a lectire from Polytech'Sophia

1. INGÉNIERIE DES MODÈLES &
LANGAGES SPÉCIFIQUES
AUX DOMAINES
Sébastien Mosser
Université de Nice - Sophia Antipolis,
CNRS, I3S, Equipe Modalis
Polytech’Nice Sophia SI5 - Master 2 IFI
Année universitaire 2009 - 2010

2. CONCLUSION
De toutes façons, les modèles,
ça marchera jamais
DR
u G 09
s d 20
ur née vier
Jo Jan
GP L,

3. CONCLUSION
De toutes façons, les modèles,
ça marchera jamais
avec des informaticiens.
DR
u G 09
s d 20
ur née vier
Jo Jan
GP L,

4. MÉTIER

5. => PASSE-PARTOUT

6. INDUSTRIALISATION

7. => DÉDIÉ DOMAINE

8. DIVERSIFICATION

9. => MAUVAIS DOMAINE

10. MOTIVATION PAR L’EXEMPLE
représente
Modèle de
faits Prolog
SOA
décrit
génère
raisonne
Pour un «vrai» système:
plus de 50.000 faits !!
9

11. INTRODUCTION et toujours 50.000 faits !!
D’UN DSL
Modèle de
faits Prolog
représente
décrit Pour un «vrai» système:
seulement 400 lignes !!
SOA
est compilé vers
génère
Langage raisonne
Spécifique
10

12. AGENDA
1.Rappels sur les
langages 4. Construction d’un DSL
dirigée par :
2.Quelques «langages
domaines»
• Les besoins
• La syntaxe abstraite
3.Des métamodèles • Les modèles (bis)
aux langages
5. Conclusions

13. LANGAGES ... (RAPPELS)

14. SUR LES LANGAGES ...
« Languages are the primary way in which
system developers communicate, design and
implement systems »
« Languages provide abstractions that can
encapsulate complexity, embrace the
diversity of technologies and design
abstractions, and unite modern and legacy
systems »
Tony Clark, Andy Evans,
Paul Sammut, James Willans
13
pam@MDD4DRES’09

15. CECI N’A PAS LA PRÉTENTION
D’ÊTRE UN COURS DE COMPILATION !

16. CONFORMITÉ
«est un mot de»
eBNF
«est un mot de»
Grammaire
«est un mot de»
Code Source
15

17. LANGAGES TEXTUELS (RAPPELS)
• Code source
• Syntaxe concrète du langage, «Ce que j’écris»
• Analyse lexicale
• Production de Lexèmes
• Analyse syntaxique
• Appartenance au langage
• Arbre de Syntaxe Abstraite
• Syntaxe abstraite du langage, «Ce que j’ai voulu dire»
16

18. DU SOURCE À L’ARBRE DE
SYNTAXE ABSTRAITE ...
Analyseur
Lexical
Lex
Arbre de
Source Lexèmes Syntaxe
Abstraite
Analyseur
Syntaxique
Yacc
17 pfz@SI4

19. function foo() {
EXEMPLE
echo «Hello, World !»;
} (Syntaxe concrète)
FUNCTION (AST)
#FUNC
#SYMBOL(«foo») foo DEFINITION
#LPAREN STATEMENT
#RPAREN FUNCTIONCALL
...
echo ARGS
#RBRACKET
«Hello, World !»
(lexèmes) 18

20. MINIMALISME DE SCHEME
& PURETÉ SYNTAXIQUE
C
ul
(define foo () (Syntaxe concrète)
tu
re
(print «Hello, World !»))
G
én
S-Expressions
ér
al
e
(define foo () (AST)
(print «Hello, World !»))
19
λ

21. ET LE COMPILATEUR
DANS TOUT ÇA ? (EN GROS)
est interprété par
Partie cible
Avant Arbre
r
it
pa
de
du
pro
sé
Syntaxe
aly
Partie
an
Abstraite
est
Arrière
source produit
20 inspiré de pfz@SI4

22. « Another lesson we should have learned
from the recent past is that the development
of "richer" or "more powerful" programming
languages was a mistake in the sense that these
monstrosities, these conglomerations of
idiosyncrasies, are really unmanageable, both
mechanically and mentally. I see a great future
for very systematic and very modest
programming languages. »
E.W. DIJKSTRA (1972)
pam@MDD4DRES’09 21

23. DESIGN D’UN DSL (TYPIQUE)
• Identify
the problem domain and gather all relevant
knowledge in this domain
• Cluster this knowledge in a handful of semantic
notions and operations on them
• Construct a library that implements the semantic notions
• Design and implement a compiler that translates
language statements to sequences of library calls
• Write programs for all desired applications and compile
them J. C. Cleaveland.
A. van Deursen and P. Klint.
Building application generators.
Little languages: Little maintenance?
IEEE Software, pages 25-33, July
Journal of Software Maintenance, 10:75-92, 1998.
22 1988.
pam@MDD4DRES’09

