Les services

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Les services
La plate-forme
dynamique de service
OSGi™
Didier Donsez
Université Joseph Fourier (Grenoble 1)
PolyTech’Grenoble LIG/ADELE
[email protected]
[email protected]
http://membres-liglab.imag.fr/donsez/cours/osgi.pdf
Sommaire
■ Motivations et Rappels
■ Conditionnement et Service
■ Enregistrement et recherche de services
■ Composants
■ Services standards (survol)
■ Acteurs, Concurrences et Perspectives
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OSGi
3
Qu’est ce que OSGi™ ?
■ Spécification OSGi
◆ définit un canevas de déploiement et d’exécution de services Java
◆ multi-fournisseur, télé-administré
◆ Cible initiale : set top box, modem cable, ou une passerelle
résidentielle dédiée.
■ OSGi Alliance
◆ Corporation indépendante
◆ Soutenus par les acteurs majeurs des IT, home/building
automation, telematics (car automation), …
◆ de la téléphonie mobiles (Nokia et Motorola)
◆ et Eclipse pour les plugins de son IDE !
◆ et maintenant Apache pour ses serveurs
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OSGi
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Qu’est ce que OSGi™ ?
■ Histoire
◆
◆
◆
◆
◆
◆
◆
Mars 1999 : Fondation de l’OSGi Alliance
Novembre 1999: SUN transfère le JSR008 du JCP à OSGi
OPEN SERVICES GATEWAY INITIATIVE (OSGi) TO DRIVE
1.0 : Mai 2000 (189 pages)
DEVELOPMENT OF GATEWAY STANDARD FOR HOMES,
SOHO AND REMOTE LOCATIONS
2.0 : Octobre 2001 (288 pages)
Sun's Java™ Technology Accelerates Development of
3.0 : Mars 2003 (602 pages)
Specification
PALO ALTO, Calif., - November 22, 1999 - Open Services
4.0: Octobre 2005 (1000 pages) Gateway Initiative (OSGi) and Sun Microsystems, Inc. announced
today that
Sun has transferred the effort to define an open
4.1: Juin 2007 (optimisation du core
R4)
gateway specification from the Java™ Community Process to the
Open Services Gateway Initiative. …
■ Remarque
◆ Open Services Gateway Initiative est un terme obsolète
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OSGi
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L’ancêtre :
JSR-8 : Open Services Gateway (OSG)
■ Java Embedded Server
◆ JavaOne e-Fridge
■ Domain : SOHO / ROBO Gateway
■ EG
◆ Spec leader : Robert Mines (Sun)
◆ Sun Microsystems, IBM, Nortel, Alcatel, Cable and Wireless, EDF, Enron,
Ericsson, Lucent, Motorola, NCI, Phillips, Sybase, Toshiba
■ Package names
◆ javax.osg.servicespace
◆ javax.osg.remote
◆ javax.osg.service
■ Transfered to the OSGi Alliance
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OSGi
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Principales propriétés
du canevas OSGi
■ Modularisation des applications
◆ Chargement/Déchargement de code dynamique
❖ Langage Java
◆ Déploiement dynamique d’applications
sans interruption de la plateforme
❖ Installation, Lancement, Mise à jour, Arrêt, Retrait
❖ « No reboot »
◆ Résolution des dépendances versionnées de code
■ Architecture orientée service
◆ Couplage faible, late-binding
◆ Reconfiguration dynamique des applications (plugins, services techniques)
■ Vise des systèmes à mémoire restreinte
◆ s’accroche à J2ME/CDC
◆ même si de plus en plus Java Platform 1.5, 6, 7, …
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OSGi
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Rappel sur les chargeurs de classes
■ java.lang.ClassLoader
◆ Objet (java) chargé de charger en mémoire la définition des
classes (.class)
■ Principe de la délégation
◆ Tout chargeur a un chargeur parent
❖ sauf le chargeur primordial
◆ Tout chargeur vérifie si la classe à charger
n’a pas déjà été chargée par un chargeur parent
■ Arbre de délégation basique
◆ ClassLoader bootstrap ou primordial
◆ sun.misc.Launcher$ExtClassLoader (extension)
◆ sun.misc.Launcher$AppClassLoader (application ou system)
Possibilité de personnaliser les chargeurs
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OSGi
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Rappel sur les chargeurs de classes
Pourquoi utiliser les chargeurs de classes
■
Classes non présentes dans le CLASSPATH ou le $JAVA_HOME/lib/ext
◆ URLClassLoader, AppletClassLoader, RMIClassLoader…
❖ ex: WEB-INF/classes et WEB-INF/lib d’une WebApp
❖ ex: CODEBASE d’une applet, …
■
Emballage particulier
◆ JavaEE EAR, OSGi bundle (fichiers JAR imbriqués), java.util.jar.Pack200, Google
Android DEX format …
■
Modification du ByteCode à la volée au chargement
◆ Instrumentation
❖ AOP (Aspect Oriented Programming)
❖ BCEL, ASM, …
◆ Protection
■
Chargement de ressources associées à la classe
◆ properties, images, …
■
Déchargement et Mise à jour du bytecode
lors de l’exécution de la VM (runtime)
◆ Chargeurs de OSGi
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OSGi
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Rappel sur les chargeurs de classes
Pourquoi NE PAS utiliser les chargeurs de classes
■ Beaucoup trop complexe pour le commun des
mortels (et également pour les autres)
■ Indispensable de comprendre le fonctionnement !
■ Car malheureusement beaucoup bricolent avec !
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OSGi
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Rappel sur la programmation OO
« programming in the small »
■ Un client C invoque N fois
la méthode execute() d’un serveur S
■ S s=new S()
■ C c1=new C(s, N);
■ C c2=new C(s, N);
■ Problème: Architecture ? Configuration ?
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OSGi
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Rappel sur la programmation Composant
« programming in the large »
■ Un client C invoque N fois
la méthode execute() d’un serveur S
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
S s=SFactory.create()
C c1=SFactory.create();
C c2=SFactory.create();
c1.setProperty("nloop",N);
c1.bind("S",s);
c2.setProperty("nloop",N);
c2.bind("S",s);
s.start()
c1.start();
c2.start();
…
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OSGi
nloop
S
C BC AC LC
C BC AC LC
Client
Server
y.Y
y.Y
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Rappel sur la programmation Composant
■ …
■ S s2=SFactory.create()
■ c2.stop();
■ c2.bind("S",s2);
■ s2.start()
■ c2.start();
■ Problème: Multi-domaines d’administration
◆ carte GSM SIM, WS, iTV STB, passerelle domotique, …
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OSGi
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Rappel:
Architecture orienté service (SOA)
« programming in the VERY large »
■
Les services (contrats)
sont « invariants »
Service
Service
Registry
Registry
search
register
Service
Service
Consumer
Consumer
bind
invoke
Service
Service
Provider
Provider
servant
■ WebServices, TORBA, …
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OSGi
15
Rappel:
SOA Dynamique
■
Arrivée dynamique de nouveaux services
Service
Service
Registry
Registry
notify
register
Service
Service
Consumer
Consumer
bind/invoke
bind/in
■ JINI, UPnP, OpenWings
v ok e
Service
Service
Provider
Provider
Service
Service
Provider
Provider
Acme.com
Acme.com
■ OSGi
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OSGi
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Rappel:
SOA Dynamique
■
Retrait dynamique de services utilisés
Service
Service
Registry
Registry
notify
unregister
Service
Service
Consumer
Consumer
bind/invoke
bind/in
■ JINI, UPnP, OpenWings
v ok e
Service
Service
Provider
Provider
Service
Service
Provider
Provider
Acme.com
Acme.com
■ OSGi
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OSGi
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Dynamic Service Platform Zoo
Invocation
JINI
OpenWings
CORBA
CosTrading
UPnP V1
Remote
(RMI)
Remote
(RMI IIOP )
Remote
(IIOP)
Remote
(HTTP/SOAP1.0)
Removal
Registry
Type
Programming
Language
Lease
Distributed
(ad-hoc)
Java
Connector
Distributed
(?)
Java
No
Distributed
(?)
all
Message Bye
Distributed
(ad-hoc)
all
all
Web Services
Remote
No
DPWS
(HTTP/SOAP1.2)
Message Bye
Centralized (UDDI)
WS-Discovering
SLP / DNSSD
/
Message Bye
Distributed
all
OSGi
Locale
(Référence)
Java Event
Centralized
Java
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OSGi
18
OSGi
Modèle d’administration
et Domaines d’application
Domaines d’application
■ Initialement, Systèmes embarqués
◆ Véhicule de transport (automotive)
◆ Passerelle résidentiel/domotique/immotique
◆ Contrôle industriel
◆ Téléphonie mobile
■ Cependant
◆ Tout concepteur d’application est gagnant à distribuer
son application sous forme de plugins
conditionnés dans des bundles OSGi
◆ Cela évite l’enfer du CLASSPATH
❖ CLASSPATH, lib/ext du JRE ou JavaEE, …
■ Maintenant
◆ Eclipse RCP, JavaEE, Harmony JRE pieces, …
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OSGi
20
Architecture générale
Serveur
Fournisseur
de service
(société
gardiennage)
Serveur
Fournisseur
de service
(hôpital)
Serveur
Fournisseur
de service
(distributeur
électricité)
Usager/Agent
hors foyer
Contrôle climatisation
Compteur électrique
Console
Bundles
® Adele, 2002
Réseau
Camera
surveillance Domotique
Déploiement
Passerelle OSGi
Usager
Centrale
alarme
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Moniteur cardiaque
WEB
OSGi
Interactions
Serveur
Opérateur
de la
Passerelle
21
Architecture générale (i)
Déploiement
Serveur
Fournisseur
de service
(société
gardiennage)
Serveur
Fournisseur
de service
(hôpital)
Serveur
Fournisseur
de service
(distributeur
électricité)
Contrôle climatisation
Compteur électrique
Console
Bundles
® Adele, 2002
Réseau
Camera
surveillance Domotique
WEB
Déploiement
Passerelle OSGi
Usager/
Patient
Centrale
alarme
© 2001-2010, D. Donsez
Moniteur cardiaque
OSGi
Serveur
Opérateur
de la
Passerelle
22
Architecture générale (ii)
Interactions
Serveur
Fournisseur
de service
(société
gardiennage)
Serveur
Fournisseur
de service
(hôpital)
Serveur
Fournisseur
de service
(distributeur
électricité)
Usager/Agent
hors foyer
Contrôle climatisation
Compteur électrique
Console
Bundles
® Adele, 2002
Réseau
Camera
surveillance Domotique
WEB
Interactions
Passerelle OSGi
Usager/
Patient
Centrale
alarme
© 2001-2010, D. Donsez
Moniteur cardiaque
OSGi
Serveur
Opérateur
de la
Passerelle
23
Même architecture générale (iii)
Contexte différent
Service
Provider
Service
Provider
Service
Provider
(security
firm)
(equipment
provider)
(electricity
company)
User/operator
outdoor
Operator
power meter
over temp.
Console
Bundles
® Adele, 2002
Security cam
Factory
Network
WEB
Deployment
OSGi
Service Gateway Interactions
RFiD
reader
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Burglar
alarm
OSGi
Gateway
Operator
24
HVAC control
power meter
®
gateway-side
services
Adele,
2002
Adhoc
Network
(UPnP,DPWS)
security cam
Service
Provider
Servers
Service
Provider
Servers
Service
Provider
Servers
(security
firm)
(hospital)
(electricity
company)
JavaEE
servers
JavaEE
servers
JavaEE
servers
OSGi gateway
enterprise-side
services
Customer/
Patient
burglar
alarm
enterprise-side
services
enterprise-side
services
ECG monitor
User/operator
outdoor
mobile-side
services
Management
Console
JavaEE
servers
Operator
power meter
oven temp.
operator-side
services
gateway-side
services
Operator
Management
Servers
® Adele, 2002
security cam
Factory
Network
(DPWS, …)
OSGi gateway
RFiD
reader
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burglar
alarm
OSGi
25
Même architecture générale (iv)
Contexte différent
power meter
® Adele, 2002
Satellite
Network
(1553)
Satellite
Mission
center
(imaging
firm)
(weather
conpany)
(scientific
labs)
Magneto
meter
Space Web
Console
Deployment
OSGi
Service Gateway Interactions
HR cam
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Mission
center
over temp.
Bundles
IR cam
Mission
center
OSGi
Control
center
26
Application à la Distribution Electrique
chez Schneider Electric
Fournisseurs de services à valeur ajoutée
(fabricant, intégrateur)
Web
Superviseur
Fabrique
Réseau de terrain
A C C
AC
Distributeur
d’électricité
A C
P
Intranet / VPN
Administrateur
P
Réseau de terrain
A C C
C
Réseau de distribution électrique
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OSGi
AC
C
Notation
P Passerelle
OSGi
P
P
C
Capteur
A
Actionneur
AC
Capteur+
Actionneur
27
Diagnostic de véhicules
à distance
■
Aujourd’hui la part de l’électronique dans la conception d’un véhicule est de 35%.
◆
■
90% des innovations se font dans le domaine électronique
Cependant 50% des pannes sont provoquées par des défaillances dans ce domaine.
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OSGi
28
Personal gateway
■ Human
◆ Cardiac patient, Baby, Prisoner, Soldier on battle field
■ Gateway (cell phone, watch, bracelet …)
■ Between
◆ wearable Sensors
❖ ECG, Sphygmomanometer, GPS/GSM, …
◆ and wearable actuators
❖ PaceMaker, Heart Defibrillator, Tourniquet (garotte),
■ and providers
◆ Emergency team, Parents, Prison service, Army , …
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OSGi
30
Exemple de Scénario
Le photocopieur en location
■ Le photocopieur est installé en location chez le client
■ Le loueur (est une organisme financier) facture mensuellement
à la consommation
◆ Fixe mensuel + tarif par feuille
■ Le loueur sous-traite la maintenance simple à une société
spécialisée
■ La société de maintenance réalise un diagnostic à distance
avant d’envoyer un agent
■ L’agent de maintenance interroge sur place le logiciel de
diagnostic
■ Le fabricant peut mettre à jour le logiciel embarqué
◆ RICOH (26% copier market share) inclut une passerelle OSGi dans ses
photocopieurs (en 2006).
