Eclipse Modeling Framewok (EMF) - Distributed Systems

Eclipse Modeling Framewok (EMF) 

Distributed Systems 

Diego Sevilla Ruiz 

DITEC 

Facultad de Informática 

Murcia, October 2011 

Diego Sevilla Ruiz (DITEC Facultad de Informática) Eclipse Modeling Framewok (EMF) Murcia, October 2011 1 / 52

Contents 

1 Introduction 

2 Modelado y metamodelado 

3 Ecore 

Metamodelo 

Metamodelos Ecore 

EMF y Ecore en Eclipse 

4 Generación del código del modelo 

Java: GenModel 

C++: EMF4CPP 

5 Manejo de Modelos y Metamodelos 

Java 

C++ 


Contents 



3 Ecore 

Metamodelo 







Java 

C++ 


Eclipse EMF 

The Eclipse Modeling Framework (EMF) is a powerful framework and 

code generation facility for building Java applications based on simple 

model definitions. Designed to make modeling practical and useful to the 

mainstream Java programmer, EMF unifies three important technologies: 

Java, XML, and UML. Software is focused on manipulating data that can 

be modeled, hence, models drive software development. This refcard will 

get you started with the Eclipse Modeling Framework. 

Essential EMF. Ed Merks & James Sugrue 


Eclipse EMF (ii) 

Cohesive set of tools to support the model-based development 

(MDE) primarily in Java 

Defines a framework to easily describe relationships between data 

structures and transform the into language programming artifacts 

Define una equivalencia entre XSchema, (Meta)Modelo, UML y 

código Java anotado 

Provides a graphical editor for models 

Provides tools to extract information from programs and turn them 

into models (T2M), to generate executable code from models (M2T) 

and to do model transformations (M2M) 


Contents 



3 Ecore 

Metamodelo 







Java 

C++ 


Modeling and metamodeling 

Un modelo: 

It is an abstract representation of a domain 

Captures the important elements and their relationships 

Los elementos de representación dependen del dominio 

Por ejemplo, en UML: 

Se representa el problema con clases y relaciones 

Se utilizan elementos gráficos para mostrarlos 


Modelado y metamodelado (ii) 

Un metamodelo: 

Describe las características de los modelos en sí, y de los elementos 

que lo componen 

Por ejemplo, cualquier modelo UML contiene: 

Clases 

Atributos 

Operaciones 

Relaciones 

Herencia 

¿Dónde se describe las características de cada elemento estructural 

del modelo? 


Modelado y metamodelado (iii) – MOF 


Contents 



3 Ecore 

Metamodelo 







Java 

C++ 


Ecore 

Es equivalente a MOF (EMOF) 

Especifica las características de las clases (EClass), sus 

características estructurales (EStructuralFeatures), atributos, 

operaciones, relaciones (herencia, referencia). 

Orientado a Java: 

Permite especificar tipos de datos básicos (Java) 

No permite el soporte de C++ (directamente). P. ej. no permite 

especificar la siferencia entre const o no, punteros, etc. 



Metamodelo: Discusión 

Nota: Se describen las características de los elementos del modelo 

de datos 

El elemento aglutinador (raíz) es el paquete (EPackage) 

El paquete contiene físicamente a sus elementos (especificación de 

containment) 

Los paquetes pueden estar contenidos en otros paquetes 

Hay una factoría (EFactory) por paquete que permite la creación de 

los elementos del modelo 

Las construcciones que describen a un conjunto de elementos 

(instancias) son clasificadores (EClassifiers): EClass y EDataType 


Metamodelo: Discusión (ii) 

Las EClasses tienen superclases y están compuestas por 

características estructurales (EStructuralFeatures: EReference y 

EAttribute). 

Tanto las EReferences como los EAttributes pueden estar dotados 

de multiplicidad 

Los EDataTypes modelan tipos básicos o indivisibles del modelo de 

datos 

Los EReferences pueden estar contenidos (containment, no tienen 

entidad propia) o ser referencias estrictamente (punteros) 

Las Operations modelan operaciones del interfaz (aunque no se 

provee implementación para ellas) 

Todos los elementos heredan de ENamedElement (tienen nombre), y 

de EModelElement (elemento del modelo) 

Todo elemento del modelo puede tener asociadas anotaciones 

(EAnnotation): pares nombre/valor para especificaciones extra (p. ej. 

restricciones OCL ó cadenas de documentación) 


EMF – Tipos de datos (Datatypes) 


EMF – Metamodelos Ecore 


Metamodelo: Discusión 

Nota: Se describen las características de cada clase (es una 

instancia del metamodelo de Ecore) 

Clasificadores del paquete 

Clases 

StructuralFeatures de las clases (EAttribtutes, EReferences, 

etc.) 

