=Paper=
{{Paper
|id=Vol-1980/UYMS17_paper_76
|storemode=property
|title=Esgudumlu Bilesenler ile Birlestirme Yaklasimi (Integration Approach through Coordinated Components)
|pdfUrl=https://ceur-ws.org/Vol-1980/UYMS17_paper_76.pdf
|volume=Vol-1980
|authors=Anil Cetinkaya,Alper Karamanlioglu,M. Cagri Kaya,Ali H. Dogru
|dblpUrl=https://dblp.org/rec/conf/uyms/CetinkayaKKD17
}}
==Esgudumlu Bilesenler ile Birlestirme Yaklasimi (Integration Approach through Coordinated Components)==
https://ceur-ws.org/Vol-1980/UYMS17_paper_76.pdf
Eşgüdümlü Bileşenler ile Birleştirme Yaklaşımı
Anıl Çetinkaya1, 2, Alper Karamanlıoğlu1, M. Çağrı Kaya1, Ali H. Doğru1
1Orta Doğu Teknik Üniversitesi,
Ankara, Türkiye
2İskenderun Teknik Üniversitesi
Hatay, Türkiye
{cetinkaya,alperk,mckaya,dogru}@ceng.metu.edu.tr
Özet. Bu çalışmada bileşen yönelimli sistem geliştirme yaklaşımlarında süreç
modeli kullanımını desteklemek üzere farklı kabiliyetler gerektiren bileşen
yapıları önerilmektedir. Bu yapılar ile merkezi bir süreç denetimi sağlamak için
sistemli bir yaklaşım ortaya konacaktır. Servis Odaklı Mimari’yi desteklemek
üzere geliştirilen teknikler ve kabiliyetler, merkezi bir süreç modelini
çalıştırılabilir bir sistemin ana unsuru olarak kullanmayı uygun hale getirmiştir.
Bu mekanizma bileşen merkezli yaklaşımlar için de yararlı olacaktır. Bileşenlerin
yayımlanan (published) ve gereken (required) arayüzleri bulunmaktadır ve bu
arayüz tanımları ile hangi işlevleri verebileceklerinin yanı sıra hangi işlevlere
ihtiyaç duyacakları belirtilebilmektedir. Bu mekanizmalar kullanılarak bileşenler
arası işbirliği yapılabilmektedir. Ancak bir uygulama geliştirilirken yapılacak
işlerin merkezi bir süreç güdümünde tetiklenmesini hedeflemekteyiz.
Tümleştirme çabasını sistematik ve güvenilir bir şekilde yürütmek üzere bu tür
bir yapı yararlı olacaktır. Bunun için de bileşenlerin ne zaman bir hizmet
isteyecekleri ve bunun sonucunda diğer bir bileşenin ne zaman bir hizmeti
vereceğinin merkezi bir süreç tarafından eşgüdüm açısından yönetilmesi
gerekecektir. Bu çalışmada önerilen bileşen yapıları ile bileşenlerin gereken
arayüzlerindeki işlevler dışarıdan etkinleştirilme kabiliyeti ile donatılmakta ve
merkezi bir süreç denetimini destekler hale getirilmektedir. Karmaşık sistemlerin
tümleştirme yolu ile çabuk geliştirilmesini hedefleyen yaklaşım, mesaj trafiği
gibi verim düşürücü parametrelerin önemli olacağı durumları
hedeflememektedir. Çalışma bir örnek üzerinden önerilen mimariyi sunmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Bağlayıcı, Bileşen, Değişkenlik Yönetimi, Süreç Modeli
619
Integration Approach through Coordinated Components
Abstract. In this study, component structures that require different abilities to
support the use of a process model in component oriented system development
approaches are proposed. A systematic approach will be introduced with the use
of these structures to provide a centralized process control. Techniques and ca-
pabilities developed to support Service Oriented Architecture have made it pos-
sible to use a centralized process model as the main constituent of an executable
system. This mechanism will also be useful for component oriented approaches.