❖
© 2001-2010, D. Donsez
http://www2.osgi.org/wiki/uploads/Conference/OSGiCommunityBushnaq.pdf
OSGi
35
Exemple de Scénario
Le photocopieur en location
(c) Didier Donsez, 2004
Customer
Customer
install and start the
new version of the
diagnotic tools
Manufacturer
Manufacturer
update the version
on the panel GUI
core
add a custom tab
(ie plugin) to the
panel GUI
Renter
Renter
start the scanner
function and the mail
function of the copier
subscribe ($€£) to the
scanner function and
the mail function of my
copier
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OSGi
36
Le M2M (Machine-to-Machine)
OSGi
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OSGi
Taken from the JES book 37
OSGi
Conditionnement, Déploiement
et Service
Rappel :
Une application Java non modulaire
■ Ensemble de jarfiles
◆ placés statiquement dans le CLASSPATH ou $JRE_HOME/lib/ext
JVM + JRE
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OSGi
39
Bundle
■ Bundle
◆ Unité de livraison et de déploiement sous forme de jarfile
◆ Unité fonctionnelle (offre des services)
■ Application
◆ « Ensemble » de bundles
❖ livrés dynamiquement
❖ et éventuellement partagés avec d’autres applications
OSGi
JVM + JRE
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OSGi
40
Structure d’un bundle
Ressources
Services
fournis
1011
0110
1110
Services
requis
.class
1011
0110
1110
.class
Packages
exportés
1011
0110
1110
.class
manifest
Packages
importés
Activateur +
Fichier Manifest
objets métiers qui
implémentent les services
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OSGi
41
Cycle de vie d’un Bundle (R4)
Transition explicite
Transition automatique
install
update
refresh
STARTING
STARTING
refresh
update
resolve
start
ACTIVE
ACTIVE
RESOLVED
RESOLVED
stop
uninstall
uninstall
INSTALLED
INSTALLED
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UNINSTALLED
UNINSTALLED
3 nouveaux états dans R4.1
•START_ACTIVATION_POLICY
•START_TRANSIENT
•STOP_TRANSIENT
STOPPING
STOPPING
OSGi
44
Cycle de vie d’un Bundle
Transition explicite
Transition automatique
install
Installé
Installé correctement
correctement
STARTING
STARTING
refresh
update
resolve
start
ACTIVE
ACTIVE
RESOLVED
RESOLVED
stop
uninstall
uninstall
INSTALLED
INSTALLED
update
Le
aa été
refresh
Le bundle
bundle
été
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UNINSTALLED
UNINSTALLED
STOPPING
STOPPING
OSGi
45
Cycle de vie d’un Bundle
Transition explicite
Transition automatique
install
update
refresh
STARTING
STARTING
refresh
update
resolve
uninstall
INSTALLED
INSTALLED
start
ACTIVE
ACTIVE
RESOLVED
RESOLVED
uninstall
Toutes
Toutes les
les classes
classes que
que
nécessite
nécessite le
le bundle
bundle sont
sont
Disponibles,
Disponibles, ilil peut
peut
démarrer
démarrer
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UNINSTALLED
UNINSTALLED
OSGi
stop
STOPPING
STOPPING
46
Cycle de vie d’un Bundle
Transition explicite
Transition automatique
install
update
refresh
ilil enregistre
enregistre ses
ses services,
services,
et
et obtient
obtient les
les services
services dont
dont
ilil aa besoin.
besoin.
refresh
update
resolve
ACTIVE
ACTIVE
RESOLVED
RESOLVED
© 2001-2010, D. Donsez
UNINSTALLED
UNINSTALLED
STARTING
STARTING
start
stop
uninstall
uninstall
INSTALLED
INSTALLED
Le
Le bundle
bundle démarre,
démarre,
STOPPING
STOPPING
OSGi
47
Cycle de vie d’un Bundle
Transition explicite
Transition automatique
install
update
refresh
STARTING
STARTING
refresh
update
resolve
start
ACTIVE
ACTIVE
RESOLVED
RESOLVED
Le
Le bundle
bundle est
est Actif
Actif
stop
uninstall
uninstall
INSTALLED
INSTALLED
© 2001-2010, D. Donsez
UNINSTALLED
UNINSTALLED
STOPPING
STOPPING
OSGi
48
Cycle de vie d’un Bundle
Transition explicite
Transition automatique
install
update
refresh
start
ACTIVE
ACTIVE
RESOLVED
RESOLVED
uninstall
© 2001-2010, D. Donsez
STARTING
STARTING
refresh
update
resolve
uninstall
INSTALLED
INSTALLED
UNINSTALLED
UNINSTALLED
stop
Le
Le bundle
bundle arrête,
arrête,
ilil desenregistre
desenregistre
ses
ses services.
services.
OSGi
STOPPING
STOPPING
49
Cycle de vie d’un Bundle
Transition explicite
Transition automatique
install
update
refresh
STARTING
STARTING
refresh
update
resolve
Retour
Retour àà l’état
l’état
Resolved
Resolved
start
ACTIVE
ACTIVE
RESOLVED
RESOLVED
stop
uninstall
uninstall
INSTALLED
INSTALLED
© 2001-2010, D. Donsez
UNINSTALLED
UNINSTALLED
STOPPING
STOPPING
OSGi
50
Cycle de vie d’un Bundle
Transition explicite
Transition automatique
install
refresh
update
resolve
RESOLVED
RESOLVED
uninstall
uninstall
INSTALLED
INSTALLED
© 2001-2010, D. Donsez
UNINSTALLED
UNINSTALLED
update
refresh
STARTING
STARTING
start
ACTIVE
ACTIVE
stop
STOPPING
STOPPING
Le
Le bundle
bundle est
est désinstallé,
désinstallé, ilil
ne
peut
neOSGi
peut plus
plus changer
changer d’état.
d’état.
51
News in R4.1
■ By default, persistent start and stop
■ Transient start and stop
◆ Bundle.start(int transientFlag) and Bundle.stop(int transientFlag)
❖ Flag sample: do not restart after FW restart (ie do no alter the
autostart settin of the bundle)
■ By default, « Eager » activation
◆ The BundleActivator is instanciated when Bundle.start()
■ Lazy Activation
◆ The bundle is activate when a exported class is required by an other
bundles
new bundle event (lazy activated)
: useful for extender model
■ A lire
◆ http://www2.osgi.org/wiki/uploads/Conference/OSGi4.1Overview.pdf
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OSGi
52
Dépendance & Dynamisme
Notification
d’un nouveau
service
Administrateur
1
2
> start 5
> uninstall 3
5
Service fourni
Service requis
4
3
Package exporté
Package importé
Notification
Dépendance de packages
Dépendance de services
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OSGi
53
Dépendance & Dynamisme
Administrateur
1
2
> start 5
> uninstall 3
5
Service fourni
Service requis
4
Package exporté
Package importé
Notification
Dépendance de packages
Dépendance de services
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
54
Dépendance & Dynamisme
Administrateur
1
Service relaché puis relié
2
> update 4
> refresh
5
Service fourni
Service requis
4
Package exporté
Package importé
Bundle/Service redémarré
Notification
Dépendance de packages
Dépendance de services
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
55
Service
■ Une interface (ou plusieurs)
■ Des implémentations
◆ multiples implémentations possibles
conditionnées dans les bundles.
◆ implémentation normalement non publique.
◆ se trouvent dans des packages différents
■ Qualifié par des propriétés.
Classe d’implémentation
Interface
com.hp.printer.laserjet.impl.Driver
org.device.print.PrintService
org.device.print.type=laser
location=4th floor
Classe d’implémentation
com.lexmark.printer.laser.impl.Driver
Interface
org.device.print.type=laser
org.device.print.PrintService
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
location=1st floor
56
Exemple de service
Interface
org.device.print.PrintService
package org.device.print;
public interface PrintService {
public static final String TYPE="org.device.print.type";
public int print(OutputStream out,
String[] printparams)
throws PrintException;
public Job[] list()
throws PrintException;
}
public interface Job[] { … }
public class PrintException extends Exception { … }
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
57
Exemple d’application
org.device.print.PrintService
Text
Text
Editor
Editor
type=bubble
dpi=72,150,300,600,1200,2400
color=16777216
location=1st floor
type=laser
dpi=72,150,300,600,1200
location=1st floor
Service fourni
Service requis
type=laser
dpi=72,150,300,600,1200
location=4th floor
HP
HP
Deskjet
Deskjet
Printer
Printer
Lexmark
Lexmark
Laser
Laser
Printer
Printer
HP
HP
OfficeDesk
OfficeDesk
FaxPrinter
FaxPrinter
Package exporté
PrintService
PrintService
Interface
Interface
FaxService
FaxService
Interface
Interface
Package importé
org.device.fax.FaxService
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OSGi
58
.mf
Fichier manifest (i)
■ Informations nécessaires au framework
Import-Package
Packages requis (avec/sans la version de spécification)
Export-Package
Packages fournis (avec/sans la version de spécification)
Import-Service
Services requis (indicatif, n’est pas utilisé par le FW)
r3
Export-Service
Services fournis (indicatif, n’est pas utilisé par le FW)
r3
Bundle-Activator
Nom de la classe Activator
Bundle-ClassPath
Emplacement des classes et ressources du bundle
Bundle-NativeCode
Bibliothéques natives à charger en fonction du processeur, du SE, …
Bundle-UpdateLocation
URL des mises à jour du bundle
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
59
.mf
Fichier manifest (ii)
by
d
l
i
Bu en 2
v
Ma
■ Informations nécessaires au framework
Bundle-SymbolicName
r4
Nom symbolique du bundle (sert à l’identification)
Bundle-Name
Nom du bundle
Bundle-Description
Description du bundle
Bundle-Version
Version du bundle
Bundle-DocURL
URL de la documentation du bundle
Bundle-ContactAddress
Coordonnée du propriétaire du bundle
Bundle-Category
Catégorie du bundle
Bundle-RequiredExecution
Environment
r3
Liste d’environnement qui doivent être présents sur la plateforme
( exemple : CDC-1.0/Foundation-1.0, OSGi/Minimum-1.0 )
DynamicImport-Package
Liste de package qui pourront être importés en cours d’exécution
60
OSGi
(com.acme.plugin.*)
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r3
.mf
Exemple de manifest (i)
HP
HP
Deskjet
Deskjet
Printer
Printer
org.device.print.PrintService
Text
Text
Editor
Editor
Export-Package: org.device.print; 1.1
Bundle-Name: PrintService
Bundle-Version: 2.0.1
Lexmark
Lexmark
Laser
Laser
Export-Package:
org.device.fax; 1.1
Printer
Printer
Bundle-Name: FaxService
Bundle-Version: 3.2.0
HP
HP
OfficeDesk
OfficeDesk
FaxPrinter
FaxPrinter
PrintService
PrintService
Interface
Interface
FaxService
FaxService
Interface
Interface
org.device.fax.FaxService
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OSGi
61
.mf
Exemple de manifest (ii)
Import-Package: org.osgi.framework;1.3
org.device.print; 1.0,org.device.print.PrintService
Export-Service:
org.device.print.PrintService,
Bundle-Activator:
com.hp.printer.deskjet.impl.Activator
Bundle-Name:
HP Deskjet Printer
Text
Text
HP
HP
Deskjet
Deskjet
Import-Package: org.osgi.framework;1.3
Printer
Printer
org.device.print; 1.1,
org.device.fax; 1.1
Export-Service:
org.device.print.PrintService,
Lexmark
org.device.fax.FaxService
Lexmark
Laser
LaserBundle-Activator:
Printer
Printercom.hp.printer.officedesk.impl.Activator
Bundle-Name: HP OfficeDesk FaxPrinter
Editor
Editor
HP
HP
OfficeDesk
OfficeDesk
FaxPrinter
FaxPrinter
PrintService
PrintService
Interface
Interface
FaxService
FaxService
Interface
Interface
org.device.fax.FaxService
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OSGi
62
.mf
Exemple de manifest (iii)
HP
HP
Deskjet
Deskjet
Printer
Printer
org.device.print.PrintService
Text
Text
Editor
Editor
Lexmark
Lexmark
Laser
Laser
Printer
Printer
Import-Package: org.osgi.framework;1.3
org.device.print; 1.0
Import-Service:
org.device.print.PrintService
Bundle-Activator:
org.eclipse.texteditor.impl.Activator
Bundle-Classpath: .;/lib/resources.jar
Bundle-Name: TextEditor
HP
HP
OfficeDesk
OfficeDesk
FaxPrinter
FaxPrinter
PrintService
PrintService
Interface
Interface
FaxService
FaxService
Interface
Interface
org.device.fax.FaxService
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OSGi
63
Chargement de classes (i)
■ 1 ClassLoader par Bundle
◆ Chargement, Mise à Jour, Déchargement
■ Principe de la recherche des classes
◆ La classe est dans le JRE
◆ La classe est dans un package ni importé ni exporté
❖ Utilisation de la classe chargée à partir du BUNDLE-CLASSPATH
◆ La classe est dans un package importé
❖ Utilisation de la classe chargée par le CL d’un autre bundle
◆ La classe est dans un package exporté mais déjà exporté par un autre
bundle
❖ Utilisation de la classe chargée par le CL de l’autre bundle
◆ La classe est dans un package exporté mais non exporté par un autre
❖ Utilisation de la classe chargée à partir du BUNDLE-CLASSPATH
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OSGi
64
Chargement de classes (ii)
D’après la release3 d’OSGi
B utilise
javax.servlet
exporté par A
A importe
javax.comm
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OSGi
65
Les limites
r3
■ Pas d’activation tant que tous les imports ne sont pas résolus
■ Un service package actif à la fois
■ Compatibilité ascendance à assurer Ad vitam eternam
org.device.print.PrintService
Editor
Editor
1.0
1.0
org.device.print; spec-version=1.0
Printer
Printer
1.0
1.0
org.device.print.PrintService
Service fourni
Editor
Editor
1.1
1.1
org.device.print; spec-version=1.1
Printer
Printer
1.1
1.1
Service requis
Package exporté
Package importé
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OSGi
66
Les avancés
r3
■
R3
◆ Importation dynamique
r4
■
R4
◆
◆
◆
◆
◆
◆
Bundle fragment
Bundle requis
Bundle extension
Intervalle de version, Politiques sur les versions
Importation et Exportation conditionnelles (attribut et filtre)
Activation simultanée de plusieurs version de packages
■ La suite : le JSR 277, JSR 294 … Jigsaw
◆ Richard S. Hall, “Java modularity, OSGi, and JSRs 277, 291, and
294”, ApacheCon EU 2006
◆ http://docs.safehaus.org/download/attachments/2995/osgi-apachecon20060628.pdf
◆ http://www.osgi.org/blog/2008/12/project-jigsaw.html
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OSGi
67
DynamicImport-Package
R3
■ Permet en cours d’exécution d’importer des
packages non présents à la résolution
❖ activator.getClass().getClassLoader().loadClass(clazzname)
❖ Surtout pas Class.forName(clazzname)
■ L’entrée DynamicImport-Package du mainfeste liste
les packages qui pourront être importés en cours
d’exécution
■ Usage : framework à plugin ou service provider
◆ Exemple : JMF, JCE, JDBC, …
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OSGi
68
DynamicImport-Package
Exemple avec JMF (i)
R3
■ Installation de bundle 2
◆ il passe à l’état ACTIVE
myClassLoader.loadClass("com.acme.mp3.MP3Decoder")
throws java.lang.NoClassDefFoundError
Bundle 1
implementing
JMF
Bundle 2
using
JMF
BundleClassLoader
BundleClassLoader
javax.media
.mf
Export-Package:
javax.media
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Import-Package: .mf
javax.media
DynamicImport-Package:
com.acme.*
OSGi
69
DynamicImport-Package
Exemple avec JMF (ii)
R3
■ Installation de bundle 3 : il passe à l’état ACTIVE
myClassLoader.loadClass("com.acme.mp3.MP3Decoder")
add a package dependency
then return the class
Bundle 1
implementing
JMF
Bundle 2
using
JMF
Bundle 3
providing
JMF codecs
BundleClassLoader
BundleClassLoader
BundleClassLoader
com.acme.mp3
javax.media
.mf
Export-Package:
javax.media
© 2001-2010, D. Donsez
Import-Package: .mf
javax.media
DynamicImport-Package:
com.acme.*
OSGi
Import-Package: .mf
javax.media
Export-Package:
com.acme.mp3,
com.acme.wave 70
Importation et Exportation conditionnelles
r4
■ Motivation
◆ La compatibilité descendante (backward compatibility) est lourde à maintenir
(surtout en embarqué).