24. «LANGAGES DOMAINES»

26. GRAPHVIZ

27. UML

28. KML

29. DES MÉTAMODÈLES
AUX LANGAGES

30. MODÈLES, MÉTAMODÈLES
& LANGAGES
«métatriangle»
représente
Métamodèle Langage
o t de
est conforme à n m
est u
représente
Modèle Chose
29
pam@MDD4DRES’09

31. METAMODELING ARCHITECTURE
Langage de
Métamétamodèle représente
description des
langages
est conforme à
Langage de
Métamodèle
représente
description des
choses
est conforme à
représente
Modèle Chose
Implémentation
30
pam@MDD4DRES’09

32. DES MÉTAMODÈLES
AUX LANGAGES
Syntaxe
générique
ECore
Syntaxe
abstraite Spécifications
Syntaxe
Syntaxe
concrète
Syntaxe
concrète métamodèle
Sémantique
concrète
langage
31
pam@MDD4DRES’09

33. CONSTRUCTION D’UN DSL
& INGÉNIERIE DES MODÈLES

34. PROBLÈME GÉNÉRAL
Modèle
Texte
33

35. PROBLÉME GÉNÉRAL (IRL)
Modèle
Texte
34 mh@GPL’09

36. PROBLÉME GÉNÉRAL (IRL)
Métalangage
conforme
Métamodèle
conforme
Modèle
Texte
34 mh@GPL’09

37. PROBLÉME GÉNÉRAL (IRL)
Templates util Métalangage
ise
conforme
utilise Métamodèle
conforme
d uit Générateur utilise
p ro de texte Modèle
Texte
34 mh@GPL’09

38. PROBLÉME GÉNÉRAL (IRL)
Templates util Métalangage
ise
conforme
utilise Métamodèle
conforme
d uit Générateur utilise
p ro de texte Modèle
Texte
produit
est
uti
lisé
pa Analyseurs Interpreteur
r pro
du
it ise
lise
Grammaire AST util
uti
34 mh@GPL’09

39. DIRIGÉE PAR LES BESOINS
ma@bbq 35

40. Syntaxe
Concrète
rit
d éc
déc
rit
Template de
génération
36

41. Analyseur Analyseur
Lexical Syntaxique
Syntaxe
Concrète
rit Métamodèle
d éc
ECore
déc Plugin
rit
d’édition
Template de
génération
36

42. EXEMPLE: UN LANGAGE
DE DÉFINITION D’ENTITÉS
type String
type Bool
entity Session {
property Title: String
property IsTutorial : Bool
}
entity Conference {
property Name : String
property Attendees : Person[]
property Speakers : Speaker[]
}
entity Person {
property Name : String
}
entity Speaker extends Person {
property Sessions : Session[]
} 37
http://www.eclipse.org/Xtext/documentation/latest/xtext.html#getting-started-xtext

43. EXEMPLE: UN LANGAGE
DE DÉFINITION D’ENTITÉS
public class Person {
private String name;
public String getName() {
return this.name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
} Cible: Java
entity Person {
property Name : String
}
37
http://www.eclipse.org/Xtext/documentation/latest/xtext.html#getting-started-xtext

44. SYNTAXE CONCRÈTE
38
http://www.eclipse.org/Xtext/documentation/latest/xtext.html#getting-started-xtext

45. EDITEUR AUTO-GÉNÉRÉ
39
http://www.eclipse.org/Xtext/documentation/latest/xtext.html#getting-started-xtext

46. TEMPLATE DE GÉNÉRATION JAVA
«IMPORT entities»
«DEFINE entity FOR Entity»
«FILE this.name + ".java"»
public class «this.name» {
«EXPAND property FOREACH this.properties»
}
«ENDFILE»
«ENDDEFINE»
«DEFINE property FOR Property»
private «this.type.name» «this.name»;
public void set«this.name.toFirstUpper()»
(«this.type.name» «this.name») {
this.«this.name» = «this.name»;
}
public «this.type.name» get«this.name.toFirstUpper()»() {
return this.«this.name»;
}
«ENDDEFINE»
40
http://www.eclipse.org/Xtext/documentation/latest/xtext.html#getting-started-xtext