La clase Node tiene un atributo y dos referencias 

Los atributos sólo pueden ser EDataTypes, y siempre son contenidos 

La referencia children es contenida, mientras que parent es un 

«puntero» 

Nótese también la referencia eOpposite 

La raíz así se convierte en un contenedor para todo el modelo 


EMF – Instancia de metamodelo Tree 


Modelo (instancia): Discusión 

Nota: Se describen las instancias de los datos, organizados según el 

metamodelo 

Varias instancias de las clases 

Contienen los campos rellenos, lo que incluye los 

StructuralFeatures de las clases (EAttribtutes, EReferences, 

etc.) 

Los campos referencia opuestos (parent) se rellenan automáticamente 

(son relaciones conectadas, todo directo tiene su opuesto) 

Gracias al metamodelo, podemos recorrer la estructura siguiendo su 

semántica 

es decir, obteniendo el «Label» a través del método getLabel() de un 

nodo 

se puede seguir por los hijos con getChildren() 

(se verá después) 


XMI: Serializado XML 

1 < tree:Node xmi:version =" 2.0 " 

xmlns:xmi =" http: // www . omg . org / XMI " 

3 xmlns:tree =" http: // www . example . org / tree " 

label =" root "> 

5 < children label ="A"> 

< children label ="X"/> 

7 

< children label ="B"> 

9 < children label ="Y"/> 

 

11 

Notas: 

Sigue la estructura jerárquica de contenido 

Las referencias se extraen del metamodelo y de la estructura 

Aseguran la integridad referencial gracias al metamodelo 

El metamodelo también se serializa a XMI (también es un modelo) 


El editor de Metamodelos – Crear proyecto 

New → Other... → Empty EMF Project 


El editor de Metamodelos 

Nombre: es.um.emf.test 


El editor de Metamodelos 

El directorio src contiene el código 

El directorio model contiene modelos y metamodelos 


Crear metamodelo Ecore Tree (i) 

Dir. model Click derecho → New... → Ecore Modeling Framework → 

Ecore model 


Crear metamodelo Ecore Tree (ii) 


Editor gráfico del metamodelo 

Tree.ecore Click derecho → Initialize Ecore Diagram file... 

(Tree.ecorediag) 


Editor 


Editor gráfico – Paleta 


Propiedades del nodo raíz 

Ns Prefix – Se utiliza como prefijo de namespace en el XMI 

Ns URI – Identifica al metamodelo de forma unívoca universalmente 

El metamodelo se puede registrar (y encontrar) en Eclipse con ese 

nombre único 


Editor de Ecore no visual 

Tree.ecore → Botón derecho → Open With... → Simple Reflective 

Ecore Editor 


Creando instancias dinámicas 

El metamodelo describe qué 

elementos van a existir en el 

modelo 

Podemos crear un modelo como 

una instancia del metamodelo 

Para cada clase del 

metamodelo (p. ej. Node) 

tendremos un conjunto de 

instancias (p. ej. A, B, X, etc.) 

iego Sevilla Ruiz (DITEC Facultad de Informática) Eclipse Modeling Framewok (EMF) Murcia, October 2011 31 / 52

Creando instancias dinámicas (ii) 

Node → Botón derecho → New 

child... 

Se rellenan las propiedades y 

las referencias 

Las referencias inversas se 

rellenan automáticamente 

Nótese la referencia al 

metamodelo 

El fichero es un fichero .xmi 


Contents 



3 Ecore 

Metamodelo 







Java 

C++ 


Generación del código del modelo 

Intuitivamente, una EClass del metamodelo se transformará en una 

clase del lenguaje de programación 

Las instancias de esas clases serán el modelo en tiempo de 

ejecución de los datos de nuestra aplicación 


Genmodel 


Genmodel 

Tree.ecore → Botón derecho → New... → Eclipse Modeling Tools → 

Ecore Generator model 

Tree.genmodel 

Next → Seleccionar 

Ecore Model 

Nótese las 

posibilidades: 

Java anotado 

XML Schema 

Ecore... 