◆ Les @deprecated disparaissent parfois lors des chargements des majeures de
versions
■ Idées
◆ Intervalle de version
◆ Import-Package:
javax.servlet; version="[2.0.0,2.4.0)"; resolution="optional"
■ Autres
◆ Export-Package:
org.foo.service; version=1.1; vendor="org.foo",
org.foo.service.bar; version=1.1; uses="org.foo.service",
org.foo.service.fizz; include:="*Impl"; exclude:="Test*"
◆ Richard S. Hall, Java Modularity Support in OSGi R4, ApacheCon (San Diego),
December 14th, 2005
❖
© 2001-2010, D. Donsez
http://docs.safehaus.org/download/attachments/2995/osgi-apachecon-20051214.pdf
OSGi
71
Accès aux ressources et aux fichiers
■ Ressources
◆ this.getClass().getRessourceAsStream(String path)
path="/" correspond à la racine du JAR (BUNDLE-CLASSPATH)
■ Support de persistance
◆ BundleContext.getDataFile(String path)
path="" correspond à la racine du cache du bundle
◆ FileService
accès au système de fichier local (s’il existe !)
et contrôle les permissions du Bundle au passage
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OSGi
72
.mf
Bundle-Classpath
■ Représente (dans le manifeste) les chemins (dans le JAR)
de recherche des classes et des ressources
■ 3 cas
◆ Bundle-Classpath: . ou Pas de Bundle-Classpath
❖ Recherche dans le JAR
◆ Bundle-Classpath: .;demo/nested.jar;test/nest.jar
❖ Recherche dans le JAR puis dans le JAR inclus
◆ Bundle-Classpath: demo/nested.jar
❖ Recherche dans le JAR inclus
❖ Aucune classe ou ressource n’est recherchée dans le JAR
■ Intérêt des JAR inclus
◆ Conservation des signatures, manifestes, …
◆ Possibilité de patcher un sous ensemble des ressources/classes !
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OSGi
73
.mf
Bibliothèques natives
■ Bibliothèques de fonctions natives (C)
dépendantes du processeur et de l’OS
◆ Exemple : Pilotes matériel (javax.comm), Patrimonial (codec), …
■ Bundle-NativeCode dans le MANIFEST
◆ Spécifie l’emplacement des bibliothèques dépendantes du système et du
processeur, à charger dynamiquement (par le ClassLoader)
◆ Exemple
❖ Bundle-NativeCode: com/mycomp/impl/nativesample/libnat.so;
osname=Solaris; processor=sparc; osversion=5.5,
com/mycomp/impl/nativesample/libnat.so;
osname=SunOS; processor=sparc; osversion=2.5,
com/mycomp/impl/nativesample/nat.dll;
osname=Windows NT; processor=x86; osversion=4.0
■ Remarque : Propriétés du framework
◆ org.osgi.framework.processor, org.osgi.framework.language, org.osgi.framework.os.name,
org.osgi.framework.os.version
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OSGi
74
La classe d’activation du bundle
■ Classe publique
◆ Implémente les 2 méthodes start() et stop() de BundleActivator
◆ qui reçoivent une référence sur un contexte.
■ start(BundleContext ctxt)
◆ recherche et obtient des services requis auprès du contexte
et/ou positionne des listeners sur des événements
◆ enregistre les services fournis auprès du contexte
■ stop(BundleContext ctxt)
◆ désenregistre les services fournis
◆ relâche les services requis
❖ Cependant le FW fait ces opérations si stop() en oublie !
■
il peut ne pas y avoir de BundleActivator dans un bundle
◆ Livraison de classes et ressources
◆ Eclipse extension points
◆ Extender model
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OSGi
75
BundleContext
■ Interface vers le framework
◆ Passé lors des invocations de start() et stop() de l’Activator
■ Permet
◆ L’enregistrement de services
◆ Le courtage de services
◆ L’obtention et la libération des services
◆ La souscription aux évènements du Framework.
◆ L’accès aux ressources du bundle
◆ L’accès aux propriétés du framework
◆ L’installation de nouveaux bundles
◆ L’accès à la liste des bundles
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OSGi
76
BundleContext et Activator
Bundle
Context
Service Bundles
Bundle
Activator
•registerService()
•getServiceReferences()
•getService()
•getDataFile()
•addServiceListener()
•addBundleListener()
•addFrameworkListener()
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OSGi
•start(BundleContext bc)
•stop(BundleContext bc)
•serviceChanged()
77
Enregistrement de services
(Lexmark Laser Printer)
package com.lexmark.printer.laser.impl;
public class Activator implements BundleActivator {
private ServiceRegistration reg=null;
private PrintService theService=null;
public void start(BundleContext ctxt) throws BundleException {
theService=new PrintServiceImpl();
Properties props=new Properties();
props.put("type", "laser");
props.put("dpi", "72,150,300,600,1200");
props.put("location", "1st floor");
reg=ctxt.registerService(
"org.device.print.PrintService", theService, props);
}
public void stop(BundleContext ctxt) throws BundleException {
if(reg != null) reg.unregister();
}
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D. Donsez
OSGi
}
78
Recherche de services
(TextEditor)
package org.eclispe.texteditor.impl
import org.device.print.PrintService;
class Activator implements BundleActivator {
public void start(BundleContext ctxt) throws BundleException {
private PrintService ser;
// On va voir si quelqu'un offre un PrintService ...
ServiceReference[] tempRefs
=ctxt.getServiceReferences
("org.device.print.PrintService","(location=1st floor)");
if(tempRefs!=null) {
System.out.println("Found a PrintService! I will use it!!!");
// On prend le premier offert!
ser=(PrintService) ctxt.getService(tempRefs[0]);
}
…
}
…
} D. Donsez
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OSGi
79
Recherche (Courtage) de services
■ Filtrage par des expressions de condition LDAP
(RFC1960) sur les propriétés enregistrées par les
services
■ Expressions de filtrage
◆ Expressions simples (attribut opérateur valeur)
◆ Valeurs de type String, Numerique, Character, Boolean,
Vector, Array
◆ Attribut insensible aux majuscules/minuscules
◆ L’attribut objectClass représente le nom du service
◆ Opérateurs >=, <=, =, ~= (approximativement égal), =*
(présent)
◆ Connecteurs logiques &, |, !
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OSGi
80
Recherche de services
■
Tous les services d’impression
refs=bundleContext.getServiceReferences("org.device.print.PrintService", null);
refs=bundleContext.getServiceReferences(null,
"(objectClass=org.device.print.PrintService)");
■
Certains services d’impression
refs=bundleContext.getServiceReferences("org.device.print.PrintService",
"(&(!(type=laser))(capability=double-sided)(!(dpi<=300))(location=*)" );
■
Tous les services de org.device
refs=bundleContext.getServiceReferences(null,"(objectClass=org.device.*)");
■
Le service d’impression et de fax au 3ième étage
refs=bundleContext.getServiceReferences(null,
"(&(objectClass=org.device.print.PrintService)(objectClass=org.device.fax.FaxService)"
+ "(location=4th floor))" );
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OSGi
81
Comparaison
avec le courtage de JINI
■ JINI
■ OSGi
◆ Typage fort sur le nom de
l’interface et la signature de
ces méthodes
◆ Typage sur le nom de
l’interface
◆ Sous-typage des interfaces
◆ Non
◆ Propriétés de courtage
◆ Oui
◆ Distribué
◆ Centralisé (même JVM)
◆ Notion de groupe
◆ Non
◆ Bail (lease) d’un
enregistrement
◆ Non
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OSGi
82
Événements
dans le Framework
■ FrameworkEvent
◆ Notifie le démarrage et les erreurs du Framework
◆ interface FrameworkListener méthode frameworkEvent
Traitement séquentiel et asynchrone des listeners (par event dispatcher)
■ BundleEvent
◆ Notifie les changements dans le cycle de vie des bundles
◆ interface BundleListener méthode bundleChanged
Traitement séquentiel et asynchrone des listeners (par event dispatcher)
◆ interface SynchronousBundleListener méthode bundleChanged
Traitement séquentiel et synchrone des listeners (avant le traitement du
changement d’état)
R2
■ ServiceEvent
◆ Notifie l’enregistrement ou le retrait de services
◆ interface ServiceListener méthode serviceChanged
Traitement séquentiel et synchrone des listeners
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OSGi
83
Service Registry Hooks (RFC 126 R4.2)
org.osgi.framework.hooks
■
Hooks on the service registry operations
■
PublishHook
◆ Bundles registering this service will be called during framework service publish
(register, modify, and unregister service) operations. This method is called prior to
service event delivery when a publishing bundle registers, modifies or unregisters a
service and can filter the bundles which receive the event.
■
FindHook
◆ Bundles registering this service will be called during framework service find (get
service references) operations. This method is called during the service find operation
by the finding bundle and can filter the result of the find operation.
■
ListenerHook
◆ Bundles registering this service will be called during service listener addition and
removal. The hook is notified of the collection of service listeners and what they may
be listening for and well as future changes to that collection.
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OSGi
84
Prendre en compte l’enregistrement
et le retrait de service (i)
■
Les bundles « requesters » doivent impérativement prendre en compte
l’enregistrement et le retrait de services « importés »
■
Exemple
public class PrintListenerActivator implements BundleActivator {
PrintServiceListener listener = null;
public void start(BundleContext context) {
PrintServiceListener listener = new PrintServiceListener(context);
context.addServiceListener(listener);
}
public void stop(BundleContext context) {
context.removeServiceListener(listener);
}
}
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OSGi
85
Prendre en compte l’enregistrement
et le retrait de service (ii)
■ Exemple simpliste et inutile
class PrintServiceListener implements ServiceListener {
public void serviceChanged(ServiceEvent e) {
ServiceReference ref = e.getServiceReference();
if(((String)ref.getProperty("objectClass").equals("org.device.print.PrintService"))){
switch (e.getType()) {
case ServiceEvent.REGISTERED:
println(ref + " has been registered by "+ ref.getBundle().getLocation()); break;
case ServiceEvent.UNREGISTERING:
println(ref + " is being unregistered"); break;
Ajout de
ServiceEvent.MODIFIED_ENDMATCH
en R4.2
case ServiceEvent.MODIFIED:
println("properties of "+ref+" have been modified:");
String[] keys = ref.getPropertyKeys();
for (int i=0; i<keys.length; i++) println(keys[i] + "=" + ref.getProperty(keys[i])); break;
} }}
void println(String msg) {System.out.println("events: "+msg); } }
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OSGi
86
Prendre en compte l’enregistrement
et le retrait de service (iii)
■ Exemple 2 :
public class Activator implements BundleActivator {
final static String filterStr
="(&(objectClass=org.device.print.PrintService)(location=4th floor))";
Map/*<ServiceReference,PrintService>*/ printservices;
BundleContext context;
public void start(BundleContext context) throws BundleException {
this.context=context;
printservices=new HashMap();
BindingController ctlr=new BindingController(context,filterStr,printservices);
ctlr.open();
context.addServiceListener(ctlr);
}
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OSGi
87
Prendre en compte l’enregistrement
et le retrait de service (iv)
public class BindingController implements ServiceListener {
Map/*<ServiceReference,Object>*/ services;
String filterStr;
Filter filter;
BundleContext context;
public BindingController(BundleContext context, String filterStr, Map services){
this.context=context;
this.filterStr=filterStr;
this.services=services;
filter=context.createFilter(filterStr);
}
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OSGi
88
Prendre en compte l’enregistrement
et le retrait de service (v)
…
public void open() {
// fill the services map
ServiceReference[] refs=context.getServiceReferences(null,filterStr);
for(int i=0;i<refs.length;i++){
Object svc = context.getService(refs[i]);
if(svc!=null) services.put(refs[i],svc);
}
}
public void close() {
// release the references to service
…
}
…
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OSGi
89
Prendre en compte l’enregistrement
et le retrait de service (vi)
…
public void serviceChanged(ServiceEvent e) {
ServiceReference servref = e.getServiceReference();
Object ref;
switch (e.getType()) {
case ServiceEvent.REGISTERED:
if(filter.match(servref)){
println(servref + " (from "+ servref.getBundle().getLocation() + ") is added");
services.put(servref,context.getService(servref));
};
break;
…
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OSGi
90
Prendre en compte l’enregistrement
et le retrait de service (vii)
….
case ServiceEvent.UNREGISTERING:
ref=services.remove(servref);
if(ref!=null) {
println(servref + " is removed");
context.ungetService(servref);
} break;
case ServiceEvent.MODIFIED:
ref=services.get(servref);
if(ref!=null && !filter.match(servref)){
println(servref + " is removed since properties has changed");
services.remove(servref);
context.ungetService(servref);
} break; }}
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OSGi
91
Prendre en compte l’enregistrement
et le retrait de service (viii)
■ Le BindingController est incomplet
◆ Pas de synchronisation
◆ Les services apparus et disparus entre le getServiceReferences et
le addServiceListener
■ Mini conclusion
◆ Vous avez suivi ?
◆ Et maintenant avec 6 services dont 3 obligatoires
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
92
Prendre en compte l’enregistrement
et le retrait de service (viii)
■ Mini conclusion
◆ Vous avez suivi ?
■ Solutions
R2
◆ La classe utilitaire ServiceTracker (OSGi R2)
❖ Ne gère pas le cycle de vie
◆ Service Component Runtime (OSGi R4)
❖ ~ ADL pour cycle de vie et liaison
❖ Repris de ServiceBinder (Cervantes & Hall)
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
93
ServiceTracker
■
R2
Motivation
◆ Simplifier l’usage des ServiceListeners
■
ServiceTracker
◆ Classe utilitaire pour suivre un type de service (interface + filtre LDAP)
■
ServiceTrackerCustomizer
◆ Interface de rappel
■
Remarque
◆ peut être fourni par le framework afin d’en optimiser l’implémentation
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
94
ServiceTracker : Exemple
■ Dans le start(BundleContext)
serviceTracker=new ServiceTracker(
bundleContext,
bundleContext.createFilter(
"(&(objectClass=org.device.print.PrintService)(type=laser))"),
(ServiceTrackerCustomizer)null);
serviceTracker.open();
■ Dans les méthodes du service
PrintService ps=(PrintService) serviceTracker.getService();
ps.print(…); …
Job[] jobs=ps.list(); …
ps=null;
■ Dans le stop(BundleContext)
serviceTracker.close();
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OSGi
95
ServiceTrackerCustomizer : Exemple
class MyServiceTrackerCustomizer implements ServiceTrackerCustomizer {
public Object addingService( ServiceReference reference) {
Object obj = context.getService(reference);
HttpService servant = (HttpService)obj;
// Register the Servlet using servant
...
return servant;
}
public void removedService( ServiceReference reference, Object object ){
HttpService servant = (HttpService)obj;
// Unregister the Servlet using servant
...
context.ungetService(reference);
}
}
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OSGi
96
Service Component Runtime
r4
■ Modèle simple de composants orienté service
◆ Gère le cycle de vie du composant
en fonction des dépendances obligatoires de services
■ Caractéristiques
◆ Fabrique de Services
◆ Activation retardée (lazy-activation)
◆ Gestion des liaisons
❖ stratégie événementielle
❖ stratégie de recherche (via le contexte)
◆ Entrée du manifeste : Service-Component
◆ Descripteur XML
❖ xmlns:scr="http://www.osgi.org/xmlns/scr/v1.0.0"
◆ …
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OSGi
97
Service Component Runtime
■ Programmation SOC Dynamique
◆ Démarrage des instances de services
◆ Listeners pour gérer la liaison dynamique
vers les services requis
Activator
Service
Or Factory
Object
Bundle
Listener
Bundle
callback to the framework
BundleCxt
© 2001-2010, D. Donsez
callback to the framework
OSGi Framework
OSGi
BundleCxt
98
Service Component Runtime
■ Gestion descriptive des instances de services
et des liaisons
◆ OSGI-INF/component.xml
CM: SCR Component Manager
Object
component
.xml
Service
Or Factory
(thread, …)
Object
CM
Bundle
Listener
Bundle
callback to the framework
BundleCxt
© 2001-2010, D. Donsez
CM
component
.xml
Listener
callback to the framework
OSGi Framework
OSGi
BundleCxt
99
Service Component Runtime
<component name="editor">
<implementation
class="org.eclispe.texteditor.impl.EditorComp"/>
<reference name="PRINT"
interface="org.device.print.PrintService"
target="(&(location=*)(org.device.print.type=inkjet))"
cardinality="1..n"
policy="dynamic"
bind="bindPrintService"
unbind="unbindPrintService"
/>
<reference name="LOG"
interface="org.osgi.service.log.LogService"
cardinality="0..1"
policy="dynamic"
/>
</component>
/OSGI-INF/component.xml
<component name="printer">
<implementation
class="com.hp.printer.deskjet.impl.PrinterComp"/>
<property name="org.device.print.type"
value="inkjet" type="String"/>
<property name="location"
value="4st floor" type="String"/>
<property name="jmx.objectName"
value="printer.hp:name=DeskJet 930c 4st fl."
type="String"/>
<service>
<provide interface="org.device.print.PrintService"/>
<provide interface="com.hp.printer.ConfigMBean"/>
</service>
</component>
Word
Word
Processor
Processor
/OSGI-INF/component.xml
HPPrinter
HPPrinter
LOG
cmp.xml
cmp.xml
[org.device.print.PrintService,
com.hp.printer.ConfigMBean]
Editor
Comp
Printer
Comp
PRINT
org.device.print.type="inkjet"
location="4st floor"
jmx.objectName="printer.hp:name=DeskJet 930c 4st fl."
