LEDA Un Lenguaje para la Especificaci

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LEDAUn Lenguaje para la Especificación y
Validación de Arquitecturas de Software

• Carlos Canal Velasco
• Depto. de Lenguajes y Ciencias de la Computación
• Universidad de Málaga

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Presentación

• LEDA
• Lenguaje composicional.
• Descripción del comportamiento.
• Análisis de propiedades.
• Representación de arquitecturas dinámicas.
• Prototipado del sistema.
• Mecanismos de refinamiento y parametrización.
• Desarrollo evolutivo e incremental.

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Lenguajes de descripción de arquitectura
Antecedentes

• Componentes.
• Elementos computacionales y de datos.
• Descritos mediante los papeles abstractos que
  juegan.
• Conectores.
• Mecanismos de interacción.
• Configuraciones.
• Descripción de la arquitectura del sistema.
• Ejemplos
• Wright, Darwin, UniCon, Rapide, C2.

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Álgebras de procesos
Antecedentes

• Marco semántico formal de los lenguajes
  concurrentes.
• Especificación del sistema como un conjunto de
  procesos.
• Primitivas de composición, comunicación y
  sincronización.
• Análisis de diversas propiedades
• Equivalencia de procesos.
• Viveza.
• Refinamiento, etc.
• Simulación del sistema.
• Ejemplos
• CCS, ACP, CSP, cálculo ?.

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Especificación de arquitecturas
Fundamentos formales
e1
s
e2

• Componentes especificados mediante agentes.
• Composición paralela de componentes.
• Interacción a través de enlaces compartidos.
• La arquitectura no se muestra de forma explícita.
• Dificultad para realizar análisis.

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Roles
Fundamentos formales
e1
Entrada
s
Salida
Entrada
e2

• Describen parcialmente la interfaz de un
  componente.
• Modelan su interacción con otro componente.
• Se refieren a un subconjunto de sus enlaces.
• Se definen como una proyección del componente
• P ? Comp /fn(Comp)-fn(P)

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Componentes
Lenguaje de descripción

• Representan módulos o partes del sistema.
• No distinción entre componentes y conectores.
• Su especificación consta de
• Constantes, variables.
• Interfaz.
• Composición.
• Conexiones.
• Un sistema es una instancia de un componente.
• instance miSistema Sistema

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Conexiones
Lenguaje de descripción

• Muestran explícitamente la arquitectura del
  sistema.
• Como conexión de roles de los componentes.
• Varios tipos
• Estáticas.
• Reconfigurables.
• Dinámicas.
• Análisis automático de su compatibilidad.
• Asegura la ausencia de bloqueos.
• Permite la composición con éxito del sistema.

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Composición con éxito
Fundamentos formales
P
Q
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Composición con éxito
Fundamentos formales
P3
P1
Q1
P2
Q3
Q21
Q22
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Relación de herencia
Fundamentos formales

• Basada en la existente en orientación a objetos.
• Un rol hereda el comportamiento de su progenitor.
• Puede añadir y redefinir comportamiento.
• La herencia preserva la compatibilidad.
• El rol derivado es más fiable que su progenitor.
• Permite el reemplazamiento con éxito.
• En el contexto de cualquier arquitectura.

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Reemplazamiento con éxito
Fundamentos formales
P1
P3
P2
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Reemplazamiento con éxito
Fundamentos formales
Comp2
Comp3
Comp4
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Refinamiento de arquitecturas
Lenguaje de descripción

• Basado en el reemplazamiento de componentes.
• Patrones de arquitecturas.
• Reutilización de diseños arquitectónicos.
• Permite el desarrollo incremental.
• instance csTF ClienteServidor bateria
  BateriaTF

ClienteServidor
Cliente
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Generación de prototipos
Proceso de desarrollo

• Obtener un prototipo ejecutable en Java.
• Basado en los patrones de interacción descritos
  en los roles.
• Separación de aspectos de computación y
  coordinación.
• El mecanismo de comunicación debe permanecer
  oculto.
• Implementación fiel a la especificación original.
• Conservar las propiedades demostradas en el
  análisis.
• Fomentar el desarrollo evolutivo e incremental.
• Permitir la manipulación del código por el
  diseñador.

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Conclusiones
Conclusiones

• Descripción de arquitecturas dinámicas.
• Topología cambiante durante la ejecución del
  sistema.
• Verificación de propiedades.
• Compatibilidad y herencia de comportamiento.
• Mecanismos de extensión y refinamiento.
• Basados en la relación de herencia.
• Definición de arquitecturas genéricas.
• Descripción de patrones arquitectónicos
  instanciables.
• Guía para el proceso de desarrollo.
• Iterativo e incremental a partir de la
  especificación.

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Trabajo futuro
Conclusiones

• Análisis de otras propiedades de seguridad y
  viveza.
• Comprobando la compatibilidad del sistema y la
  propiedad.
• Expresión de propiedades no funcionales.
• Mediante la combinación de formalismos adecuados.
• Profundizar en los mecanismos de herencia y
  refinamiento.
• Reemplazamiento dentro de un contexto.
• Refinamiento de acciones.
• Desarrollo de herramientas.
• Edición, análisis, generación de código, etc.
• Integración con otros lenguajes.
• Aplicación a otros modelos y notaciones.

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