Components have published and required interfaces, the functions provided by a
component along with the functions required, are specified within these interface
definitions. Collaboration between components can be conducted using these
mechanisms. However, we aim to trigger the development of an application in a
central and process driven manner. Proposed structure would be useful to carry
out the effort of integration systematically and reliably. The time when one com-
ponent requires a service that is offered by another component, should be man-
aged by a central and process driven way. In this work, the proposed component
structures and the functions of the required interfaces of the components are
equipped with the abilities to be externally triggered and to support a central pro-
cess control. With this approach, the aim is to contribute to the rapid development
of complex systems through integration. Whereas, this approach does not aim the
situations where efficiency reduction parameters such as message traffic. The ap-
proach is demonstrated through a proof of concept case study.
Keywords: Connector, Component, Variability Management, Process Model.
620
1 Giriş
Yeniden kullanım yazılım geliştirmede önemli bir kavramdır. Bileşen tabanlı yazılım
mühendisliği (CBSE), önceden geliştirilmiş bağımsız bileşenlerin sistematik bir şekilde
bir araya getirilerek yeni bir sistem oluşturulmasını amaçlar [1]. Yazılım sistemlerinin
günümüzde giderek büyümesi ve daha karmaşık hale gelmesi ile yeniden kullanım
prensibi, sistemlerin verimliliğinin artırılması ve genişletilebilme imkanı sunması
açısından daha da önemli bir hale gelmiştir. Bileşen tabanlı sistemlerde yeniden
kullanımın sağlıklı bir şekilde desteklenebilmesi için ortak ve değişken parçaların açık
bir şekilde ifade edilmesi gerekmektedir [2].
Yazılım sistemlerinin giderek karmaşıklaşmasının sonucu olarak güncel sistemlerin
daha dinamik ve uyarlanabilir olma gereksinimi ortaya çıkmıştır. Bu amaca ulaşmak
için yazılım sistemlerinin değiştirilme, yapılandırma ve genişletme yeteneğine sahip
olması gerekmektedir. Bu yetenekleri sağlamanın yollarından birisi de değişkenlik
desteğidir [3]. Yazılım ürün hatları değişkenlik yönetimi ile yakından ilişkilidir.
Yazılım ürün hatlarında değişkenliğin yönetilmesi için sistematik bir yaklaşım
benimsenir. Yazılım varlıkları daha sonra kullanılmak üzere tanımlanmış bir yazılım
mimarisine ve bir yazılım ürün ailesinin gereksinimlerine göre oluşturulmaktadır.
Oluşturulmakta olan ürün ailesinin olgunlaşması ve değişkenliğin verimli bir şekilde
yönetilmesi ile yeni ürünler oluşturmak için harcanan çaba, zaman ve maliyet azalır.
Değişkenliğin etkin bir şekilde yönetilmesinde bağlanma zamanı önemli bir yere
sahiptir [4].
Yazılım mimarisinde ve bileşen tabanlı yöntemlerde diğer bir önemli yapıtaşı da
bağlayıcılardır (connector). Bileşenler yazılımın işlevselliğini temsil ederken,
bağlayıcılar bileşenler arasındaki etkileşimlerden sorumludur. Bileşenlerin sistemin
işlevselliği ve iletişiminden birlikte sorumlu olduğu geleneksel yaklaşımlarda, sistemi
yeni bir bileşen ekleyerek güncellemenin veya mevcut bir bileşen üzerinde herhangi bir
değişiklik yapmanın bileşenler arasındaki etkileşim üzerinde doğrudan etkisi vardır. Bu
sebeple sistemdeki herhangi bir değişikliğin öngörülemeyen hatalara ve
uyumsuzluklara yol açabilme olasılığı mevcuttur.
Bu çalışmada merkezi bir yapı olarak kullanılan süreç modeli üzerinden bileşenler
arası iletişimin eşgüdümlü bir şekilde bağlayıcılar aracılığı ile sağlanması
gösterilmektedir. Bileşenlere gerekli yeteneklerin kazandırılabilmesi için bileşen
arayüzlerine dışarıdan tetiklenebilme kabiliyeti sağlanmakta ve merkezi bir süreç
denetimi üzerinden kontrol edilebilir hale getirilmektedir. İşlerin merkezi bir yapı
üzerinden yerine getirilmesi sayesinde daha anlaşılabilir ve kontrolü kolay bir sistem
elde edilmesi, dolayısıyla ileride oluşması muhtemel hatalar ve uyumsuzluklardan
arındırılmış daha güvenilir bir sistem hazırlanması planlanmaktadır.