Next → Seleccionar el 

modelo origen 

Tree.ecore → Load 


Genmodel – Root packages 


Genmodel en XMI 

1 < genPackages prefix =" Tree " disposableProviderFactory =" 

true " ecorePackage =" Tree . ecore #/"> 

< genClasses ecoreClass =" Tree . ecore #// Node "> 

3 < genFeatures createChild =" false " ecoreFeature =" 

ecore:EAttribute Tree . ecore #// Node / label "/> 

< genFeatures property =" None " notify =" false " 

createChild =" false " ecoreFeature =" 

ecore:EReference Tree . ecore #// Node / parent "/> 

5 < genFeatures property =" None " children =" true " 

createChild =" true " ecoreFeature =" 

ecore:EReference Tree . ecore #// Node / children " 

/> 

... 

Guarda los datos y parámetros necesarios para emprender la 

generación de código 

Nótese las referencias al metamodelo Tree.ecore (URNs) 

Conocido como decorador del Ecore (añade características a éste) 


Generate Model Code 

Propiedades de Tree: Base Package → es.um.emf.test 

Tree.genmodel/Tree, Botón derecho → Generate Model Code 


Model Code 

Paquete es.um.emf.test.tree: 

Interfaz puro 

Paquete 

es.um.emf.test.tree.impl: 

Implementación 

Paquete 

es.um.emf.test.tree.util: 

Utilidades 


Model Code – Package 

2 

package es.um.emf . test . tree ; 

public interface TreePackage extends EPackage { 

4 String eNAME = " tree "; 

String eNS_URI = " urn :es.um.emf . test . tree "; 

6 String eNS_PREFIX = "es.um.emf . test . tree "; 

8 TreePackage eINSTANCE = tree . impl . 

TreePackageImpl . init (); 

10 // Singletons ( Ecore metamodel elements ) 

EClass getNode (); 

12 EAttribute getNode_Label (); 

EReference getNode_Parent (); 

14 EReference getNode_Children (); 

16 TreeFactory getTreeFactory (); 

} // TreePackage 


Model Code – Factory 

1 package es.um.emf . test . tree ; 

3 public interface TreeFactory extends EFactory { 

5 // Factory Singleton 

TreeFactory eINSTANCE = tree . impl . 

TreeFactoryImpl . init (); 

7 

// Create new nodes ( instances ) of the model 

Nodes 

9 Node createNode (); 

11 TreePackage getTreePackage (); 

13 } // TreeFactory 


Model Code – Node 

1 package es.um.emf . test . tree ; 

public interface Node extends EObject { 

3 

// Label get / set 

5 String getLabel (); 

void setLabel ( String value ); 

7 

// Parent get / set 

9 Node getParent (); 

void setParent ( Node value ); 

11 

// Children 

13 EList getChildren (); 

15 } // Node 

EList permite también añadir elementos a través de su 

método add(): node.getChildren().add(x) 


C++ 

Con el plugin org.csu.emf4cpp.plugin instalado: 


C++ 

Si no se elige wizard el código se 

genera en el subdirectorio src-gen 

Similar a la estructura en Java 

Se generan utilidades de compilación 

con CMake (CMakeLists.txt, 

tree.cmake) 

Paquete tree dentro del subdirectorio 

tree 

.hpp y .cpp 

tree.hpp – Incluir el modelo en 

programas C++ 

tree/Node.{hpp,cpp} – Clase Node 

También Paquete y Factoría 


C++ Model Code – Package 

1 namespace tree 

{ 

3 class TreePackage : public virtual :: ecore :: EPackage 

{ 

5 public : 

static TreePackage_ptr _instance (); 

7 

// EClassifiers methods 

9 virtual :: ecore :: EClass_ptr getNode (); 

11 // EStructuralFeatures methods 

virtual :: ecore :: EAttribute_ptr getNode__label (); 

13 virtual :: ecore :: EReference_ptr getNode__parent (); 

virtual :: ecore :: EReference_ptr getNode__children (); 