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OSGi
100
Word
Word
Processor
Processor
HPPrinter
HPPrinter
LOG
cmp.xml
cmp.xml
[org.device.print.PrintService,
com.hp.printer.ConfigMBean]
Editor
Comp
Printer
Comp
PRINT
org.device.print.type="inkjet"
location="4st floor"
jmx.objectName="printer.hp:name=DeskJet 930c 4st fl."
public class EditorComp {
private List printServices = new ArrayList()
public class PrinterComp
implements PrintService, ConfigMBean {
public void activate(ComponentContext ctxt) {
LogService log = (LogService)ctxt.locateService("LOG");
if(log!=null) log.log(LogService.LOG_INFO, “Editor starting"));
log=null; // must release this reference
// démarre la thread principale du traitement de texte
…
}
public void deactivate(ComponentContext ctxt) {
// arrête la thread principale
…
LogService log = (LogService)ctxt.locateService("LOG");
if(log!=null) log.log(LogService.LOG_INFO, “Editor stopped"));
log=null;
}
public void bindPrintService(PrintService ref){
synchronized (printServices ){
printServices.add(ref); }
}
public void unbindPrintService(PrintService ref){
synchronized (printServices ){
printServices.remove(ref); }
}
…
// méthodes de PrintService
public Job[] list(){
...
}
public Job print(InputStrean in, Dictionary printParams )
throws PrintException {
…
}
// méthodes de ConfigMBean
public long getPrintedPageCounter(){
…
}
public void setDefaultTrailer(int trailerId){
…
}
…
}
}
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OSGi
101
Word
Word
Processor
Processor
HPPrinter
HPPrinter
LOG
cmp.xml
cmp.xml
[org.device.print.PrintService,
com.hp.printer.ConfigMBean]
Editor
Comp
Printer
Comp
PRINT
org.device.print.type="inkjet"
location="4st floor"
jmx.objectName="printer.hp:name=DeskJet 930c 4st fl."
public class EditorComp {
private List printServices = new ArrayList()
public class PrinterComp
implements PrintService, ConfigMBean {
public void activate(ComponentContext ctxt) {
LogService log = (LogService)ctxt.locateService("LOG");
if(log!=null) log.log(LogService.LOG_INFO, “Editor starting"));
log=null; // must release this reference
// démarre la thread principale du traitement de texte
…
}
public void deactivate(ComponentContext ctxt) {
// arrête la thread principale
…
LogService log = (LogService)ctxt.locateService("LOG");
if(log!=null) log.log(LogService.LOG_INFO, “Editor stopped"));
log=null;
}
public void bindPrintService(PrintService ref){
synchronized (printServices ){
printServices.add(ref); }
}
public void unbindPrintService(PrintService ref){
synchronized (printServices ){
printServices.remove(ref); }
}
…
// méthodes de PrintService
public Job[] list(){
...
}
public Job print(InputStrean in, Dictionary printParams )
throws PrintException {
…
}
// méthodes de ConfigMBean
public long getPrintedPageCounter(){
…
}
public void setDefaultTrailer(int trailerId){
…
}
…
}
}
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OSGi
102
iPOJO (Apache Felix)
■ Motivations
◆ Exécuter de pur POJOs (Plain Old Java Object)
◆ pour en faire des services ou utilisés des services
sans utiliser l’API org.orgi.framework
■ Principes
◆ Injection de bytecode pour instrumenter les membres (compile
time)
◆ Intercepter xload/xstore et invokex pour passer le contrôle à des
handlers (eux meme des iPOJO)
◆ Les handlers travaillent en fonction des metadonnées décrites
dans un descripteur (.mf,.xml, @nnotations 1.5, doclet …)
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OSGi
103
iPOJO example
<ipojo>
<instance component="EditorType"
name="Editor"/>
</ipojo>
<ipojo>
<instance component="HPPrinterType"
name="HPPrinter">
<property name="location" value="1st floor"/>
</ipojo>
/metadata.xml
/metadata.xml
Word
Word
Processor
Processor
HPPrinter
HPPrinter
LOG
cmp.xml
cmp.xml
[org.device.print.PrintService,
com.hp.printer.ConfigMBean]
Editor
POJO
Printer
POJO
PRINT
org.device.print.type="inkjet"
location="4st floor"
jmx.objectName="printer.hp:name=DeskJet 930c 4st fl."
@Component(name="EditorType", immediate=true)
public class EditorComp {
@Requires(filter="(&(location=*)(org.device.print.type=inkjet))")
private List<PrintService> printServices;
@Requires()
private LogService logService;
// business methods
…
}
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@Component(name="PrinterType", immediate=true)
@Provides()
public class PrinterComp
implements PrintService, ConfigMBean {
@ServiceProperty(name="location")
private String position;
// méthodes de PrintService
…
}
OSGi
104
iPOJO Handlers
■ Provide
■ Service Requirement
◆ Method injection and Field injection
◆ Nullable object, Default implementation
■ Temporal Service Requirement
■ Lifecycle callback
■ Config
■ JMX
■ Event
■ Extender Pattern
■ Whiteboard Pattern
■ Custom ones …
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OSGi
105
iPOJO Architecture handler
■ Disable architecture
◆ <component
classname="fr.imag.adele.escoffier.hello.impl.HelloServiceImpl"
architecture="false">
■ Command
◆ arch => displays instances name & state (equivalent to arch \instances)
◆ arch -instance $instance_name => displays complete information
about the instance $instance_name
◆ arch -factories => display the list of available factories
◆ arch -factory $factory_name => display complete information about
the factory $factory_name
◆ arch -handlers => list available handlers
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OSGi
106
iPOJO Configuration Handler
■
Add a CM ManagedService
<iPOJO>
<Component className="system.impl.DiskServiceImpl">
<Provides>
Updates are
<Property name="quota" field="m_quota"/>
propagated to the
</Provides>
Service Registration
<Properties propagation="true"
updated="afterReconfiguration"
/>
<Property name="quota" field="m_quota"/>
Invoke the method
<Property name="threshold" method="updateThresholdArray"/>
on update
<Property name="disk.name" type="java.lang.String"/>
Static property
</Properties>
</Component>
<instance component="sysrtem.impl.DiskServiceImpl" name="DiskService">
Instance level
<property name="quota" value="100"/>
<property name="threshold" value="\{10, 20, 30}"/>
<property name="disk.name" value="D"/>
<property name="managed.service.pid" value="com.acme.system.disk.D"/>
service.pid
</instance>
</iPOJO>
class DiskServiceImpl implement DiskService {
int m_quota;
public void updateThresholdArray(int[] a) { … }
public void afterReconfiguration(Dictionary config) { ... }
}
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107
OSGi
iPOJO JMX Handler
■
XML
<ipojo xmlns:jmx="org.apache.felix.ipojo.handlers.jmx">
...
<jmx:config>
<jmx:property name="quota" field="m_quota"
rights="r" notification="true"/>
<jmx:method name="setQuota"/>
</jmx:config>
</ipojo>
■
@nnotations (not JSR 255 JMX annotations)
@Component
@Config(domain="my-domain", usesMOSGi=false)
public class Disk {
@Property(name="quota", notification=true, rights="r", description="Disk quota")
private String m_quota;
@Method(description="set the quota") // Method published in the MBean
public void setQuota(int q) {
if(q>0) m_quota = q;
}
}
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OSGi
108
iPOJO Event Handler
Example
■
Publication
@org.apache.felix.ipojo.handlers.event.Publisher(name="p3", synchronous=true,
topics="bar")
org.apache.felix.ipojo.handlers.event.publisher.Publisher publisher3;
public void doSomething() {
Dictionary d = new Properties();
// Fill out the even
publisher3.send(d); // Send event
}
■
Subscription
@Subscriber(name="s1", data_key="data")
public void receive1(Object o) { // Nothing }
@Subscriber(name="s2", topics="foo,bar", filter="(data=DIDIER*)")
public void receive2(Event e) { // Nothing }
@Subscriber(name="s3", topics="foo", data_key="data", data_type="java.lang.String")
public void receive3(String s) { // Nothing }
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OSGi
109
iPOJO Composite
■ Architecture Description Language for
◆ Required Service Specifications
❖ Instantiated and Imported
◆ Provided Service Specifications
❖ Exported and Implemented
Instance of service
Implementation
◆ Component Types
Provided Service
Instance of
Component Type
C
B
A
D
B
Delegation
Scheme
from Clément Escoffier’ thesis defense
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E
OSGi
Imported
Service
110
110
iPOJO Composite
Example
<composite name=“Editor1">
<subservice action="instantiate“
specification=“…Editor“/>
<subservice action="instantiate“
specification=“… Plugin“
aggregate="true" />
<subservice action="import“
specification=“…Printer“ optional="true”/>
</composite>
Plug-in
Plug-in
Plug-in
Printer
Editor
from Clément Escoffier’ thesis defense
111
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OSGi
111
iPOJO implementation
■ Main features
◆ Bytecode manipulation (ASM)
◆ Extensible through Handlers
❖ Handlers are iPOJO instances
❖ Natively support dynamism
◆ Heavy use of threads and synchronization constructions
◆ on top of OSGi R4.0 (Felix, Equinox, KF) and various JVM 1.4, 1.5+
Container
Handler
Handler
Content
Handler
Handler
Handler
Content
Handler
Handler
from Clément Escoffier’ thesis defense
112
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OSGi
112
Spring Dynamic Modules (ex Spring OSGi)
■ Rappel : Framework POJO (bean)
pour les applications server-side
◆ Pour les déçus des EJB2
❖ xml ou @nnotation 1.5
■ Spring Framework + Beans
◆ Conditionnés en bundles
◆ Livrés sur OSGi
◆ + binding à la Declarative Services (~metadata SCR)
■ Remark
◆ Focus JavaEE …
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OSGi
113
SCA OSGi
■ Sujet chaud pour l’EEG
■ Service Component Architecture (SCA)
◆ Hierarchical component model for SO applications
❖ Java, C#, BPEL, JavaScript, Python …
■ SCA/OSGi
◆ SCA Container packaged as OSGi bundles then deployed in a OSGi framework
http://www.osoa.org/download/attachments/250/Power_Combination_SCA_Spring_OSGi.pdf?version=3
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OSGi
114
SCA/OSGi
Remote Invocation
http://www.osoa.org/download/attachments/250/Power_Combination_SCA_Spring_OSGi.pdf?version=3
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OSGi
115
SCA OSGi
http://www.osoa.org/download/attachments/250/Power_Combination_SCA_Spring_OSGi.pdf?version=3
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OSGi
116
SOCA Benchmark :
from Clément Escoffier’ thesis defense
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117
OSGi
117
EasyBeans/OSGi
■ EasyBeans www.easybeans.org
◆ Containeur EJB3.0 – JSR 220 (annotations 5.0) + JSR 181
❖ JSR 220 ~= « EJB for the dummies »
❖ JSR 181 = Web Services Metadata for the Java™ Platform
■ Motivations
◆ Exécuter des POJOs annotés JSR-220 sur OSGi
◆ Injecter le BundleContext dans les Enterprise Beans (@OSGiRessource)
❖ Enregistrement de services / Utilisation de services
■ Fonctionnement
◆ Conditionner les classes des POJOs dans un bundle
❖ l’ejbjar est emballé dans le bundle mais plus de JSR88 !
◆ L’activateur crée un CL qui analyse et injecte les .class annotés
et utilise le service du Runtime d’EasyBeans
◆ Le Runtime d’EasyBeans enregistre les EB Homes
et fait l’intermédiaire avec les services techniques requis
◆ http://wiki.easybeans.org/xwiki/bin/view/Main/OSGi
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OSGi
118
Service fourni
EasyBeans/OSGi
Architecture
Service requis
Package exporté
Package importé
Dynamically bound
according EJB apps requirements
JMS
JMS
Service
Service
EJB
EJB App
App
o.e.*MBean
jx.jms
JTS
JTS
Service
Service
EZB
Activ.
EasyBeans
EasyBeans
Runtime
Runtime
EBJ3.0
POJO
EBJ3.0
POJO
EBJ3.0
POJO
o.ow.easybeans.server.Embedded
jx.transaction
Server
Web
Web
Service
Service
EJB
EJB App
App
*
org.easybeans.*
EZB
Activ.
org.osgi.service.obr.RepositoryAdmin
Enables on-demand technical
services installation
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J181
POJO
EBJ3.0
POJO
EBJ3.0
POJO
EJB3.0 Apps are packaged and
deployed as standard bundles
OBR
OBR
OSGi
(not EJB JAR, not JSR 88)
119
EasyBeans/OSGi
Architecture (état 30/08/2006)
Service fourni
Service requis
Package exporté
Package importé
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OSGi
120
Guice-OSGi
http://wiki.ops4j.org/confluence/display/ops4j/Guice-OSGi
■
Google Guice : IoD injector based on Java 5 annotations
■
Guice-OSGi injects required and provided services in a Java class
Example
■
◆
◆
◆
◆
@Inject @OSGiService MyService unaryProxy;
@Inject @OSGiService Iterable<MyService> multipleProxy;
@Inject @OSGiService("(code=simple)") /* custom LDAP filter */ MyService filtered;
@Inject @OSGiService(interfaces = {MyService.class}) /* custom interface list */
MyOSGiListener listener;
◆ @Inject @OSGiServiceRegistration MyService registeredService;
◆ @Inject @OSGiServiceRegistration("lang=en,location=uk") /* custom service
properties */ MyService configuredService;
◆ @Inject @OSGiServiceRegistration(interfaces = {MyBaseService.class}) /* custom
interface list */ MyService customizedService;
❖
Registered OSGi services can be controlled using the static methods in the GuiceOSGi utility class (ie.
enable/disable/modify).