Çalışmanın takip eden bölümünde yaklaşımın dayandığı temel konular hakkında
bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde mevcut altyapı üzerine yapılan geliştirmelerden
bahsedilerek önerilen yapının nasıl çalıştığı anlatılmıştır ve sistemin çalışması örnek
bir çalışma üzerinden gösterilmiştir. Dördüncü bölümde ise önerilen yaklaşımın avantaj
ve dezavantajları irdelenerek yazılım geliştirme üzerine potansiyel etkileri
değerlendirilmiştir. Beşinci bölümde literatürdeki ilgili yaklaşımlar sunulurken altıncı
bölümle çalışma sonlandırılmaktadır.
621
2 Mevcut Altyapı
Bu bölümde, önerilen mimari için gereken alt yapıdan bahsedilmiştir. Bileşenler,
bağlayıcılar, değişkenlik yönetimi ve bileşen yönelimli modelleme dili XCOSEML
bölüme dahil edilmiştir.
2.1 Bileşenler
Bir yazılım bileşeni, bir bileşen modeline uyan ve bir birleşim standardına göre değişim
olmaksızın bağımsız olarak konuşlandırılarak oluşturulabilen bir yazılım öğesidir.
Bileşenler, bağımsız kullanılabilmelerinin yanı sıra daha büyük ve karmaşık sistemleri
üretebilmek için diğer bileşenler ile tümleşik olarak da kullanılabilirler. Sağlamış
oldukları yeniden kullanım teknolojisi sayesinde yazılım sistemlerini sıfırdan
oluşturmak yerine yeniden kullanım ile daha kolay geliştirme imkanı sunmaktadırlar.
Bileşenlerin standart bir bileşen modeline uygun olmaları gerekir. Günümüzde
otomotiv yazılımı ve tüketici elektroniğinde kullanılan gömülü sistemlerden
telekomünikasyon, finans, sağlık ve ulaşım gibi iş alanlarına kadar uzanan birçok
uygulama alanını hedefleyen bileşen modelleri bulunmaktadır. Bazı bileşen modelleri
ise doğrudan teknoloji platformlarına dayalıdırlar.
Bileşen modellerinde bileşenler mimari birimlerdir. Her bir bileşen, bileşenin
sağladığı hizmetleri gösteren bir arayüze ve doğru bir şekilde çalışması için gereken
servislere sahip olmalıdır. Böylece işlevler ve davranışlar ortaya konulabilirken
uygulama ayrıntıları gizlenebilmektedir.
2.2 Bağlayıcılar
Günümüzde modern yazılım sistemleri pek çok karmaşık bileşenden oluşmaktadır. Bu
bileşenler arasındaki etkileşimlerin doğru ve verimli bir şekilde sağlanması sistemin
kararlılığının ve genişletilebilirliğinin sağlanması açısından büyük önem arz
etmektedir. Bileşenlere sistemin işlevselliğini sağlamanın yanında iletişim
sorumluluğunu da yüklemek sistemin kontrolünü zorlaştırmaktadır.
Bağlayıcının tanımı “Bileşenler arasında etkileşimi sağlamak ve düzenlemek için
görevlendirilen mimari öğe” olarak verilmiştir [5]. Bu tanıma göre bağlayıcılar
bileşenler arasındaki etkileşimden sorumlu mimari seviyedeki soyutlamalardır. Basit
bir ifadeyle, bileşenler arasındaki kontrol ve verilerin aktarılmasından sorumludurlar.
Bağlayıcılar bir uygulamanın birleşiminde belirli roller üstlenirler. Bileşenler ise
genellikle uygulama veya bağlamdan bağımsızdırlar. Bileşen ve bağlayıcıların bu
yapıları yazılım mühendisliğindeki ilgilerin ayrılması prensibine hitap etmektedir.
Bileşenler arasındaki iletişime göre farklı görevler üstlenebilmeleri ve bileşenler
üzerinde yapılabilecek değişiklerden sonra dahi tekrar kullanılabilir olmaları bileşen
tabanlı geliştirmede bağlayıcıların işlevselliklerini artırmaktadır.
Bağlayıcılar, sundukları hizmetlere göre Mehta vd. [6] tarafından dört genel sınıfa
ayrılmışlardır. Bunlar İletişim (Communication), Eşgüdüm (Coordination), Dönüşüm
(Conversion) ve Kolaylaştırmadır (Facilitation).
