1. O documento descreve o software Merlin, que gera interfaces CRUD em tempo de execução utilizando uma abordagem baseada em modelos. 2. Merlin oferece interfaces de usuário simples e complexas (mestre-detalhe) com foco em facilidade de uso e resposta rápida a mudanças no modelo de dados. 3. Exemplos demonstram como anotações no modelo de dados influenciam a interface gerada e como o Merlin é integrado em um sistema cliente.

1. Merlin: Interfaces CRUD Em Tempo de Execução
Marcelo Mrack1, Álvaro de Freitas Moreira2, Marcelo Pimenta2
1
3Layer Tecnologia
Porto Alegre, RS – Brazil
2
Instituto de Informática – Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
Porto Alegre – RS – Brazil
marcelo@3layer.com.br, {afmoreira,mpimenta}@inf.ufrgs.br
Abstract. This article presents a software called Merlin. Merlin is a free tool
that generates CRUD interfaces at runtime. Using a model-based approach
with support to rules binding, Java input interfaces can be generated with
high usability and minimum effort. Taking advantage of standards like Java
Annotations, the software aims to take a low learning courve. Furthermore, an
exclusively feedback mechanism are used, enhancing the system pro-activity.
Resumo. Este artigo apresenta o software Merlin. O Merlin é uma ferramenta
livre para geração de interfaces CRUD em tempo de execução. Utilizando
uma abordagem baseada em modelos e possibilitando a ligação de regras de
negócio através da programação dirigida a eventos, ele é capaz de gerar
interfaces de edição de dados para sistemas Java com grande usabilidade e
mínimo esforço. Usando padrões de mercado como o Java Annotations, o
produto visa uma rápida assimilação pelas equipes de desenvolvimento. Além
disso, a ferramenta conta com um exclusivo mecanismo de realimentação, o
que eleva sua pró-atividade a cada uso.
1. Introdução
A geração automatizada de interfaces de usuário (IU) é objeto de estudo há longo tempo
[Hayes et al. 1985]. Entre as propostas idealizadas nesse período, a abordagem
baseada em modelos (model-based approach) [Schlungbaum e Elwert 1996] recebeu
muitos adeptos e, conforme destaca [Myers 1995], representa o futuro para a construção
das IU. Como exemplos de iniciativas que utilizam esse paradigma, podem ser citadas as
ferramentas JANUS, TRIDENT, TADEUS e GENIUS [Schlungbaum e Elwert 1996].
Entretanto, segundo [Pribeanu e Vanderdonckt 2002], o excesso de formalismo
na definição dos modelos, a utilização de linguagens proprietárias e a busca por soluções
genéricas, as quais implicam em um elevado grau de configuração, acabam dificultando a
adoção dessas ferramentas em ambientes reais de desenvolvimento.
Não obstante, problemas de cunho operacional também acabam surgindo. Entre
eles, podem ser citados o pequeno suporte a refatoração do código-fonte produzido,
dificuldades de obter respostas rápidas às mudanças do projeto e a ausência de pontos
para extensão e integração de recursos.

2. Diante desse cenário, e motivado por necessidades profissionais relativas a
melhorias no processo de construção de IU para sistemas de banco de dados, foi iniciado
em 2002 o projeto de um software para o preenchimento dessas lacunas. Para dar uma
visão geral desse projeto e sintetizar as principais características da solução idealizada,
esse artigo divide o seu conteúdo no seguinte formato: A seção 2 apresenta o projeto,
elencando suas principais características e arquitetura. A seção 3 mostra um exemplo
ilustrado e comentado de uso da ferramenta. A seção 4 conclui o artigo, expondo os
resultados obtidos até o momento e os direcionamentos do trabalho.
2. O projeto Merlin
2.1. Histórico
O projeto Merlin (em alusão ao mago) tem início em 2004, com a retomada em âmbito
pessoal de um trabalho anterior, denominado Metagen [Mrack e Moreira 2003]. Com a
sua arquitetura revista, o software fora portado para a linguagem Java, objetivando o
suporte multiplataforma e um maior número de ferramentas e frameworks de apoio.
