのモジュール化 http://www.flickr.com/photos/tanaka_juuyoh/429440983 1/

難しい http://www.flickr.com/photos/tanaka_juuyoh/4294409831/

モジュール化は早い時期から検討を http://www.flickr.com/photos/alaina_marie/4377282773 /

Project Jigsaw を一言で • 次世代Java標準の • モジュールシステム 45 QCon Tokyo 2010

OSGi を一言で言うとモジュールシステムのデファクトスタンダード 46 QCon Tokyo 2010

OSGi vs Project Jigsaw http://www.flickr.com/photos/laurelfan/46009085/

協力 http://www.flickr.com/photos/aidan_jones/1234618279/

EclipseCon 2010 にて Project JigsawとOSGiの相互運用 →OSGiのモジュールがJigsawでも使える Oracleの Steve Harris氏とJeet Kaul 氏 49 QCon Tokyo 2010

Project Jigsaw 50 QCon Tokyo 2010

Project Jigsaw とは問題:Javaプロセスの起動が遅い →起動時間・メモリフットプリントの改善したい • JDKクラスライブラリをモジュール化 • Java SEもモジュールで分割 – 起動時に必要なモジュール構成で • Java7の目玉の一つ！ 51 QCon Tokyo 2010

Visibility と Accessibility 参照性とアクセス性参照利用アクセス　タイプ= interface+ 可能可能可能 class アクセス可能とは、モジュールが公開しているか？識別子public/protected/default/privateにmodule追加 publicとmoduleはmodule外への公開/非公開の区分 52 QCon Tokyo 2010

メタデータに必要なもの • 名前 • 依存関係 – 必要なもの – 公開範囲 • バージョン 53 QCon Tokyo 2010

Java 言語拡張メタデータ module M1 @ 1.0 { • requires M2 @ 2.0, M3 @ 3.0; • provides M4 @ 4.0, M5 @ 5.0; • permits M6; • class com.foo.bar; • } module-info.java JSR294 54 QCon Tokyo 2010

複雑に絡みあう JDK 55 http://www.flickr.com/photos/adc/411821495/ QCon Tokyo 2010

大変

Pr oject Jigsaw 絶賛開発中 http://www.flickr.com/photos/tanaka_juuyoh/429440983 1/

OSGi 58 QCon Tokyo 2010

OSGi とは • Open Service Gateway initiativeの略 • 直訳「オープンなサービスゲートウェイの推進」 • OSGi Allianceで標準化 • Dynamic Module Systems for Java • Javaのための動的なモジュールシステム 59 QCon Tokyo 2010

増える利用例 60 QCon Tokyo 2010

astah* の事例 • 既存機能のカスタマイズや拡張 • モジュールによるプラグインシステム 61 QCon Tokyo 2010

Linked in の事例 • 約2ヶ月かけて自社サービスをモジュール化複数バージョンのモジュールを利用 62 http://www.springsource.com/files/uploads/datasheets/Linkedin-Case-Study.pdf QCon Tokyo 2010

OSGi の 3 大要素モジュールシステムサービス連携動的 ( Dynamic ) http://www.flickr.com/photos/yourdon/29217341 52/

OSGi の 3 大要素モジュールシステムサービス連携動的 (Dynamic) http://www.flickr.com/photos/yourdon/29217341 52/

OSGiを使ってモジュールシステムを構築すると、クラスローダの関係はこうなります。 65 QCon Tokyo 2010

OSGi のクラスロードモデル System G A B C JAR+メタデータ • Bundle(バンドル) D E F 66 QCon Tokyo 2010

クラスローダにより区分け http://www.flickr.com/photos/joiseyshowaa/240276479 2/

バージョンの異なる JAR への依存 • java -cp a.jar;b.jar;c.jar;a_v2.jar • (通常フラットなクラスパスの場合) app Ext Boot a b c a2 68 先に見つけた JAR で解決 QCon Tokyo 2010

バージョンの異なる Bundle への依存 • OSGi環境下の場合 System app Ext Boot a a2 b c 宣言された Bundle で解決 69 QCon Tokyo 2010

Bundle = JAR + メタデータ 70 QCon Tokyo 2010

JARとして使える 71 http://www.flickr.com/photos/suewaters/2011571473/ QCon Tokyo 2010

欠点 • 独自のクラスロード構造 – ContextClassLoaderを頼ったライブラリの利用が困難 • 対処法: • →クラスローダの入れ替え System G • →ライブラリ側で順次対応 A B C • →OSGi実装での拡張 D E F 72 QCon Tokyo 2010

メタデータに必要なもの • 名前 • 依存関係 – 必要なもの – 公開範囲 • バージョン 73 QCon Tokyo 2010

OSGi のメタデータの書き方 META-INF/MANIFEST.MFに記述　シンボル名:Bundle-SymbolicName 　バージョン:Bundle-Version 　依存関係　　必要なパッケージ:Import-Package 　　公開パッケージ:Export-Package • ローカルクラスパス:Bundle-ClassPath 74 QCon Tokyo 2010

Visibility と Accessibility 参照性とアクセス性参照利用アクセス　タイプ= interface+ 可能可能可能 class アクセス可能とは、モジュールが公開しているか？ MANIFEST.MFでアクセス可能範囲を宣言 75 QCon Tokyo 2010

OSGi の 3 大要素モジュールシステムサービス連携動的 (Dynamic) http://www.flickr.com/photos/yourdon/2921734152/

Declarative Service • Consumer(要求側)とProvider(供給側) • Consumerは、必要なIFを宣言 • Providerは供給できるIFと、実装を宣言 POJO　 77 QCon Tokyo 2010