İletişim bağlayıcıları bileşen etkileşimlerinde en önemli yapı taşlarından birisi olan
veri aktarımında kullanılır. Eşgüdüm bağlayıcıları bileşenler arasında kontrol
622
aktarımından sorumludur. Dönüşüm bağlayıcılarının amacı heterojen sistemlerde
bileşenlerin birbiri ile etkileşime girmesine olanak sağlamaktır. Kolaylaştırma
bağlayıcıları ise bileşenler arasındaki etkileşimlere arabuluculuk etmek ve bunları
düzene koymak için kullanılır.
Bağlayıcıların sağladığı bu servislere karşılık Prosedür Çağrısı (Procedure Call),
Olay (Event), Veri Erişimi (Data Access), Bağlantı (Linkage), Akış (Stream), Sıra
Düzenleyici (Arbitrator), Uyarlayıcı (Adaptor) ve Dağıtıcı (Distributor) olmak üzere
sekiz adet bağlayıcı türü tanımlanmıştır. Bu bağlayıcı türleri ve sağladıkları servisler
Tablo 1’de verilmiştir.
Tablo 1. Bağlayıcı türleri ve karşılık gelen servisleri ([6]’dan uyarlanmıştır).
Verilen Servisler
İletişim Eşgüdüm Dönüşüm Kolaylaştırma
(Communication) (Coordination) (Conversion) (Facilitation)
Prosedür Çağrısı
✓ ✓
(Procedure Call)
Olay
✓ ✓
(Event)
Veri Erişimi
✓ ✓
(Data Access)
Bağlayıcı Tipleri
Bağlantı
✓
(Linkage)
Akış
✓
(Stream)
Sıra Düzenleyici
✓ ✓
(Arbitrator)
Uyarlayıcı
✓
(Adaptor)
Dağıtıcı
✓
(Distributor)
Mehta vd. tarafından belirlenen bu sınıflandırmalar XCOSEML’deki bağlayıcı
tanımına eklenmiştir. Dildeki bağlayıcı yapısında bulunan bağlayıcı tipini temsil eden
“ConnectorType” ve servis tipini temsil eden “ServiceType” belirleyicileri,
geliştiricilere ilgili bağlayıcının amacı ve yapısı hakkında bilgi vermek için
kullanılmaktadır. Bu sınıflandırmalar değişkenliğin yönetilmesinde önem arz
etmektedir.
2.3 Değişkenlik Yönetimi
Değişkenlik yönetimi, yaşam döngüsü boyunca yazılım eserlerindeki (artifacts)
değişkenliği açıkça ifade etme, farklı değişkenlikler arasındaki bağımlılıkları yönetme
ve bu değişkenliklerin örneklerini destekleme faaliyetlerini kapsar. Değişkenliği
yönetmenin karmaşıklığı, daha sistematik yöntemlerin kullanılmasını gerektirmektedir.
623
Bu doğrultuda, değişkenliğin gereksinimlerden kaynak koduna yazılım geliştirmenin
her seviyesinde yönetilebilmesini sağlayan çeşitli değişkenlik modeli yaklaşımları
önerilmiştir. Bu modeller arasında en yaygın olarak kullanılanları OVM [7], Covamof
[8] ve Nitelik Modelleridir [9]. Değişkenlik modelleri, bileşen modelleri ile birlikte
kullanılarak bu modellere değişkenlik yönetimi kabiliyeti kazandırabilmektedirler.
Değişkenlik, değişkenlik noktaları (variation points) ve bu noktalar üzerinde sunulan
seçenekler (variant) aracılığıyla gerçekleştirilir. Bileşen üzerinde tanımlanabilmesinin
dışında bağlayıcı, arayüz ya da süreç üzerinde de değişkenlik tanımlanabilmektedir.
Arayüz değişkenliği, işlevlerin ve parametrelerin nasıl ve ne zaman değiştirileceğini
belirten bir yapılandırma mekanizmasını gerektirir. Bağlayıcı değişkenliği, iki bileşen
arasında ne zaman ve hangi bağlayıcının kullanıldığını belirtmek için bir ilişki
mekanizmasına ihtiyaç duyar. Süreç değişkenliği ise hizmetlerin birbirleri ile hangi
sırayla ve nasıl etkileşim kurduğunu tanımlamak için bir uyarlama (tailoring)
mekanizmasını gerektirmektedir.