2.2. Foco em interfaces CRUD
Entre as características mantidas da proposta inicial, está o foco nas interfaces CRUD
(do inglês Create, Retrieve, Update and Delete), também conhecidas como telas de
cadastro. Esse posicionamento se deve a pesquisas realizadas internamente no ambiente
profissional, as quais evidenciaram que as interfaces CRUD representam, em média, 65%
das telas em sistemas que operam sobre banco de dados.
2.3. Características
Em ordem de relevância, as principais características da ferramenta Merlin são:
1. Geração da IU em tempo de execução: Usando uma abordagem de interpretação
em tempo de execução, nenhum código-fonte é gerado para as interfaces. Entre as
vantagens dessa técnica, os testes indicam (i) a disponibilidade imediata de
protótipos reais (basta a classe de dado estar disponível); (ii) a diminuição de erros
de programação e (iii) a resposta imediata a mudanças, permitindo alterações no
sistema (como a adição de campos na IU) mesmo durante a sua execução.
2. Configuração realimentada: Como em [Nichols 2004], o uso de informações
históricas na auto-configuração do sistema é explorado em profundidade. Através
de um mecanismo próprio de gerência e estimativas, comportamentos de sucesso,
como esquemas de layout, uso de validadores de conteúdo e associação de regras
de negócio a componentes de IU, podem ser transparentemente reutilizados e
propagados. Todo esse mecanismo opera sobre informações federadas de contexto,
seja em nível de sistema, pacote, classe, propriedade, método ou evento.
3. Facilidade para ligação de regras de negócio: A programação dirigida a eventos
(event-driven programming) [Eiffel 2006], é utilizada como forma de ligar
controles de tela, eventos e regras de negócio sem dependências sintáticas.
4. Abordagem totalmente baseada no modelo de dados: Como único ponto de
trabalho do programador está o conjunto de classes de dados do sistema, o que

3. evita mecanismos externos para armazenamento de informações, como banco de
dados ou arquivos binários.
5. Reuso de padrões de mercado e integração: Entre outros, padrões como Java
Annotations [Java 2006], Hibernate Annotations [Hibernate 2006] e Enterprise
Java Beans [EJB3 2006] são utilizados para decoração do modelo de dados.
6. Ambiente multiplataforma: Implementado em Java 5 e possuindo uma camada
abstrata para representação dos elementos da IU, a solução pode operar sobre
pacotes gráficos diferentes, como o Swing (desktop) e o Java Server Faces (web).
7. Suporte a estruturas mestres-detalhe de múltiplos níveis: Tal como em [Balzert
1995], regras de navegação são inferidas automaticamente a partir das relações
existentes entre os dados do modelo, possibilitando tanto a geração de telas simples
quanto mestre-detalhe (1-n e n-n) de vários níveis.
8. Usabilidade, consistência, e internacionalização: Regras de usabilidade, como
“reduza a perda de espaço” ou “mantenha próximas informações relacionadas”
[Bodart et al. 1995] são automaticamente aplicadas pelos algoritmos de
posicionamento. Informações de legado sobre conteúdo internacionalizado e
validação também são transparentemente reutilizadas. Todo esse comportamento
pode ser sobrescrito através da configuração ou da implementação de interfaces e
classes disponibilizadas, tornando-se parte do sistema de histórico (realimentação).
2.4. Arquitetura e Processo de Desenvolvimento
A figura 1 exibe a arquitetura do software, bem como o processo de desenvolvimento
utilizando o seu paradigma:
Anotações EJB3
Anotações Hibernate
Anotações Merlin
Crie suas anotações!
Programador
manual Configuração
CASE Arquivo .properties
Roundtrip
etc.
leitura
Merlin
<<Anotações Java>> CAFE . . . . . . . . . . .
Meta-informações ............... geração
...............
<<Classe Java>>
............... Módulo interpretador Interface CRUD
Modelo de dados javac
...............
leitura
Arquivo .java Arquivo .class Sistema cliente
Tempo de projeto Tempo de execução
Figura 1. Arquitetura e processo de desenvolvimento utilizando o Merlin.
Os elementos da figura são assim descritos:
1. Programador: Responsável pela criação do modelo de dados. Ele pode fazer isso
manualmente ou utilizando qualquer processo automatizado, como ferramentas
CASE, máquinas de template, engenharia reversa, etc.