47. DIRIGÉE PAR LA
SYNTAXE ABSTRAITE
T P
ma@bbq 41

48. Syntaxe Abstraite
Métamodèle
éc rit
d
décrit
Syntaxe
concrète
42

49. Syntaxe Abstraite
Plugin
d’édition
Métamodèle
éc rit
d
décrit
Syntaxe
concrète
42

50. EXEMPLE: UN DSL DE
DESCRIPTION DE SANDWICHES
43
http://www.emftext.org/index.php/EMFText_Concrete_Syntax_Sandwich

51. SYNTAXE ABSTRAITE
(MÉTAMODÈLE)
44
http://www.emftext.org/index.php/EMFText_Concrete_Syntax_Sandwich

52. SYNTAXE CONCRÈTE
45
http://www.emftext.org/index.php/EMFText_Concrete_Syntax_Sandwich

53. DIRIGÉE PAR LES MODÈLES
ks
inta
S
46

54. Modèle de
Métamodèle Sintaks syntaxe concrète
dé
cri c r it
t dé
47

55. Métalangage confor
m eà
Métamodèle de
syntaxe concrète
conforme à
conforme à
Modèle de
Métamodèle Sintaks syntaxe concrète
dé
cri c r it
t dé
47

56. BOOTSTRAP: HUTN
conforme Métalangage
Métamodèle de
syntaxe concrète conforme
conforme
Métamodèle
référence
Modèle de conforme
syntaxe concrète Modèle
utilise
conforme
Texte Sintaks
48 mh@GPL’09

57. BOOTSTRAP: HUTN
conforme Métalangage
Métamodèle de
syntaxe concrète conforme
HUTN
conforme
Métamodèle
référence
Modèle de conforme
syntaxe concrète Modèle
utilise
conforme
Texte Sintaks
48 mh@GPL’09

58. AGILITÉ DU CYCLE DE VIE:
DEV. EN SPIRALE
Métamodèle
conforme
Modèle
49 mh@GPL’09

59. AGILITÉ DU CYCLE DE VIE:
DEV. EN SPIRALE
HUTN
référence Métamodèle
Modèle de
syntaxe concrète conforme
Modèle
49 mh@GPL’09

60. AGILITÉ DU CYCLE DE VIE:
DEV. EN SPIRALE
référence Métamodèle
Modèle de
syntaxe concrète conforme
Modèle
49 mh@GPL’09

61. AGILITÉ DU CYCLE DE VIE:
DEV. EN SPIRALE
référence Métamodèle
Modèle de
syntaxe concrète conforme
conforme Modèle
Texte
Sintaks
49 mh@GPL’09

62. AGILITÉ DU CYCLE DE VIE:
DEV. EN SPIRALE
référence Métamodèle
Modèle de
syntaxe concrète conforme
conforme Modèle
«Bidouillage»
Texte
Sintaks
49 mh@GPL’09

63. UN EXEMPLE DE MODÈLE DE
SYNTAXE CONCRÈTE
Type Mail {
From: User
To: User
}
Type User {
Name: String
}
Type String;
50
pam@MDD4DRES’09

64. DIRIGÉE PAR LES MODÈLES
(BIS)
51

65. TOUT EST MODÈLE ...
ET INDÉPENDANT !!
• Domaine : Concepts métiers Mapping :
• Les entités que je dois manipuler Quoi
• Graphique : Boites, boutons, ...
Comment
• Les entités que je veut afficher
Quand
• Outils: Palette, actions, ...
• Comment je manipule tout cela (créer, supprimer, ...)
52
http://fondement.free.fr/lgl/courses/mde/documentation_succinte_gmf.pdf

66. WORKFLOW GMF
Plugin
d’Edition
53

67. WORKFLOW GMF
Modèle Modèle Modèle
«Outils» «Domaine» «Graphique»
Plugin
d’Edition
53

68. WORKFLOW GMF
Modèle Modèle Modèle
«Outils» «Domaine» «Graphique»
Modèle Modèle
«Mapping» «Génération»
Plugin
d’Edition
53

69. CONCLUSIONS

70. LIMITATIONS (VOLONTAIRES)
• On s’est intéressé ici aux langages «textuels»
• C’est plus «rapide» à mettre en oeuvre
• Il existe des approches «graphiques»
• Eclipse GMF, créateur d’éditeur graphique dirigé par les
modèles
• Trop peu de temps pour monter un cours / TP
• Et il existe de nombreux tutoriels sur le Web
55

71. E.W. DIJKSTRA
(1972)
« I see a great future for very
systematic and very modest
programming languages. »

72. If the only tool you have is a hammer ...
... then everything looks like a nail!!

73. CRÉDITS & REMERCIEMENTS
• Pierre Alain Muller
«pam@MDD4DRES’09»
• Michel Hassenforder
«mh@GPL’09»
• Paul Franchi
«pfz@SI4»
• Mathieu Acher
«ma@bbq»
• Images:
• http://sxc.hu 58

74. De toutes façons, les modèles,
ça marchera jamais
avec des informaticiens.