2.4 XCOSEML
XCOSEML [10] bileşen yönelimli yazılım geliştirme için değişkenlik desteğiyle
donatılmış metin tabanlı bir dildir. Dilin metamodelinde dil belirtimleri ve değişkenlik
belirtimleri ayrı ayrı ele alınmakta ve eşleştirme belirtimleriyle aralarındaki bağlantı
kurulmaktadır. Böylece ilgilerin ayrılması sağlanır ve modellerin yönetimi kolaylaşır.
XCOSEML’in öncüsü COSEML [11] bileşen yönelimli yaklaşımı desteklemek
üzere geliştirilmiştir. Bu yaklaşımda tümleştirme hedefi öne çıkmış ve kod yazmayı
hedefleyen çoğu yaklaşımın aksine nesne gibi bileşen dışındaki kavramlara yer
verilmemiştir. Bileşenlerin soyut ve somut düzeylerde ele alınması ile olgunlaşmış
uygulama sahalarında (domain) çabuk geliştirmeler hedeflenmiştir. Ancak bu öncü dil
daha çok sistemlerin statik modellemesine yer vermiş ve bağlayıcıları yalnızca bağlama
noktaları arasında yer alan bir isim beyanı düzeyinde içermiştir. Dinamik modelleme
kabiliyeti XCOSEML ile tanımlanmıştır. Bu tanımlamada süreç belirtimi (composition
specification) doğrudan bileşenler arasındaki mesajlaşmaları arayüzleri aracılığıyla
göstermektedir. Dile bağlayıcı yeteneği kazandırılmasıyla beraber [12] mesajlaşmalar
bağlayıcıların içine taşınmış ve süreç belirtiminde bağlayıcılara yer verilmiştir. Bu
çalışmada ise bağlayıcıların mesajlaşma sıralaması için kullanımına ve bileşen
eşgüdümü modellemesine yeni bir yaklaşım getirilmektedir.
XCOSEML, değişkenlik içeren saha modelinden (domain model) çalışan bir ürün
elde edilmeden önce yazılım doğrulaması amacıyla model kontrolüne (model checking)
imkan vermektedir. Bunun için yarı otonom bir araç desteği [13]’te önerilmiştir. Model
kontrolü için SNIP [14] aracı kullanılmıştır. SNIP aracı FTS (Featured Transition
System) [15] yaklaşımıyla çalışır ve kendine özgü metin dilleriyle doğrulanmak istenen
sistemin süreç modelini ve değişkenlik modelini girdi olarak alır. XCOSEML
modellerinin doğrulanması için SNIP aracının bu girdi dillerine dönüşüm yapılması
gerekir. Diller arasındaki anlamsal farklılıklardan dolayı bu dönüşüm tam olarak araç
desteğiyle yapılamamakta ve bazı noktalarda kullanıcı müdahalesi gerekmektedir.
624
3 Önerilen Yapı
Önerilen sistemde bileşen yapılarına eklemelerde bulunulmuştur. Bileşenlerin
dışarıdan tetiklenmesi amacı ile kullanılan tetikleyici (trigger) metotlar, dışarıdan
istekte bulunmakta kullanılan isteyici metotları (method out) harekete geçirmek için
eklenmiştir. Bu kabiliyetler COSEML ve XCOSEML dillerine eklenmiştir. Ancak
örnekler sunulurken yer kısıtı ve fazla yarar getirmeyeceği değerlendirmeleri
sonucunda bu dillerdeki modeller yansıtılmamıştır. Ayrıca önerilen katkı üst düzey
model sunumuna da fazlaca karşı düşmemektedir.
Yazılım dünyasında en yaygınca kullanılan “method” terimi, yayınlanmış
(published) işlevlere karşı düşmektedir ve COSEML’de “method-in” (yanıtlayıcı
görevini üstlenir) olarak tanımlanır. Dışarıdan çağrılır ve bir hizmet verir.
COSEML’deki “method-out” tanımı ise gereken (required) işlevlere karşılık gelir ve
isteyici görevini üstlenir. Bu kavram hem bileşen modellerinde hem de UML 2.0’da
[16] mevcuttur ve dışarıdan çağrılacak bir işlevi tanımlar. Bu çalışmada isteyici
metotlar, çalıştırılabilen kod parçalarıdır ve tetikleyici metotlar tarafından başlatılır.