2. Modelo de dados: Uma estrutura orientada a objetos, representada pelas classes de
dados da aplicação. A ferramenta aqui descrita assume que esse modelo já esteja
disponível e, durante a execução, a interface CRUD gerada itera sobre o conteúdo
desse modelo apenas em memória. É tarefa do programador preocupar-se com a
persistência do objeto ao final da sessão do usuário.

4. 3. Meta-informações: Descritas através de anotações [Java 2006], são elementos
opcionais que agregam semântica ao modelo, aumentando a qualidade das
interfaces produzidas. Objetivando o reuso, anotações do Hibernate e EJB3 são
automaticamente reconhecidas. Além disso, o software disponibiliza suas próprias
anotações e permite ao programador criar as suas. Entre as informações que podem
ser descritas pelas anotações citam-se: tamanhos de campos, uso de validadores de
conteúdo, máscaras, layout de tela, ligação de regras de negócio, etc.
4. Arquivo compilado: São os arquivos compilados (.class) do modelo de dados
gerados pelo compilador Java.
5. Sistema final: É o software cliente desenvolvido. Ele contém as chamadas ao
módulo interpretador, as quais se resumem à invocação do método de fachada
createIhc. É nesse método que ocorrem os processos envolvidos na geração da
IU, como a interpretação da configuração, das anotações e do histórico de uso.
6. Módulo interpretador: É o conjunto de classes e interfaces que compõe o
software Merlin. Empacotadas em um arquivo de distribuição Java (.JAR)
encapsulam toda a complexidade do processo de geração das interfaces CRUD.
7. Configuração: É o arquivo (.properties) que armazena o conjunto de
configurações do sistema em construção. Opcionalmente, esse arquivo pode indicar
a ativação do mecanismo de realimentação; nesse caso informações históricas são
automaticamente computadas e acrescidas ao processo de geração das IU.
8. Interface CRUD: É a interface de usuário gerada pelo método createIhc.
Corresponde a um container de IU (no Swing, um JPanel) com todos os
controles necessários para a edição de um objeto do sistema. Se esse objeto for
uma estrutura hierárquica, uma IU mestre-detalhe é produzida. Todas as
características dessa IU são baseadas em padrões de mercado e podem ser
sobrescritas pelo desenvolvedor.
9. Roundtrip: É o processo contínuo de refatoração do sistema. Utilizando como
informação de geração os arquivos compilados, basta que o programador efetue
modificações no modelo de dados para que a correspondente interface de usuário
esteja disponível, mesmo com esse em execução.
Ainda, com base na figura, se percebe claramente dois momentos distintos no
processo. No tempo de projeto, o programador define as características do modelo de
dados e o comportamento esperado para o sistema através das anotações e ajustes na
configuração. No tempo de execução, o módulo interpretador “renderiza” a IU com base
nos arquivos compilados do modelo de dados e na configuração fornecida.
3. Exemplo de uso
Nesta seção, um pequeno exemplo de uso é mostrado. Nele, é apresentada a interface
CRUD gerada e o respectivo código-fonte do modelo de dados decorado com as meta-
informações. Um fragmento de código da aplicação cliente também é exibido.

5. @Caption(quot;Cadastro de telefones celularesquot;)
public class Telefone extends
DispositivoMovel {
MarcaDeTelefone marca;
String modelo;
Fornecedor fornecedor;
@Caption(quot;Quantidade mínimaquot;)
@Dependence(quot;qtdeMinimaquot;, type=ENABLEMENT)
boolean isQtdeMinima;
int qtdeMinima;
@Agent(
event=quot;focusLostquot;,
action=quot;ValidarConteudoquot;
) String especificacao;
}
public enum MarcaDeTelefone {
SONY, LG, NOKIA;
}
Figura 1. Interface CRUD gerada e o código-fonte do modelo de dados.
Nesse exemplo é gerada uma interface simples para edição de um objeto do tipo
Telefone. Nela, a propriedade nome é herdada da classe ancestral
DispositivoMovel. O software automaticamente mapeia o controle mais adequado
com base no tipo de dado (exemplo, caixas de seleção para propriedades enumeradas e
atributos de referência). A anotação @Dependence do tipo ENABLEMENT indica que
o controle correspondente à qtdeMinima somente é habilitado quando
isQtdeMinima for assinalado. Já especificacao é mapeado para uma caixa de
texto de várias linhas, pois este atributo é considerado (pela configuração ou com base
no histórico) um texto longo. Ainda, sobre esse atributo existe um agente [Eiffel 2006],
o qual aciona a regra de negócio ValidarConteudo no evento focusLost do
controle. Essa regra de negócio pode ser um mapeamento para um método do próprio
objeto de dados, ou um serviço externo, como um webservice. Os descritivos dos
controles (à esquerda) são montados a partir dos nomes dos atributos em conjunto com
serviços externos de correção ortográfica e internacionalização.