◆ @Inject BundleContext bc;
❖ Inject the bundle context
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OSGi
121
ServiceFactory
■ Motivation
◆ Retourne une instance par bundle client
❖ différentes instances pour un même service
❖ Attention : ~~~ patron de conception de la fabrique (Gamma)
◆ Nécessaire à un singleton manipulant son ServiceRegistration
■ Utilisation
◆ Gestion de sessions multiples
❖ Multi-fenêtrages
❖ plusieurs shells
◆ Contrôle d’accès (le bundle réclamant le service est connu)
❖ Contrôle des permissions
◆ Suivi des références « cachées »
❖ Patron « Whiteboard » (chapitre suivante)
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OSGi
125
ServiceFactory
■ Interface à implémenter
interface ServiceFactory {
Object getService(Bundle bundle, ServiceRegistration registration)
public void ungetService(Bundle bundle, ServiceRegistration registration, Object service)
}
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OSGi
126
Sécurité
■
Basé sur les permissions du JDK1.2
◆ Le SecurityManager vérifie les permissions de chaque bundle
❖
Exemple : FilePermission, DialPermission, …
◆ Accès aux fichiers
❖
■
Ceux du cache et aux ressources du bundle
3 permissions propres à OSGi
◆ AdminPermission
❖
Autorise l’accès aux fonctions d’administration du framework.
◆ ServicePermission
❖
Contrôle l’enregistrement et la récupération de services
◆ PackagePermission
❖
■
Contrôle l’import et l’export de packages
org.osgi.service.PermissionAdmin
◆ Service de gestion des permissions des bundles
■
Conditional Permission Admin (R4)
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OSGi
127
OSGi
Guide de Bonnes pratiques
Modularité
■ Séparer les classes « published » (ie contrat) des classes
« propriétaires » dans des paquetages des différents
◆ Seul les classes « published » doivent être exportées
■ Conditionner les contrats et les implémentations
dans des bundles séparés
◆ Les contrats ne varient peu et sont partagés par plusieurs bundles
■ Import-Package plutôt que Require-Bundle (R4)
◆ substitutabilité avec d’autres fournisseurs de packages
■ Limitez l’usage des fragments
■ Evitez l’usage de DynamicImport-Package
◆ Sauf cas particulier (livraison dynamique de plugin, …)
■ Définissez le ExecutionEnvironnement
◆ Et utilisez le pour la compilation !!!
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OSGi
129
Conditionnement
■ JAR enfouis
◆ Ne déconditionnez pas les JAR
❖ Utilisez le Bundle-ClassPath
◆ Conservation des signatures, manifestes, …
◆ Possibilité de les patcher !
❖ Bundle-ClassPath: patch.jar,original.jar
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OSGi
130
Service (i)
■ Rappel
1. Code de fourniture
<<
d’un service
Code d’usage
d’un service
2. 1 service = 1 entrée dans le registre
◆ Courtage sur plusieurs milliers/millions de services
3. Traitement séquentiel (et synchrone) des listeners
■ Quid pour plusieurs milliers de listeners par framework
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OSGi
131
Service (ii)
■ 2 patrons disponibles
■ Listener
3
Service
Listeners
0-1
Bundle
Listener
1
Service
Factory
Http
Http
Service
Service
WebSite
WebSite
WebSite
WebSite
WebSite
WebSite
Exemple:
LogService,
HttpService,
…
1
Service
Listener
■ Whiteboard
Shell
Shell
Command
Command
Command
Command
Command
Command
Exemple:
EventAdmin,
IOConnector,
Felix’ Shell,
…
■ Preferez (le plus possible) le patron Whiteboard (sauf si (2))
◆ Listeners Considered Harmful: The “Whiteboard” Pattern
◆ http://www.osgi.org/documents/osgi_technology/whiteboard.pdf
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OSGi
132
Le patron par extension (Extender)
■ Limite l’usage des services (listeners)
■ Principe
◆ 1 BundleListener scrute les bundles contenant des metadatas
particulières (WEB-INF/web.xml, OSGI-INF/component.xml,
plugin.xml …)
◆ et instancie des objets depuis le ClassLoader du bundle scruté lors
du démarrage, dépose les objets crées
■ Exemples
◆ SCR, iPOJO, Spring DM, Eclipse Extension Point Registry…
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OSGi
133
Service (iii)
■ Granularité
■ Objet << Composant << Service << Bundle
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OSGi
134
Membres statiques
■ AIE !
■ Evitez les dans les classes « published »
◆ Difficile de tracker le cycle de vie du bundle qui les fournit
■ Il est fréquent de voir
class MyActivator implements BundleActivator {
public static BundleContext bundleContext;
…
}
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OSGi
135
Chargeurs de classe
(ClassLoaders)
■ Usage
◆
◆
◆
◆
Dynamic bytecode injection
Dynamic aspect-weaving
Dynamic annotation processing
…
■ Principe
◆ Le chargeur de classe doit avoir pour parent le chargeur du bundle
❖ ie MyActivator.class.getClassLoader()
◆ Le chargeur peut demander la récupération des ressources (.class)
au bundle
r4
❖ Enumeration e = bundle.findEntries("/", "*.class", true);
■ Exemples
◆ ProActive, Julia (FROGi), EasyBeans, …
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OSGi
136
Cycle de vie
■ Activation
◆ 1 sec par bundle
1 minute pour 60 bundles 5 minutes pour 300 bundles …
◆ Evitez des activateurs qui durent longtemps
■ Solutions
◆ Rendre la main au canevas le plus vite
❖ Utilisez l’eventing
❖ Ou une thread en arrière plan
◆ Préférez l’activation paresseuse (R4.1 lazy activation)
❖ lazyness is goodness
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OSGi
137
Cycle de vie
■ Vous développez le start()
■ Pensez aussi au stop()
◆ Proscrire System.exit()
❖ Votre bundle n’est pas le seul sur la JVM
❖ il y en a d’autres qui bossent
◆ Libérez les ressources
❖ Fermez les fichiers, sockets, connections, …
◆ Arrêtez les threads démarrés
❖ Mieux encore rendez les au service de pool de threads
◆ Nullifiez les références vers les servants
❖ Garbage collection (objets et classes)
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OSGi
138
What are Stale References?
“a reference to a Java object that belongs to the class
loader of a bundle that is stopped or is associated
with a service object that is unregistered”
OSGi R4 Section 5.4
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OSGi
139
An example of Stale Reference Pathology?
(i) initial
> start 2
Servant ready (v1.0)
registered
servant
class
Bv1.0
class
loader
Bundle #2 v1.0
ACTIVE
framework
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OSGi
140
An example of Stale Reference Pathology?
(i) initial
sayHello()
> start 2
Servant ready (v1.0)
> start 3
1- Hello World ! (v1.0)
2- Hello World ! (v1.0)
registered
servant
service
consumer
sayHello()
class
Bv1.0
class
loader
Bundle #2 v1.0
ACTIVE
class
loader
Bundle #3
ACTIVE
framework
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OSGi
141
An example of Stale Reference Pathology?
(ii) After stop 2
stale
references
> start 2
Servant ready (v1.0)
> start 3
1- Hello World ! (v1.0)
2- Hello World ! (v1.0)
> stop 2
Servant bye bye (v1.0)
service
consumer
unregistered
servant
class
Bv1.0
class
loader
Bundle #2 v1.0
RESOLVED
(ie stopped)
class
loader
Bundle #3
ACTIVE
framework
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OSGi
142
An example of Stale Reference Pathology?
(iii) After update 2 & start 2
continue to
serve !!!
> start 2
Servant ready (v1.0)
> start 3
1- Hello World ! (v1.0)
2- Hello World ! (v1.0)
> stop 2
Servant bye bye (v1.0)
3- Hello World ! (v1.0)
4- Hello World ! (v1.0)
> update 2
> start 2
Servant ready (v1.1)
5- Hello World ! (v1.0)
6- Hello World ! (v1.0)
sayHello()
unregistered
servant
service
consumer
registered
servant
sayHello()
class
Bv1.0
class
Bv1.1
class
loader
Bundle #2 v1.0
« Zombie »
class
loader
Bundle #3
ACTIVE
class
loader
Bundle #2 v1.1
ACTIVE
framework
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OSGi
143
Bad Consequences
■ Memory leaks
◆ Retention of the classloader of a stopped or uninstalled bundle
◆ Retention of all java.lang.Class loaded by that bundle
■ Utilization of invalid services Inconsistencies!
◆ Service is unregistered but still used (wrong!)
◆ Its context is most likely inconsistent
❖ e.g. closed connections, old date
◆ Possible exceptions upon service calls
❖ good because we can see the problem
◆ Silent propagation of incorrect results (worst case!)
❖ E.g. Returning old cached-data
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OSGi
144
Other « stale » pathologies
■ “Forwarded references”
◆ From one bundle to another
■ “Stale” threads
◆ bundle has stopped but created threads has not
■ Unregistered MBeans, RemoteObjects, …
■ Unreleased resources
◆ sockets, file descriptors, locks, …
■ Stale ExtensionPoints
◆ Eclipse sugests to restart after updating ! ;-(
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OSGi
145
How to ensure
« stale reference free » applications?
■ 2 cases of OSGi™ applications
■ From-scratch OSGi™ development
■ Bundlization of Legacy codes
◆ Really frequent
◆ Module with or without Services/Extension Points
■ Good OSGi™ programming practices
◆ Who trusts their developers ?
■ Component Models
◆ Necessary but not enough
■ Stale references may be there but we can’t see them…
■ We need Diagnosis
victim bundles x guilty bundles
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OSGi
146
The ServiceCoroner tool
■ A diagnostics tool for detecting
stale references in OSGi™ applications
■ “Inspector” of services death
■ Runtime diagnosis
■ Points out
victim bundles/services
and possible suspects
*The coroner is a legal examiner that investigates the causes of unnatural deaths in
English speaking countries. Not all coroners have forensic pathology knowledge, but for
illustration purposes we have named our tool as ServiceCoroner.
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OSGi
147
Stale References are not a myth !
Experiment results (May 2008)
SIP Comm.
JOnAS
[1]
I
OSGi-based software
II
Version
III
OSGi Impl.
Newton
Sling
(JavaEE server)
(multiprotocol VoIP and
Chat UA)
(SCA container)
(Content Repository)
5.0.1
Alpha 3
1.2.3
2.0 incubator snapshot
Felix 1.0
Felix 1.0
Equinox 3.3.0
Felix 1.0
20
iPOJO
0
IV
Bundles using Component
Models
6
Service Binder
18
Declarative Services
V
Lines of Code
Over
1 500 000
Aprox.
120 000
Aprox.
85 000
Over
125 000
VI
Total Bundles
86
53
90
41
VII
Initial No. of Service Refs.
82
30
142
105
VIII
No. of Bundles w/ Stale Svcs.
4
17
25
2
IX
No. of Stale Services Found
7
19
58
3
X
No. of Stale Threads
2
4
0
0
XI
Stale Services Ratio (IX/VII)
8.5 %
63 %
40.8%
2.8%
Actually the whole Newton implementation is an SCA constructed on top of OSGi, but its bundles did not use an OSGi component model like the other analyzed applications did.
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OSGi
148
Plus
■ A lire
◆ BJ Hargrave & Peter Kriens, « OSGi Best Practices! »,
Session TS 1419, 2007 JavaOne Conference et OSGi Users
Community Event 2007
❖ http://www2.osgi.org/wiki/uploads/Conference/OSGiBestPractices.pdf
◆ « Extensions vs Services: Digging Deeper », OSGi Users
Community Event 2007
❖ http://www2.osgi.org/wiki/uploads/Conference/NeilBartlett.pdf
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OSGi
149
Autres
■ Les outils arrivent …
◆ PDE, Management (Console)
■ Les recettes arrivent …
◆ Migration vers OSGi en 2 étapes
❖ Modularisation
▲ Ecueil : ClassLoader, Thread context switch, Ressources, JNDI, static,
default packages (includes for rsc.), …
❖ (D)SOA ou Extension Points
◆ Exemple personnel :
❖ Tomcat (dans JOnAS), JacORB, …
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OSGi
150
OSGi
Les services standard
Vehicle
Home & Industrial Automation
Mobile
Les services OSGi standard
R3
R2
R1
•
•
•
•
Framework
HTTP
Log
Device Access
2000
© 2001-2010, D. Donsez
•
•
•
•
•
•
•
Package Admin
Configuration Admin
Permission Admin
User Admin
Preferences
Meta Type
Service Tracker
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
UPnP
Initial Provisioning
Name Space
Jioi
Start Level
IO Connector
Wire Admin
XML Parser
Measurement and State
Position
Execution Env
R4
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Application Model
Signed Bundles
Declarative Services
Power Management
Device Management
Security Policies
Diagnostic/Monitoring
Framework Layering
Initial Provisioning
UPnP
Deployment
D’après Peter Kriens
2001
2003
OSGi
2005
152
SystemBundle
Under Construction
En Construction
◆ Représente le framework. Son identifiant est toujours 0.
◆ Son cycle de vie correspond au démarrage et à l’arrêt du
Framework
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OSGi
153
r1
HttpService
org.service.http.HttpService (i)
■ Service permettant à d’autres bundles
de publier des servlets et ressources par HTTP
◆ Important : Web-based management
■ Implémentations
◆ embarquent un serveur HTTP compact (Jetty,…)
◆ Authentification et Autorisation (BasicSchema, SSL)
◆ Servlets Web-Services : XML-RPC, kSOAP, SOAP/HTTP, RESTFul,
…
■ Extra
◆ <jspc> pour éviter d’embarquer un compilateur de JSP
◆ Convertisseurs WAR to Bundles
◆ Canevas Web (Cocoon, Wicket, DysoWeb …)
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OSGi
159
org.service.http.HttpService (ii)
Usage
HTTP
org.osgi.service.http.HttpService
MonSiteWeb
MonSiteWeb
servlet
Http
Http
Service
Service
/moi/livreor
/moi/*
http
context
javax.servlet
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OSGi
Servlet
Servlet
160
org.service.http.HttpService (iii)
Exemple d’activateur d’un site Web
HttpService https= ...;
String WEBROOT = "/webroot"; // embedded ressources in BUNDLE-CLASSPATH jarfiles
String WEBROOT_ALIAS = "/moi";
String SERVLET_ALIAS = WEBROOT_ALIAS +"/livreor";
Servlet servlet=new LivreOrServlet(param1,param2);
https.registerServlet(SERVLET_ALIAS, servlet, null, servlet);
HttpContext docsContext = new HttpContext() {
public String getMimeType(String name) {
return (name.endWith("htm"))?"text/html":null; }
public boolean handleSecurity(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp) { return true; }
public URL getResource(String name) {
URL u = this.getClass().getResource(name);
System.out.println(this.getClass().getName());
return u;
}
https.registerResources(WEBROOT_ALIAS, WEBROOT, docsContext );
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OSGi
161
Exemple d’architecture pour un shell
GET https://gw123.acme.com/admin
Apache
Apache
CXF
CXF
DOSGi
DOSGi
Script
Script
Runner
Runner
gw123 Web Console
3 UserAdmin
4 ShellService
Http
Http
Service
Service
port
tcp 443
Web
Web
Console
Console
POST https://gw123.acme.com/ws/script
Shell
Shell
MBean
MBean
Impl
Impl
Serial
Serial
Console
Console
SSHD
SSHD
Console
Console
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Shell
Shell
Service
Service
Web
Command
Command
Command
Command
OBR
OBR
Shell
Shell
Command
Command
start stop
start stop
5 SerialConsole
start stop
6 HttpService
start stop
7 SoapService
start stop
8 HttpAdmin
start stop
9 OBRCommand
start stop
10 SSHDConsole
start stop
Console
Server
POST /ws/script HTTP/1.1
...