Tetikleyici metodun bir isteyici metodun görevini dışarıdan bazı varlıklar tarafından
çalıştırılmak üzere üstlenmesi bile mümkün olmaktadır. Ancak, daha çok tam çalışma
anında ne tür parametre değerlerinin sağlanacağını istekte bulunacak bileşenden başka
bir varlık bilemez. İşlevin adı, hatta parametre listesi bile biliniyor olsa da gerçek
çağrıyı, isteyici metoda sahip olan bileşenin yapması doğru olur. Bu açıdan tetikleme
mekanizması geliştirilmiştir. Önerilen sisteme uygun olarak tasarlanan bir bileşen
yapısı Şekil 1’de gösterilmektedir. Bu bileşen yapısı bahsedilen metotları içermektedir.
Şekil 1. Önerilen bileşen yapısı.
Önerilen mimariyi sunmak için gerçek zamanlı çalışan bir sistem olarak düşünülen
Trafik Uyarı Sistemi (TUS) kullanılacaktır. Bu örnek, yer kısıtı açısından büyükçe
tutulmamış, temel mekanizmanın çalışmasını aktaracak boyutta verilmiştir. Ayrıca,
önerilen yapılar, mesajların bağlayıcılar tarafından tekrarlanması ve alt düzeyde mesaj
sayısını bir iki misline çıkarması açısından katı gerçek zamanlı sistemler için verimsiz
olabilecektir. Bu örnekteki düzeyi ile gerçek zamanlı kullanım için bir sorun
görünmemektedir. Ayrıca, bağlayıcı yapıları yalnızca modelleme aşamasında
kullanılacaksa ve model güdümlü (model driven) yöntemlerle serbestçe kod
üretilebilecekse, gerçek zamanlı sistemler için böyle bir uyarlama da düşünülebilir.
625
UML modellerinde içerilen kapı (port) yapılarını bu şekilde model düzeyinde içerip
kod düzeyinde bunları kaldırıp mesaj sayısını azaltan çalışmalardan [17] bu yönde
uyarlama yapılabilir. TUS’ta sürücülere anlık bilgilendirme sağlamak amacı ile
kullanılan “UyariEkrani”, hava koşullarına göre araçların hız/takip mesafesini termal-
fotoğrafik yöntem veya radar ile hesaplamak amacıyla kullanılan “AkilliKamera” ve
anlık hava durumu bilgisi sunmaya yarayan “HavaRaporu” bileşenleri bulunmaktadır.
Sistemin gerçekleştirimi nesne yönelimli programlama kullanılarak yapılmıştır.
Bileşenlerin birbiri ile olan iletişimini göstermek amacıyla bileşenler birer nesne olarak
ele alınarak Şekil 2’deki akış diyagramı verilmiştir.
Şekil 2. Geleneksel yöntemlerle bileşenler arası mesajlaşma.
Şekil 2’de verilen mesajların çalışacağı göreceli sıranın belli olmasına rağmen hangi
mesajların tam olarak ne zaman çalışacağının bilinmesi mümkün değildir. Bu durum
özellikle gerçek zamanlı çalışan sistemlerde sistemin anlaşılabilirliği ve güvenirliği
konusunda sorunlara sebep olabilmektedir. Bileşenler arasındaki etkileşimlerin
merkezi bir yapı olarak bir süreç modeli üzerinden sağlanması ile kontrolü daha rahat
ve güvenilir bir sistem elde edilebilecektir. İlgili sistemin merkezi bir yapı üzerinden
kontrol edilen karşılığı Şekil 3’te gösterilmiştir.
Şekil 3. Önerilen sistemde süreç modeli üzerinden etkileşimin tetiklenmesi.
626
Şekil 3’te gösterildiği üzere önerilen yapıda iletişim, süreç modeli tarafından
“Başla()” komutu ile tetiklenmektedir ve bu sayede hangi mesajın tam olarak ne zaman
gönderileceği süreç tarafından kontrol edilir duruma gelmiştir. Bu durum Şekil 2’de
verilen, mesajların zamanlarının tam olarak bilinemediği sisteme göre önemli
avantajlar sağlamaktadır.