DI コンテナ→ OSGi コンテナサービスはDIパターンが非常に有効 →テスト容易性の向上インタフェースと実装を明確に分離 http://www.flickr.com/photos/danielspils/58586596/ 78 QCon Tokyo 2010

Whiteboard-model 79 QCon Tokyo 2010

Extender パターン • Declarative Seriviceには内部互換性 80 QCon Tokyo 2010

Declarative Service 実装 • Equinox DS • Felix DS • iPOJO • Google Guice peaberry • Blueprint Service系 – Eclipse Gemini(Spring DM) – Apache Aries 81 QCon Tokyo 2010

OSGi の 3 大要素モジュールシステムサービス連携動的 (Dynamic) http://www.flickr.com/photos/yourdon/2921734152/

Dynamic VM稼働中にBundleの構成を変更 →install,update,uninstall,start,stop,refresh 実行中のBundleの状態が見える http://www.flickr.com/photos/clearlyambiguous/165316414/ 83 QCon Tokyo 2010

OSGi の実装 http://www.flickr.com/photos/yourdon/29217341 52/

OSGi の実装 • オープンソースプロジェクトが4種類スタンスが異なる 85 QCon Tokyo 2010

Equinox • よみ：いくいのっくす • 開発元:Eclipse Foundation • Eclipseの基盤 OSGi Core Spec R4.2 の参照実装 • 実践主義(仕様へフィードバック) • アプリケーションの基盤向け 86 QCon Tokyo 2010

Equinox の特徴 • Eclipse-BuddyPolicy – 境界を制御する宣言 – 例:スクリプト言語、log4j • Bundle-ActivationPolicy – Bundleが必要になるまでロードせず。 – →起動時間の改善 87 QCon Tokyo 2010

Eclipse-BuddyPolicy System Script Engine A B C JAR+メタデータ E • Bundle(バンドル) D F Model 88 QCon Tokyo 2010

Felix • よみ：ふぇりっくす • 開発元:Apache Foundation OSGi Service Spec R4を実装 • 仕様への互換性を重視 • 既存アプリケーションへの組み込みを視野 89 QCon Tokyo 2010

Felix の特徴 • 既存のアプリとFelix内のBundleで連携 90 QCon Tokyo 2010

knopflerfish • よみ:ノプラフィッシュ • 開発元:makewave • OSGi R3を実装済み R4を実装中商用サポートあり 91 QCon Tokyo 2010

Concierge OSGi • よみ：コンシェルジュ • 開発元:Sourceforge.netのプロジェクト • OSGi R3を実装 • 組込向けに特化 – ファイルフットプリント等 92 QCon Tokyo 2010

Pax Runner • Equinox,Felix,knopflerfish,Conciergeの • 切り替えをサポート 93 QCon Tokyo 2010

OSGi の導入効果 http://www.flickr.com/photos/yourdon/2921734152/

OSGiはすべてのメンバーでのソリューション作成を強力に支援。その力のいくらかはシステムエンジニアリングを越えて拡大し、ソーシャルエンジニアリングに及んでいます。 Equinoxのリード開発者 Jeff McAffer氏の言葉 95 QCon Tokyo 2010

ソーシャルエンジニアリングとはチーム開発が変わっていく事プラットフォームチームアプリ開発チーム • 開発チーム毎にBundleを担当 • プロセスや実装を独自に改善 http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/ 96 QCon Tokyo 2010

ソーシャルエンジニアリングとはチーム開発が変わっていく事プラットフォームチームアプリ開発チーム • プラットフォームチームの提供IFで • アプリケーションを開発 http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/ 97 QCon Tokyo 2010

ソーシャルエンジニアリングとはチーム開発が変わっていく事プラットフォームチームアプリ開発チーム • アプリチームは提供IFを拡張して開発を進める事もできる http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/ 98 QCon Tokyo 2010

ソーシャルエンジニアリングとはチーム開発が変わっていく事プラットフォームチームアプリ開発チーム • 提供IFの拡張はプラットフォームにフィードバック http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/ 99 QCon Tokyo 2010

インテグレーションの手違いを撲滅 PFチームアプリAチームアプリBチームインテグレーション環境集めたバイナリの間違いを実行時に確認できる。 http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/ 100 QCon Tokyo 2010

Polyglot( 多言語 )OSGi System G A B C JVM上の言語もモジュール対応 JRuby Scala Groovy 進行中 101 QCon Tokyo 2010

Bundle のテスト http://www.flickr.com/photos/yourdon/29217341 52/

単体テストと統合テスト System G A B C JAR+メタデータ • Bundle(バンドル) D E F 103 QCon Tokyo 2010

Mock Service の注入 Mock Serviceをコンテナに注入動作の大まかな確認 Mockito (http://mockito.org/) http://www.flickr.com/photos/takuma104/43113749 104 34/ QCon Tokyo 2010

Pax Exam • 統合テスト用のツール • Bundleの構成やOSGiコンテナの変更 105 QCon Tokyo 2010

良い垣根は良い隣人を育む by Jef f McAf fer http://www.flickr.com/photos/tambako/3451214734/

依存関係を小さく http://www.flickr.com/photos/tambako/3451214734/

まとめ：複雑なシステム →小さく・独立・組み合わせ 110 QCon Tokyo 2010

参考文献 111 QCon Tokyo 2010

何か質問はございますか？ 112 QCon Tokyo 2010

質問は Kompiro@ gmail.com 113 まで QCon Tokyo 2010

http://jibun.atmarkit.co.jp	256
http://d.hatena.ne.jp	203
http://www.slideshare.net	12
http://iteman.tumblr.com	8
http://webcache.googleusercontent.com	1
http://aitcms-j.atmarkit.co.jp	1

Javaにおけるモジュラリティ元年

by Hiroki Kondo on Apr 21, 2010

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