<SOAP-ENV:Envelope xmlns:SOAP-ENV=...>
<SOAP-ENV:Body>
<s:ExecuteScript xmlns:s=...>
<s:script SOAP-ENC:arrayType="s:cmd[3]">
<cmd>obr install "SensorLoggerWebSvc"</cmd>
<cmd>install http://bundleserver/dep.jar</cmd>
<cmd>install http://bundleserver/main.jar</cmd>
</s:script>
</s:ExecuteScript>
</SOAP-ENV:Body>
</SOAP-ENV:Envelope>
OSGi framework
OSGi
162
org.osgi.service.http Limitations
■
Motivations
◆ org.osgi.service.http is limited to javax.servlet v2.1, portlet JSR 168
❖ No filter chain, no listener, basic JSP, no TagLib, …
◆ Hidden org.osgi.service.http stuff to JEE developers
◆ Keep compatibility with standard webapps (.war)
■
Propositions
◆ Cocoon
◆ Wicket
◆ DysoWeb
❖ Dynamic sub-webapps
❖ Embed Felix in a War : subwebapps are deployed by Felix FW
❖ Tested with Tomcat
◆ HttpRegistry
❖ Server-side equinox http://www.eclipse.org/equinox/server/
❖ Embed Equinox in a War
❖ Use extender model
❖ Convertor GWT (Google Web Toolkit) module 2 OSGi bundles
❖ Tested with Tomcat and Jetty
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OSGi
163
Un autre exemple:
l’architecture de Cocoon 3.0
avec l'aimable autorisation de Sylvain Wallez
http://cocoon.zones.apache.org/daisy/cocoon3/g2/1151.html
Architecture
automatisée
avec le SCR
Whiteboard
pattern
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OSGi
164
Un autre exemple:
Wicket OSGi
■ Wicket
◆ « Wicket is a Java web application framework that takes simplicity, separation
of concerns and ease of development to a whole new level. Wicket pages can
be mocked up, previewed and later revised using standard WYSIWYG HTML
design tools. Dynamic content processing and form handling is all handled in
Java code using a first-class component model backed by POJO data beans that
can easily be persisted using your favourite technology » from JavaGeek.org
■ Wicket sur OSGi
◆ TODO
◆ Utilise le SCR
◆ http://www.wicket-wiki.org.uk/wiki/index.php/OSGi
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OSGi
165
LogService
■ Motivation
◆ journaliser des traces/événements
◆ se mettre en l’écoute de ces traces/événements
◆ Rappel: java.util.logging.Logger est statique
■ Architecture
AA
CC
oos.log.LogService
Log
Log
Service
Service
Impl
Impl
Console
LogListener
Impl
oos.log.LogReaderService
BB
DD
Mail
LogListener
Impl
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OSGi
166
Exemple de LogListener
public class ConsoleLogListenerActivator implements BundleActivator {
LogReaderService logReaderService;
LogListener loglistener;
public void start(BundleContext cxt) {
logReaderService= ...;
loglistener=new ConsoleLogListenerImpl();
logReaderService.addLogListener(loglistener);
}
public void stop(BundleContext cxt) {
logReaderService.removeLogListener(loglistener);
}}
class ConsoleLogListenerImpl implements org.osgi.service.log.LogListener {
public final void logged(LogEntry entry) {
System.out.println("Level:"+entry.getLevel());
if( entry.getBundle() != null) {
System.out.println("bundle : "+ entry.getBundle().getBundleId()+" ");
}
System.out.println(entry.getMessage());
}}
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OSGi
167
Device Manager
■ Motivations
◆ Faire apparaître les drivers des périphériques matériels comme des
Services OGSi
◆ Charger les drivers grâce aux bundles
◆ Mise à jour des drivers
◆ Un driver fournit plusieurs services plus ou moins raffinés
◆ Plug-and-Play
❖ Le branchement d’un périphérique provoque l’enregistrement d’un
service.
❖ Le retrait du périphérique provoque le désenregistrement du service
■ Plusieurs éléments
◆ DeviceService
◆ Driver
◆ DriverLocator
◆ DeviceManager
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OSGi
168
Device Manager
■ Moteur de raffinement des devices
◆ A l’arrivée d’un nouveau service Device, le Device Manager cherche
à enregistrer d’autres Device de plus haut niveau.
■ Services utilisés
◆ DriverLocator
◆ Driver
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OSGi
169
Device Manager
■ Device
◆ Gestion d’un périphérique
Port Série
Port USB
Port Parallèle
Récepteur
GPS
Modem
Hayes AT
Lecteur
Carte à Puce
Lecteur Amovible
Imprimante
Récepteur
GPS NMEA
Modem
GPS/SMS
Carte à Puce
Lecteur ZIP
Imprimante HP
Modem de
Porte Monnaie
marque Erikia Electronique
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OSGi
170
Device Manager
■ DriverLocator
◆ Permet d’associer un Device à Driver
❖ Device Id
❖ Id URL
◆ Utiliser par le DeviceManager
◆ Exemple d’implementation
❖ Filtre LDAP Id URL
■ Driver
◆ Vérifie si l’on peut installer le Device associé à ce Driver
◆ Retourne une valeur d’évaluation de l’association
❖ Non possible si =0
◆ Implémente une méthode d’attachement.
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OSGi
171
Event Admin Service (i)
r4
■ Offre un modèle de communication événementiel entre les
bundles.
■ Objet Event = topic + propriétés.
■ Médiateur de Publication-souscription d’événement
◆
◆
◆
◆
L'éditeur poste un événement au service EventAdmin
L’EventAdmin le diffuse en parallèle à tous les souscripteurs du topic.
Chaque souscripteur enregistre un service EventHandler.
L'éditeur peut être synchronisé (ou non) sur la terminaison des exécutions
// de tous les services EventHandler concernés.
■ Remarque
◆ Evénements spéciaux liées
❖ au cycles de vie des Services, bundles et framework
❖ au LogService, UPnP Base Driver, …
◆ Le service EventAdmin gère une liste noire
des EventHandler défectieux ou consommant trop de CPU.
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OSGi
172
Event Admin Service (ii)
Publisher
Publisher
topic="bar"
topic="bar"
Subscriber
Subscriber
event.topics
event.topics==
{"foo"}
{"foo"}
E6
Publisher
Publisher
topic="tic"
topic="tic"
org.osgi.service
.event.EventHandler
org.osgi.service
.log.LogListener
Subscriber
Subscriber
E4
E1
E2
Publisher
Publisher
topic="tac"
topic="tac"
org.osgi.service
.event.EventAdmin
Event
Event
Admin
Admin
Impl
Impl
E4
E2
E1
E4 E3
E1
event.topics
event.topics==
{"tic","tac"}
{"tic","tac"}
Subscriber
Subscriber
event.topics
event.topics==
{"tic","tic/tac/*"}
{"tic","tic/tac/*"}
E5
E3
Publisher
Publisher
topic=
topic=
"tic/tac/toe"
"tic/tac/toe"
© 2001-2010, D. Donsez
Subscriber
Subscriber
event.topics
event.topics==
event.filter=
(bundle.symbolicName=com.acme.*)
OSGi
{"org.osgi.framework.*"}
{"org.osgi.framework.*"}
173
Bridging Event Admin Service and MOM
PubSub inter-gateways
PubSub OSGi gateway J2EE Server
Publisher
Publisher
topic="bar"
topic="bar"
Subscriber
Subscriber
org.osgi.service
.log.LogListener
E6
event.topics
event.topics==
E7
{"foo"}
{"foo"}
org.osgi.service
.event.EventHandler
Publisher
Publisher
topic="tic"
topic="tic"
E4
E1
E2
Publisher
Publisher
topic="tac"
topic="tac"
org.osgi.service
.event.EventAdmin
Event
Event
Admin
Admin
Impl
Impl
E4 E2 E1
event.topics
event.topics==
{"tic","tac"}
{"tic","tac"}
E4
E3
E7
E6
EA-MOM
EA-MOM
Bridge
Bridge
E3
Subscriber
Subscriber
E1
E5
Subscriber
Subscriber
event.topics
event.topics==
{"tic","tic/tac/*"}
{"tic","tic/tac/*"}
TopicSubscriber
Subscriber
Subscriber
TopicPublisher
Publisher
Publisher
topic=
topic=
"tic/tac/toe"
"tic/tac/toe"
event.topics
event.topics==
M7
M6
{"org.osgi.framework.*"}
{"org.osgi.framework.*"}
MOM
XMPP …)
© 2001-2010, D. Donsez (JMS, JXTA, Ivy, Siena, ECF,WS-Eventing,
OSGi
event.filter=
174
(bundle.symbolicName=com.acme.*)
Wire Admin Service
R3
Producer
P
■ Motivation
Consumer
Wire
Object
C
◆ Patron (design pattern)
de services producteurs-consommateurs de données
❖ Données : mesure physique, position, état (discret), …
■ Domaine d’application
◆ Services basés Capteurs
◆ Machine-to-Machine (M2M)
■ WireAdmin
◆ Médiateur reliant 0..N producteurs à 0..M consommateurs
❖ Administrable globalement
▲ WireAdmin, WireAdminListener
◆ Contrôle de la « comptabilité » et adaptation
de types de données échangées au travers du Wire
❖ Flavors
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
175
R3
© 2001-2010, D. Donsez
Wire Admin Service
Patron Producer-Wire-Consumer
OSGi
D’après la release3 d’OSGi176
Wire Admin Service
Exemple d’application M2M (i)
■ Consultation de mesures via le Web
■ position GPS + température
HTTP
org.osgi.service.http.HttpService
Producer
Producer
List
List
Http
Http
Service
Service
javax.servlet
Servlet
Servlet
org.osgi.service.wireadmin.Producer
OneWire
OneWire
Producer
Producer
org.osgi.util.measurement
Service fourni
COM2
javax.comm
Service requis
GPS
GPS
Position
Position
Producer
Producer
Package exporté
Package importé
© 2001-2010, D. Donsez
org.osgi.util.measurement
org.osgi.util.position
OSGi
COM1
javax.
javax.
comm
comm
GPS
177
Wire Admin Service
Exemple d’application
■ Aide à la navigation
GPS
GPS
Receiver
Receiver
Inertial
Inertial
Sensor
Sensor
flavors=Position
Position
Position
Correlator
Correlator
flavors=DiffPos
flavors=Position,
DiffPos
flavors=
Position
flavors=
Position
C
C
PP
C
C
PP
PP
POI
POI
Locator
Locator
WireAdmin
WireAdmin
Binder
Binder
WADL
WireAdmin
P
C
Wire
flavors=Position
P
C
P
Wire
C
Wire
flavors=DiffPos
flavors=Position
Wire
Wire Admin
Admin Service
Service Impl
Impl
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OSGi
178
UPnP Driver Service
R3
■ UPnP (Universal Plug and Play)
◆ Protocoles de découverte d’équipements (SOHO)
et d’utilisation leur services
❖ Basé sur SOAP/HTTP (TCP, UDP, UDP Multicast)
◆ Alternative à JINI
◆ Largement répandu et soutenu par les équipementiers SOHO
■ Motivations du service UPnP Driver Service
◆ Spécifie comment des bundles OSGi
doivent être développés pour interoperer avec
◆ des equipéments UPnP (devices)
◆ des points de contrôle UPnP (control points)
◆ en respectant la spécification UPnP Device Architecture
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
186
UPnP Driver Service
Les interfaces représentant les équipements UPnP
UPnPEventListener
UPnPDevice
UPnPIcon
icons
mimetype, w,h,d
*
*
parent
0..1
child
*
UPnPService
1..n
0..n
UPnPStateVariable
UPnPAction
type
sendEvent
invoke
1
Parameter
direction : in, out
*
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
187
Exemple: un device Téléviseur
et son point de contrôle
■ 3 services
◆ urn:schemas-upnp-org:service:SwitchPower:1
◆ urn:schemas-adele-imag-fr:service:ChannelSelector:1
◆ urn:schemas-adele-imag-fr:service:VolumeSelector:1
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
188
UPnP Device Driver : Mise en œuvre
Collocalisé
UI
My
My
UPnP
UPnP
Control
Control
Point
Point
UI
upnp.UPnPDevice
My
My
UPnP
UPnP
Device
Device
upnp.UPnPEvtListner
Passerelle OSGi
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
190
UPnP Device Driver : Mise en œuvre
Point de contrôle
UI
My
My
UPnP
UPnP
Control
Control
Point
Point
LAN
UPnP
UPnP
Base
Base
Driver
Driver
upnp.UPnPDevice
HTML/HTTP
SOAP/HTTP
upnp.UPnPEvtListner
SSDP/IPMultiCast
239.255.255.250:1900
UPnP Device
(TV monitor)
Passerelle OSGi
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
191
UPnP Device Driver : Mise en œuvre
Equipement
LAN
upnp.UPnPDevice
My
My
UPnP
UPnP
Device
Device
UPnP.export=
upnp.UPnPEvtListner
HTML/HTTP
UPnP
UPnP
Base
Base
Driver
Driver
SOAP/HTTPc
SSDP/IPMultiCast
UPnP
Control Point
239.255.255.250:1900
Passerelle OSGi
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
192
UPnP Device Driver : Mise en œuvre
Passerelle micro-monde
LAN
upnp.UPnPDevice
UPnP
UPnP
X10
X10
Bridge
Bridge
UPnP.export=
upnp.UPnPEvtListner
HTML/HTTP
UPnP
UPnP
Base
Base
Driver
Driver
SOAP/HTTPc
SSDP/IPMultiCast
UPnP
Control Point
239.255.255.250:1900
Passerelle OSGi
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OSGi
193
Under Construction
En Construction
R3
Execution Environment Specification
■ Définit l’environnement d’exécution (java) requis pour
que le bundle puisse s’exécuter
◆ Il doit être inclut dans la liste des environnements du framework
d’accueil pour passer dans l’état RESOLVED
◆ Propriété org.osgi.framework.executionenvironment
■ Entête de Manifest
Bundle-RequiredExecutionEnvironment: \
CDC-1.0/Foundation-1.0, OSGi/Minimum-1.0
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OSGi
194
Under Construction
En Construction
114 Deployment Admin Specification
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
195
Under Construction
En Construction
115 Auto Configuration Specification
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
196
Under Construction
En Construction
116 Application Admin Service Specification
■ org.osgi.service.application
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
197
Under Construction
En Construction
117 DMT Admin Service Specification
■ org.osgi.service.dmt
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
198
119 Monitor Admin Service Specification
org.osgi.service.monitor
■
Under Construction
En Construction
Motivation
◆
Découvrir des variables d'état et publier/écouter leurs modifications
◆
❖
mémoire disponible, niveau d'énergie de la batterie, nombre de SMS envoyés …
S’appuie sur l’Event Admin
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OSGi
199
Under Construction
En Construction
119 Monitor Admin Service Specification
■ Notification sur changement
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OSGi
200
Under Construction
En Construction
119 Monitor Admin Service Specification
■ Time and Event monitoring job
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
201
End-to-End Management
■ Motivations
◆ Gestion d’un (très grand) parc de plateformes OSGi
◆ Et des équipements qui y sont attachés
■
Besoins
◆ Déploiement « transactionnel »
◆ Politiques de déploiement
◆ …
■
E2E Remote Management EG
◆ Expert group a l’Alliance
■
Produits
◆ Prosyst Remote Manager
◆ IBM Expeditor Framework
◆ …
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OSGi
202
Enterprise-side OSGi
■ Eric Newcomer « OSGi could not be a YAJEEC »
■ Deal with legacy technologies
◆ CORBA, MQ, CICS, Tuxedo, JEE, .NET
■ Combining with the next technologies
◆ Spring-OSGi, SCA-OSGi
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OSGi
203
Distributed OSGi
■ Motivations
◆ Expose/Provides local services to remote consumers
◆ Consumes remote services
■ Proposition
◆
◆
◆
◆
Extended Service Binder
R-OSGi
SCA/OSGi
RFC 119
❖ http://www.osgi.org/download/osgi-4.2-early-draft3.pdf).