Todo esse funcionamento é encapsulado no código cliente através de uma
chamada ao método de fachada createIhc, como abaixo:
Telefone objetoTelefone = new Telefone();
JPanel panelDados = Merlin.createIhc(objetoTelefone,false);
JFrame frame = new JFrame(“Cadastro”);
frame.add(panelDados, BorderLayout.CENTER);
frame.add(panelBotoesPadrao,BorderLayout.SOUTH);
frame.setVisible(true);
Figura 2. Fragmento de código da aplicação cliente.
Nesse fragmento, o código cliente (uma aplicação Swing) instancia um objeto do
tipo Telefone. Logo após uma chamada à Merlin.createIhc é efetuada. Como
parâmetros estão o objeto instanciado e um valor false, o qual indica que os controles
de tela não devem ser preenchidos com os dados do objeto. Como retorno do método
está um objeto do tipo JPanel que contém os respectivos controles de edição. Este é
inserido em um JFrame e então exibido ao usuário.

6. 4. Conclusões
Esse artigo apresentou as características gerais do software Merlin, uma ferramenta para
geração de interfaces CRUD em tempo de execução para a linguagem Java.
Utilizando uma abordagem baseada em modelos e um mecanismo de
realimentação, ele permite a geração de IU para plataformas desktop e web, suportando
telas mestre-detalhe e a adição de regras de negócio. A configuração centrada em
anotações e arquivos de propriedades cria uma estrutura auto-contida, que elimina a
necessidade de recursos ou sistemas externos para o armazenamento das informações
necessárias para a geração das interfaces.
Atualmente, o Merlin é tema de mestrado na UFRGS e principal produto em
desenvolvimento pela 3Layer Tecnologia. O projeto está disponibilizado sob licença
Eclipse em http://merlin.dev.java.net e deve ter uma versão estável em 2007.
5. Referências bibliográficas
[Balzert 1995] Balzert, H.. “From OOA to GUI - The JANUS-System”. INTERACT.
1995.
[Bodart et al. 1995] Bodart, F.; Hennebert, A. M.; Leheureux, J.M.; Vanderdonckt, J..
“Computer-Aided Window Identification in TRIDENT”. INTERACT, 1995.
[Eiffel 2006] Event Driven Programming. Disponível em
http://docs.eiffel.com/eiffelstudio/docs_no_content.html. Abril, 2006.
[EJB3 2006] Enterprise Java Beans Specification. Disponível em
www.jcp.org/en/jsr/detail?id=220. Abril, 2006.
[Hayes et al. 1985] Hayes, P.J.; Szekely, P.A.; Lerner, R.A.. “Design Alternatives for
User Interface Management Systems Based on Experience with COUSIN”.
International Conference on Human Factors in Computing Systems. 1985.
[Hibernate 2006] Hibernate Annotations. Disponível em http://www.hibernate.org. Abril,
2006.
[Java 2006] Java Annotations. Em
http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/language/annotations.html. Abril, 2006.
[Mrack e Moreira 2003] Mrack, M.; Moreira, D.. “Sistemas Dinâmicos Baseados em
Metamodelos” II Workshop de Computação e Gestão da Informação. 2003.
[Myers 1995] Myers, B.A.. “User Interface Software Tools”. ACM Transactions on
Computer-Human Interaction, Vol. 2, No. 1. 1995.
[Nichols 2004] Nichols, J. Automatically Generating User Interfaces for Appliances.
Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology. 2004.
[Pribeanu e Vanderdonckt 2002] Pribeanu, C.; Vanderdonckt, J.. “Exploring Design
Heuristics for User Interface Derivation from Task and Domain Models”. CADUI.
2002.
[Schlungbaum e Elwert 1996] Schlungbaum, E.; Elwert T.. “Automatic User Interface
Generation from Declarative Models”. CADUI. 1996.