15 

protected : 

17 static std :: auto_ptr < TreePackage > s_instance ; 

19 TreePackage (); 

21 // EClass instances 

:: ecore :: EClass_ptr m_NodeEClass ; 

23 

// EStructuralFeatures instances 

25 :: ecore :: EAttribute_ptr m_Node__label ; 

:: ecore :: EReference_ptr m_Node__parent ; 

27 :: ecore :: EReference_ptr m_Node__children ; 

}; 

29 } // tree 


C++ Model Code – Factory 


{ 

3 class TreeFactory : public virtual :: ecore :: 

EFactory 

{ 

5 public : 

static TreeFactory_ptr _instance (); 

7 

9 

virtual Node_ptr createNode (); 

protected : 

11 static std :: auto_ptr < TreeFactory > s_instance 

; 

13 TreeFactory (); 

}; 

15 } // tree 


C++ Model Code – Node 


{ 

3 class Node : public virtual :: ecore :: EObject 

{ 

5 public : 

Node (); 

7 virtual ~ Node (); 

9 virtual void _initialize (); 

11 // Attributes 

:: ecore :: EString const & getLabel () const ; 

13 void setLabel (:: ecore :: EString const & _label ); 

15 // References 

:: tree :: Node_ptr getParent (); 

17 void setParent (:: tree :: Node_ptr _parent ); 

19 :: ecorecpp :: mapping :: EList < :: tree :: Node >& getChildren (); 

protected : 

21 // Attributes 

:: ecore :: EString m_label ; 

23 // References 

:: tree :: Node_ptr m_parent ; 

25 :: ecorecpp :: mapping :: out_ptr < :: ecorecpp :: mapping :: EList < :: tree :: Node > 

> 

m_children ; 

27 }; 

} // tree 


Contents 



3 Ecore 

Metamodelo 







Java 

C++ 


Crear un modelo programáticamente – Java 

TreeFactory tree = TreeFactory . eINSTANCE ; 

2 Node root = tree . createNode (); 

root . setLabel (" Root "); 

4 Node a = tree . createNode (); 

a. setLabel ("A"); 

6 root . getChildren ().add (a); 

Node x = tree . createNode (); 

8 x. setLabel ("X"); 

a. getChildren ().add (x); 

10 Node b = tree . createNode (); 

b. setLabel ("B"); 

12 root . getChildren ().add (b); 

Node y = tree . createNode (); 

14 y. setLabel ("Y"); 

b. getChildren ().add (y); 


C++ 

1 using namespace tree ; 

3 TreeFactory_ptr treeFactory = TreeFactory :: _instance (); 

5 // Create a Node 

std :: auto_ptr root ( treeFactory -> createNode ()); 

7 root -> setLabel (" Root "); 

9 // Create node A 

Node_ptr a = treeFactory -> createNode (); 

11 catSAES -> setLabel ("A"); 

root -> getChildren (). push_back (a); 

13 

Node_ptr x = treeFactory -> createNode (); 

15 catSAES -> setLabel ("X"); 

a-> getChildren (). push_back (x); 

17 

// Create node B 

19 Node_ptr b = treeFactory -> createNode (); 

catSAES -> setLabel ("B"); 

21 root -> getChildren (). push_back (b); 

23 Node_ptr y = treeFactory -> createNode (); 

catSAES -> setLabel ("Y"); 

25 b-> getChildren (). push_back (y); 

27 // Initialize the model 

umu -> _initialize (); 

29 

// ( model is deleted automatically ) 


Referencias 

D. Steinberg, F. Budinsky, M. Paternostro, Ed Merks 

EMF: Eclipse Modeling Framework, 2nd Edition. 

Addison-Wesley Professional, 2009 

Ed Merks, J. Sugrue 

Essential EMF (EclipseCon’09). 

http://cheat-sheets.biz/saved-copy/rc039-010d-emf.pdf 

M. Paternostro, K. Hussey 

Building RESTful Java Applications with EMF. 

http://www.slideshare.net/kenn.hussey/ 

building-restful-java-applications-with-emf 

A. Senac, D. Sevilla 

EMF4CPP. 

http://www.catedrasaes.org/trac/wiki/EMF4CPP

Eclipse Modeling Framewok (EMF) - Distributed Systems

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?