■ RFC 119
◆ http://cxf.apache.org/distributed-osgi.html
❖ provides the Reference Implementation of the Distribution Software
(DSW) component of the Distributed OSGi Specification
❖ using Web Services, leveraging SOAP over HTTP and exposing the
Web Service over a WSDL contract.
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OSGi
204
OSGi and JMX
■ MOSGi
■ RFC 139
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OSGi
205
Conclusion intermédiaire
+ Gestion des dépendances de package
+ Déploiement dynamique de bundles
+ Environnement varié:
embarqué, station de travail, serveur.
+ Fonctionnalité de base pour le déploiement de composants
- Programmation complexe des connexions entre services
à la charge du développeur
- Centralisé mais pas mal de travaux sur la distribution
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OSGi
206
&
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
207
What is OSGi Alliance ?
■ Consortium founded in March 1999
■ Objective
◆ Create open specifications for delivering administrated services
through a network
■ Define
◆ A common platform (framework)
❖ Services deployment
❖ Services execution and administration
◆ A set of based services:
❖ Log Service, Http Service…
◆ A device access specification
◆ A deployment unit, a bundle
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OSGi
209
OSGi Main Concepts
■ Framework:
◆ Bundles execution environment
❖ Oscar (Objectweb) / Felix (Apache), Knopperfish,
Equinox, SMF, ProSyst, Siemens VDO, …
◆ Event notification
■ Bundles:
◆ Services diffusion
and deployment unit
■ Services:
◆ Java Object implementing
a well define contract
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OSGi
210
Middleware and Application Packaging
■ Modularize the middleware/application
◆
◆
◆
◆
Distribute the different middleware services
Better component visibility
Need of a deployment container
Partial update without restart all
■ Implementation
◆ Based on Jarfile and Manifest entries
◆ Explicit Package dependencies and Versioning (range)
■ Ready for probably next generation standard
◆ JSR 277, Java Module System
◆ Overtake JNLP(JSR-56), J2EE EAR, OSGi R3 bundle
◆ Java Platform 7.0 (2010), Jigsaw
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OSGi
211
The OSGi « stack »
avec l'aimable autorisation de Peter Kriens
.jar, .jxe, .dex
Bundle
Bundle
Bundle
JVM CDC & Server
RT-JVM, MVM
Dalvik, …
.dll, .so
Native JNI
Windows, Linux,
Solaris, RTOS …
iPhone & Android
services
Framework
Java VM
(J2ME/CDC, J2SE)
Operating System
Driver
Driver
Driver
Driver
Hardware
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OSGi
213
OSGi
Acteurs, concurrences,
tendances et perspectives
L’ OSGi™ Alliance
■ actuellement 44+ membres
■ de plusieurs domaines industriels
Service
Providers
Auto
Makers
Device
Manufacturers
ISV
IT
Providers
Developers
Solution
Providers
Others
■ sur les 4 segments
AUTO
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OFFICE
OSGi
HOME
MOBILE
215
L’OSGi™ Alliance
=
Alpine Electronics Europe Gmbh , Aplix Corporation , Belgacom , BMW
Group , Cablevision Systems , Computer Associates , Deutsche Telekom
AG , Echelon Corporation , Electricité de France (EDF) , Ericsson Mobile
Platforms AB , Esmertec , Espial Group, Inc. , ETRI Electronics and
Telecommunications Research Institute ,
France Telecom , Gatespace Telematics AB , Gemplus , Harman/Becker
Automotive Systems GmbH , IBM Corporation , Industrial Technology
Research Institute , Insignia Solutions , Intel Corporation , KDDI R&D
Laboratories, Inc. , KT Corporation , Mitsubishi Electric Corporation ,
Motorola, Inc. , NEC Corporation , Nokia Corporation , NTT , Oracle
Corporation , Panasonic Technologies, Inc. , Philips Consumer Electronics
, ProSyst Software GmbH , Robert Bosch GmbH , Samsung Electronics Co.,
Ltd. , SavaJe Technologies, Inc. , Sharp Corporation , Siemens AG ,
Sun Microsystems, Inc. , Telcordia Technologies, Inc. , Telefonica I+D ,
TeliaSonera , Toshiba Corporation , Vodafone Group Services Limited
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OSGi
216
Les acteurs incontournables
■ IBM
◆ OSGi est au cœur de la stratégie d’IBM
◆ placé sur la partie « edge » du système IT
❖ poste de travail (RCP)
❖ serveur enfoui
◆ Remarque:
❖ Eclipse 3.0 (donc WebSphere Studio) est désormais
développé au dessus d’OSGi (Equinox)
■ Nokia
◆ Pousse pour
« Java (MIDLet) dans toutes les poches » (2002)
« Java Server dans toutes les poches » (2005)
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OSGi
217
Produits
■ SUN Java Embedded Server (JES)
l’étincelle
■ Echelon LonWorks Bundle Deployment Kit
■ Ericsson - Residential e-services
■ MakeWave (ex Gatespace AB)
■ IBM SMF
■ Insignia
■ Nano Computer System
■ ProSyst Software mBedded Server
■ Wind River
■ Siemens VDO TLA (R3)
■ …
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OSGi
218
La communauté open-source
■ Plusieurs implémentations et communautés
◆ ObjectWeb Oscar
r3
◆ Knopflerfish
◆ Eclipse Equinox (donation IBM SMF)
◆ Apache Felix (suite d’ ObjectWeb Oscar)
r4
◆ JBoss microContainer (http://labs.jboss.com/jbossmc)
■ Abaissement des barrières de l'OSGi
pour le développement open-source.
◆ Dépôts de bundles (org.osgi.service.obr)
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OSGi
219
Oscar/Felix
■ Console texte sur Nokia 770 (JamVM)
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Merci à Corentin
Baron
OSGi
220
Apache Felix on Google Android
■ Google Android / Dalvik VM
◆ JVM and JRE for the Google phone
❖ Support Java 5 features (annotations, …)
❖ Uses a proprietary class format (.dex instead of .class/.jar)
■ Felix running on Android
◆ See
❖
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http://felix.apache.org/site/apache-felix-and-google-android.html
OSGi
221
Knopflerfish OSGi
■ La console GUI
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OSGi
222
Knopflerfish OSGi
■ La console GUI sur le iPod Touch/iPhone 2.1 (JamVM)
D’après http://knopflerfish.blogspot.com/2008/09/knopflerfish-osgi-on-ipod-touchiphone.html
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OSGi
223
Eclipse/OSGi
■ embarqué dans Eclipse/IDE et Eclipse/RCP
◆ Pour le conditionnement et le déploiement des Plugins
◆ Reconditionné par Prosyst
■ La console texte
◆ java -jar %ECLIPSE_HOME%\plugins\org.eclipse.osgi_3.1.0.jar -console
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OSGi
224
Concierge
http://concierge.sourceforge.net/
■ OSGi R3 implementation optimized for constrainted mobile
devices (iMote2, BUG (http://buglabs.net/products), NSLU, WRT54, …)
http://www.spectrum.ieee.org/video?id=223
■
Jan S. Rellermeyer, Gustavo Alonso: Concierge: A Service Platform for ResourceConstrained Devices. In: Proceedings of the 2007 ACM EuroSys Conference, Lisbon,
Portugal, 2007.
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OSGi
225
OSGi™ TCK
■ Suite de tests pour vérifier la compatibilité
◆ Du framework (Core)
◆ Des services standards (Compendium)
◆ Les tests concernent les fonctionnalités obligatoires et
optionnelles (fragments, …)
■ Remarque
◆ Seulement accessible aux membres de l’OSGi Alliance
◆ En principe accessible à quelques plateformes open sources
(Felix, Equinox, …)
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OSGi
226
JSR 277 : Java™ Module System
■ defines a distribution format and a repository for
collections of Java code and related resources.
■ also defines the discovery, loading, and integrity
mechanisms at runtime.
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OSGi
227
JSR 294 : Improved Modularity Support in
the Java™ Programming Language
■ Notion of super-package
◆ indroduce in Java
◆ in order to define class visibility outside the deployment unit (JSR277)
■ Example
superpackage A {
member package P;
member superpackage B;
}
superpackage B member A {
member superpackage C;
export superpackage C;
}
superpackage C member B {
member package Q;
export Q.X;
}
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A type P.Y can access type Q.X because
Q.X is exported from superpackage C, and C
is exported from B, so Q.X is available in A
OSGi
228
Jigsaw
■ JDK7 is big
◆ http://blogs.sun.com/mr/entry/jigsaw
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OSGi
229
HK2 « Hundred Kilobytes Kernel »
https://hk2.dev.java.net
■ Small kernel (than OSGi™) to build modular softwares
◆ consist of two technologies :
■ Modules subsystem
◆ offer a better level of isolation between parts of the application.
◆ path to the implementation of modules (JSR 277 & 294) in Java SE 7.
■ Component Model
◆ define components which can also be seen as Services.
❖ These components can be automatically and dynamically discovered
by the runtime and can use innovative technologies such as Inversion
of Control or injection of dependencies as well as automatic
resolution of dependencies.
❖ Annotations (org.jvnet.hk2.annotations)
▲
@Contract, @Service, @Inject, @Extract, @Factory, @Scoped, @ContractProvided, …
■ Remark: foundation for the GlassFish V3 application server
◆ April 2008 : GlassFish v3 on Apache Felix !!!
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OSGi
230
JavaCard 3.0 Connected Edition
Shareable Interface Object-based Services (SIO)
■
Service-oriented communications between on-card applications
■
Limitations
◆
◆
◆
◆
Service classes must inherit of the interface javacard.framework.Shareable
Service lookup is only based on service URI (e.g. sio:///transit/pos/ticketbook)
javacardx.facilities.ServiceRegistry lookup methods return Shareable objects
No event (javacardx.facilities.StandardEvent) for SIO registration/unregistration
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OSGi
231
La concurrence : embedded-Linux
■ Plate-forme
◆ Multi-application
◆ Multi-fournisseurs (users)
◆ Éventuellement Temps Réel
■ Solutions
◆ Chargement / Déchargement dynamique de .so
◆ Processus (comme sandbox)
■ Avantages
◆ Très très répandu …
■ Inconvénient
◆ Coûts des échanges (IPC,socket) entre les « services »
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OSGi
232
La concurrence : JUNGO OpenRG
http://www.jungo.com/openrg/index.html
■ TODO
■
“OpenRG™ is a complete and integrated gateway software platform for
developing network devices in the digital home and small office
including triple play residential gateways, home/SOHO routers, home
gateways, wireless access points, cable/DSL routers and voice
gateways.”
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OSGi
233
La concurrence : MicroSoft .NET
■
Passerelles industrielles (SCADA) OPC http://en.wikipedia.org/wiki/OPC_Foundation
◆ COM/DCOM : drivers field bus, domaine SCADA
■
.NET
◆ Alternative à Java (et à machine virtuelle)
◆ Mais des approches similaires
❖ bytecode, JIT, chargeur de classes, …
◆ et différentes
❖ Multi-langage, cache de compilation, domaine d’application, …
◆ Compact.NET alternative à J2ME/CDC
◆ Très récente annonce de .NET Micro Framework (CLR sur bare metal)
■
Le problème de .NET (1 et 2)
◆ Le déchargement d’une classe
requière l’arrêt du domaine d’application (AppDomain).
◆ Donc pas de mise à jour partielle d’une application
■
Des compromis (non gratuits) restent possibles
◆ [Escoffier06]
◆ SOF - An OSGI-like modularization framework for C++
❖ http://sof.tiddlyspot.com/ http://www.codeproject.com/KB/library/SOF_.aspx
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OSGi
234
La concurrence : MicroSoft .NET
■
Managed AddIn Framework (MAF, aka System.AddIn)
◆ Based on Application Domains
◆
◆
◆
◆
Discovery – Find addins at runtime
Activation – Load an addin at runtime
Versioning - Backwards/forward compatibility
Isolation – Load addins into separate AppDomains/Processes so they cannot crash
they whole app, among other reasons
◆ Lifetime Management – MAF will handle addin lifetimes and memory/AppDomain
management
◆ Sandboxing – Load addins with specific permission sets like “Internet”
◆ Unloading – Unload an addin without worrying about tedious AppDomain management
■
Other: Managed Extensibility Framework (MEF) in .NET 4
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OSGi
235
La tendance
■ OSGi couvre désormais un spectre étendu de domaine
◆ Passerelle résidentiel
◆ Passerelle véhiculaire
◆ Passerelle industrielle
◆ Téléphonie mobile
◆ Application sur poste de travail (Eclipse RCP)
◆ Enterprise Side OSGi
❖ Serveur IT (J2EE, …), Web Framework, …
❖ JOnAS 5, Geronimo, ApacheDS, JAMES, WebSphere, JBoss 5 …
❖ ECP
◆ Enterprise Expert Group à l’OSGi Alliance
❖ Workshop sur OSGi + J2EE (11/09/2006, San José)
◆ End-to-End Remote Management Expert Group à l’OSGi Alliance
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OSGi
236
708 million+ mobile Java devices
installed base
635+ mobile Java device models
on the market
32 mobile device vendors using Java
140+ operators with deployed
Java services
45,000+ mobile Java applications
on the market
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OSGi
Jon Bostrom, Nokia at OWC05
237
Les perspectives
■
Open-source
◆ Match entre Eclipse et Apache ?
■
JSR 277 Java™ Module System
◆ ~ couvert par OSGi R4 Module Layer
◆ Prévu pour Java Platform 7.0
■
JSR 291 Dynamic Component Support for Java™ SE
◆ ~ couvert par OSGi R4 SCR
◆ Prévu pour Java Platform 7.0
■
JSR 313 Java Platform, Enterprise Edition 6
◆ Extensibilité du serveur JEE
■
Quel nouveau rôle pour OSGi™ ?
◆ Définition de Services Standards
■
Quand même
« une crainte pour les « penseurs » de l’Alliance »
◆ Faire venir les développeurs de logiciels embarqués à J2ME et à OSGi …
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OSGi
238
Pour terminer
Un peu de publicité
■ OSGi™ Users’ Group France
◆ Association d’utilisateurs de la technologie OSGi™
❖ Développeurs, consultants, enseignants, chercheurs, …
❖ de FT R&D, EDF R&D, Schneider Electric, Trialog, Siemens
VDO, Gemplus, Alcatel, Bull, Thomson, Scalagent …
❖ et de l’INRIA, CNRS, …
◆ 7 réunions depuis Décembre 2004
◆ Ecole d’été : 6-7 Septembre 2007
Ile de Bender (près de Vannes)
◆ Prochaine réunion le 29/1/2008 à Paris
■ En savoir plus
◆ http://france.osgiusers.org
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OSGi
239
Conclusion finale
+ Très fort potentiel
Ne passez pas à coté
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OSGi
240
&
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OSGi
241
Bibliographie & Webographie
■
Spécification
◆ OSGi Alliance, « OSGi service gateway specification », http://www.osgi.org
■
Ouvrage
◆ Kirk Chen, Li Gong, « Programming Open Service Gateways with Java Embedded
Server Technology », Pub. Addison Wesley, August 2001 ISBN#: 0201711028. 480
pages (un peu ancien)
◆ Niel Barlett, « OSGi in Practice », http://neilbartlett.name/blog/osgibook/
◆ Richard S. Hall, Karl Pauls, and Stuart McCulloch, « OSGi in Action », May 2009, 375
pages, ISBN: 1933988916, http://code.google.com/p/osgi-in-action &
http://manning.com/hall
■
Articles
◆ Li Gong, « A Software Architecture for Open Service Gateways », IEEE Internet
Computing, January/February 2001 (Vol. 5, No. 1), pp. 64-70
◆ Dave Marples, Peter Kriens, The Open Services Gateway Initiative, an Introductory
Overview, IEEE Communications Magazine, December 2001
◆ puis plein d’autres
■
Blogs
◆ Peter Kriens, l’évangeliste OSGi, http://www.osgi.org/blog/
◆ Java modularity, JSR 277, JSR 291, JSR 294, OSGi, open source, and software design,
http://underlap.blogspot.com/
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OSGi
242
Bibliographie & Webographie
■ Framework open source
◆ Oscar, Felix, Equinox, Knopperfish
■ Index de bundles
◆ http://bundles.osgi.org/browse.php
■ Exhibitions
◆ http://www.osgiworldcongress.com/
■ Complément de cours
◆ Donsez, Hall, Cervantes http://wwwadele.imag.fr/users/Didier.Donsez/cours/osgi.pdf
◆ Frénot http://citi.insa-lyon.fr/~sfrenot/cours/OSGi/
◆ INTech http://rev.inrialpes.fr/intech/Registration?op=511&meeting=27
■ Plus
◆ http://france.osgiusers.org/Main/Documentation
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OSGi
243
Travaux pratiques
■ Sujet
◆ http://www-adele.imag.fr/users/Didier.Donsez/cours/exemplesosgi/tutorialosgi.htm
■ Programme
◆
◆
◆
◆
◆
◆
◆
◆
◆
Installation d’Apache Felix
Premières commandes via différentes consoles
Déploiement de bundles
Développement d’un servant
Développement d’un composant SCR
❖ Utilisant Event Admin Service
❖ Utilisant Wire Admin Service
❖ Utilisant Http Service Service
Démonstration de l’UPnP Base Driver
Démonstration d’administration de passerelle sur NSLU2
Démonstration d’administration de passerelle avec JMX
Mini-projet (1 bundle utilisant d’autres)
http://www.nslu2-linux.org
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OSGi
244
Mini-Projet : http.script
■ Servlet exécutant une séquence de commandes
auprès du service org.apache.felix.shell.ShellService
■ Réutiliser le code de
◆ http.webadmin
◆ shell.scriptcmd
■ Utiliser le SCR pour la gestion des liaisons et du
cycle de vie
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OSGi
245
OSGi
Les Outils
Les outils
■ Eclipse PDE
■ Maven Bundle Plugin
■ Bindex
■ BND
■ Console OSGi
■ Unit testing
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OSGi
247
Eclipse PDE
■ Since Eclipse 3, Plugins are OSGi bundles
■ TODO
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OSGi
248
BND (http://www.aqute.biz/Code/Bnd)
■ Tool to create and diagnose OSGi R4 bundles
◆ Available as Command line tool, Eclipse plugin, Ant Task, Maven
Plugin
■ Key functions
◆
◆
◆
◆
◆
Compute the classpath, import, export of a bundle
Show the manifest and JAR contents of a bundle
Wrap a JAR so that it becomes a bundle
Create a Bundle from a specification and a class path
Verify the validity of the manifest entries
■ Examples
◆ wrap an existing jar
❖ java -jar bnd.jar wrap -output myOSGi.jar myPlain.jar
◆ More TODO
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OSGi
249
BND – Directives
■
Export-Package LIST of PATTERN
◆
■
Include-Resource LIST of iclause
◆
■
The Bundle-ManifestVersion is always set to 2, there is no way to override this.
Bundle-Version VERSION
◆
■
If the Bundle-Name is not set, it will default to the Bundle-SymbolicName.
BundleManifestVersion 2
◆
■
The default is the name of the main bnd file, or if the main bnd file is called bnd.bnd, it will be the name of the directory of
the bnd file. An interesting variable is ${project} that will be set to this default name.
Bundle-Name
◆
■
■
Works as private package but will only include the packages when they are imported. When this header is used, bnd will
recursively add packages that match the patterns until there are no more additions.
BundleSymbolicName
◆
■
lists the packages that are required by the contained packages. See Import Package.
Conditional-Package LIST of PATTERN experimental
◆
■
■
lists the packages that the bundle should contain but not export. See Private Package.
Import-Package LIST of PATTERN
◆
■
makes it possible to include arbitrary resources; it contains a list of resource paths. See Include Resource.
Private-Package LIST of PATTERN
◆
■
lists the packages that the bundle should export, and thus contain.
The version of the bundle. If no such header is provided, a version of 0 will be set.
Service-Component LIST of component
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OSGi
250
BND - Directives
■ Operator @ d’expansion de jarfiles
<Include-Resource>
@hexdump.jar,
@libdbus-java.jar,
@unix-*.jar,
lib/libunix-java.so
</Include-Resource>
<Bundle-NativeCode>
libunix-java.so;osname=Linux;processor=x86
</Bundle-NativeCode>
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OSGi
251
BND - Directives
■ Macro findpath
◆ ${findpath;regexp[;replacement]}
◆ traverse the files in the built jar file and check each path with the
regular expression. If the regexp matches it puts it on a comma
separated list. This allows us to construct the Bundle-Classpath
from the lib directory in the built jar.
<Include-Resource>lib=lib</Include-Resource>
<Bundle-Classpath>${findpath;lib/.*.jar}</Bundle-Classpath>
<Bundle-NativeCode>
libunix-java.so;osname=Linux;processor=x86
</Bundle-NativeCode>
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OSGi
252
Maven
■ Tool for building and managing Java projects
◆ Standard organization of the project directory
◆ Repositories (local and remote, public and private) of artifacts
◆ Project description in pom.xml (Project Object Model)
◆ Set of predefined commands
❖ mvn clean
❖ mvn install
❖ mvn eclipse:eclipse
■ Extensibles by plugins
◆ MOJO (in Java, Groovy, …)
◆ For OSGi, Maven Bundle Plugin (Apache Felix)
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OSGi
253
Maven Bundle Plugin (Apache Felix)
http://felix.apache.org/site/maven-bundle-plugin-bnd.html
■
Maven plugin to package
a Java (Maven) project as a OSGi R4 bundle
◆ Use BND tools (and directives) to calculate import/export packages
■
Example of pom.xml
…
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.felix</groupId>
<artifactId>maven-bundle-plugin</artifactId>
<extensions>true</extensions>
<configuration>
<instructions>
<Import-Package>*</Import-Package>
<Private-Package>${pom.artifactId}.*</Private-Package>
<Export-Package>${pom.artifactId};version=1.0.0</Export-Package>
<Bundle-Activator>${pom.artifactId}.impl.Activator</Bundle-Activator>
<Export-Service>org.osgi.service.event.EventHandler</Export-Service>
<Import-Service>org.osgi.service.log.LogService</Import-Service>
…
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OSGi
254
Maven Archetypes for OSGi projects
■ Maven archetype
◆ Parameterized template to start quickly a Maven-enabled project
■ Archetypes for OSGi bundle projects
◆ General purpose
❖ http://gforge.inria.fr/scm/?group_id=526
◆ SpringOSGi
❖ spring-osgi-bundle-archetype
◆ …
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OSGi
255
Pax Construct
http://wiki.ops4j.org/confluence/display/ops4j/Pax+Construct
■ Templates for kick-start bundle development
◆ Project / bundles / common techniques
■ Maven pax plugin
◆ Manages project builds file
❖ mvn clean install pax:provision
◆ + interactive scripts (Windows only)
■ Example
pax-create-project
-p com.example.client
-n simple-test-client
-a kxml2
-v 0.1.0-SNAPSHOT
-Dunpack=true
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OSGi
256
Simple Pax use case
a web based OSGi application
◆ pax-create-project -g simple.project -a osgi-web-app
◆ cd osgi-web-app
◆
◆
◆
◆
◆
◆
pax-wrap-jar -g javax.servlet -a servlet-api -v 2.5
pax-import-bundle -g org.ops4j.pax.logging -a api -v 0.9.4
pax-import-bundle -g org.ops4j.pax.logging -a jcl -v 0.9.4
pax-import-bundle -g org.ops4j.pax.logging -a slf4j -v 0.9.4
pax-import-bundle -g org.ungoverned.osgi.bundle -a http -v 1.1.2
pax-create-bundle -p my.osgi.code.myBundle -n myBundle
◆ mvn install pax:provision
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OSGi
257
Pax Runner
http://wiki.ops4j.org/confluence/display/ops4j/Pax+Runner
■ Provides URL handlers (mvn,wrap,classpath) to
deploy bundles or simple jarfiles from a Maven 2
repository
■ Provides scripts to setup initial provisioning config
files for Felix, Equinox and KF
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OSGi
259
BIndex (http://www2.osgi.org/Repository/BIndex)
■ Tool to create RFC-0112 Bundle Repository indexes from
bundles manifests.
◆ Available as Command line tool and Ant Task
◆ Maven plugin : org.apache.felix:maven-obr-plugin
❖ Incremental index update
■ Options
java -jar bindex.jar
[-help]
[-r repository.xml (.zip ext is ok)]
[-l file:license.html ]
[-t http://w.com/servl?s=%s&v=%v %s=symbolic-name %v=version %p=relative path %f=name]
[-q (quiet) ]
<jar file>*
■
the RFC 112
◆ http://www2.osgi.org/div/rfc-0112_BundleRepository.pdf
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OSGi
260
■ bushel http://code.google.com/p/bushel/
◆ Bushel is a simple utility to convert ad-hoc OSGi bundles into a
local Ivy repository.
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OSGi
261
Unit testing
■ Motivation
◆
◆
◆
◆
Unit testing of individual bundles (w w/o services)
Before packaging and deployment
Running of a OSGi platform (without rebooting)
Integration to builders (Maven Surefire) and continuous integration
■ Architectures
◆ Whiteboard pattern
◆ Extended pattern
■ Example
◆ JUnit4OSGi
❖ http://felix.apache.org/site/apache-felix-ipojo-junit4osgi.html
◆ Pax Exam
❖ http://wiki.ops4j.org/display/paxexam/Pax+Exam
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OSGi
262
OSGi and AOT compilation
■ Motivations
◆ “Accelerate”and protect OSGi applications
❖ On-the-fly code injection is harder
❖ Retrocompilation is harder
◆ Reduce the Runtime size
■ Tools
◆ Excelsior JET
❖ Testing with RCP bundles
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OSGi
263
OSGi graphical consoles
■ Felix mOSGi console
■ KF
■ Jasmine OSGi console
■ Prosyst mConsole
■ …
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OSGi
264
Jasmine OSGi Console
(http://jasmine.objectweb.org/doc/console/jasmine.htm)
■ Eclipse RCP & Plugin to manage OSGi platforms
◆ connection to the platform with JMX, WS, UPnP, …
◆ OBR plugin
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OSGi
265
Apache Felix mOSGi console
■ TODO
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OSGi
266
Prosyst mConsole
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OSGi
267
Bonus Track
JSR 294: Improved Modularity Support in
the Java™Programming Language
■
D’aprés Rick Hall
■ Rational
◆ Java programming language needs better support for hierarchical, modular organization
❖ Primarily to support information hiding
❖ Java packages inadequate for this purpose
❖ Only two levels of visibility: internal to the package or public to everyone
■
Module “Files”
super package com.foo.moduleA {
// Exported classes/interfaces
export com.foo.moduleA.api.*;
export com.foo.moduleA.ifc.InterfaceC;
// Imported modules
import org.bar.moduleD;
// Module membership
com.foo.moduleA.api;
com.foo.moduleA.ifc;
org.apache.stuff;
}
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OSGi
269
Application à développer
Ecole d’été OSGi 2007
Application 1
Use
ServiceTracker
type=hotdog
HotDog
HotDog
Seller
Seller
Customer
Customer
type=popcorn
PopCorn
PopCorn
Seller
Seller
e.b.BuyService
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OSGi
271
Application 2
change
property
value
type=hotdog
stock=100
HotDog
HotDog
Seller
Seller
Customer
Customer
type=popcorn
stock=10000
PopCorn
PopCorn
Seller
Seller
e.b.BuyService
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OSGi
272
Application 3
Use
SCR
type=hotdog
stock=100
o.a.f.s
.Command
Customer
Customer
HotDog
HotDog
Seller
Seller
Buy
Buy
Command
Command
PopCorn
PopCorn
Seller
Seller
type=popcorn
stock=10000
e.b.BuyService
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OSGi
273
Application 4
Use
iPOJO
type=bread
stock=100
type=hotdog
stock=100
HotDog
HotDog
Seller
Seller
Customer
Customer
o.a.f.s
.Command
Bread
Bread
Provider
Provider
Saussage
Saussage
Povider
type=saussage Povider
stock=50
Buy
Buy
Command
Command
type=popcorn
stock=10000
PopCorn
PopCorn
Seller
Seller
e.b.BuyService
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OSGi
274
Application 5
Service
Listener
Consumer
Consumer
Servlet
Servlet
o.o.s.h
.HttpService
type=bread
stock=100
type=hotdog
stock=100
HotDog
HotDog
Seller
Seller
Customer
Customer
o.a.f.s
.Command
Bread
Bread
Provider
Provider
Saussage
Saussage
Povider
type=saussage Povider
stock=50
Buy
Buy
Command
Command
type=popcorn
stock=10000
PopCorn
PopCorn
Seller
Seller
e.b.BuyService
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
275
RFC 138 Multiple Frameworks In One JVM
■ Motivations
■ Limitations
◆ Multiplex singleton factories (URLHandler, XML, …)
◆ Multiplex System properties
◆ Security Manager for Conditional Permission Admin
■ Solutions
◆ Several FW (several vendors) hosted in the same JVM
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OSGi
276
RFC 138 Multiple Frameworks In One JVM
■ Configurations
Peer embedded frameworks
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Nested frameworks
OSGi
Parent-Chlid frameworks
277
RFC 138
■ Surrogate Bundle
◆ Represents the parent in the child FW
■ Composite Bundle
◆ Represents a child in a parent FW
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OSGi
278
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
279
■ Lifecycle
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
280
Import / Export
■ Package import
■ Package export
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
281
Import / Export
■ Parent Service import
◆ Filtering CompositeServiceFilter-Import
■ Child Service export (to the parent)
◆ Filtering CompositeServiceFilter-Export
■ service.id (globally unique)
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OSGi
282
RFC 139 Distributed OSGi
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OSGi
283
© 2001-2010, D. Donsez
OSGi
284

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