Süreç modeli tarafından bileşenler arası etkileşimi başlatmak üzere kullanılan
“Başla()” metodu ile etkileşimde bulunması istenen iki bileşen arasındaki bağlayıcı
tetiklenir. Bu tetiklenme ve akabinde gerçekleşen mesajlaşmalar Şekil 4’te
gösterilmiştir. Bu süreç aşağıda sıralandırılmış mesajlar şeklinde özetlenmektedir:
Şekil 4. Önerilen sistemde süreç modeli üzerinden tetiklenen bileşenler arası mesajlaşma.
1. Bağlayıcı tarafından ilgili isteyici bileşen (requester) üzerinde bulunan aynı
isimdeki metodu tetikleyen bir tetikleyici metot çağrılır.
2. İsteyici bileşendeki ilgili isteyici, isteğini bağlayıcıya iletir.
3. Bağlayıcı ilgili yanıtlayıcı bileşen (responder) üzerindeki yanıtlayıcı metodu
çağırır.
4. Talebi alan yanıtlayıcı bileşen (responder) cevabı bağlayıcıya yanıtlayıcı metodu
üzerinden iletir ve
5. bağlayıcı da cevabı ilgili bileşene göndererek etkileşimi sonlandırır.
Örnek olarak verilen TUS üzerinden, süreç modeli tarafından tetiklenen ve
bileşenlerin bağlayıcılar aracılığı ile haberleşmesini gösteren akış diyagramı Şekil 5’te
verilmiştir. Sistemdeki etkileşimleri gösterebilmek amacı ile süreç modeli, bileşenler
ve bağlayıcılar birer nesne olarak ele alınmıştır. Birinci mesajda süreç modeli üzerinden
“Başla()” metodu ile ilgili bağlayıcı tetiklenmektedir. İkinci mesajda bağlayıcı ilgili
bileşenin tetikleyici metodunu (hizIstegi_tr()) çağırmakta, ardından tetikleyici metodu
uyarılan bileşen (UyariEkrani) ilgili isteyici metodu ile bağlayıcı üzerinden istekte
bulunmaktadır. Akabinde gerçekleşen mesajlaşmalar sırası ile verilmiştir.
627
Şekil 5. Süreç modeli üzerinden tetiklenen bileşenler arası mesajlaşmayı gösteren akış
diyagramı.
4 İzlenimler
Çalışmayı özendiren fikirler, değişik uygulama alanlarındaki zorlukları yenmek üzere
bileşen teknolojilerinin kullanımını kolaylaştırmak için değişkenlik yönetimi ve
bağlayıcı kullanımı değerlendirildiğinde ortaya çıkmıştır. Bu uygulamalara örnek
olarak nesnelerin interneti (IoT) sahasındaki çeşitlilik [18] verilebilir. Bu zorluklar ele
alındığında ayrıca tümleştirme ile birlikte sıralama denetiminin karmaşıklığı göze
çarpmaktadır. Mesajlar arasındaki sıralandırmanın denetim kabiliyetinin, gerekli
soyutlamaların ima edilerek değil, doğrudan tanımlanarak geliştiricilere sunulması
yönüne gidilmiştir. Böylece toplam zorluğu azaltıcı yönde bir adım atılmıştır.
Sıralandırma tasarımı için öncelikle, uygulamanın (ya da bir kısmının) merkezi bir
kontrol ile mi yoksa dağıtık bir algoritma tasarımı ile mi gerçekleştirileceği seçimi
yapılmalıdır.
Bağımsız karakteri olan bileşenler ile bir tümleştirme yapıldığında ve merkezi bir
uygulamanın da varlığı söz konusu olduğunda, temel “kontrol geçişi” yapıları olarak
yoklama ya da kesme (polling/interrupt) mekanizmaları değerlendirilmelidir. Bu gibi
mekanizmalar ve merkezi/dağıtık gibi üst düzey yaklaşımlar bir arada
değerlendirildiğinde, birçok bileşimi gündeme getirmektedir. Temelde, bir sistem
geliştirme ortamı farklı kullanımlara açık kapı bırakmalıdır, ancak özellikle bazı çözüm
kategorilerinde daha verimli olmak üzere bir yönelimi de destekleyebilir. Bu çalışmada
da değişik sıra denetimi mekanizmaları engellenmemekte ancak merkezi bir denetim
ve yoklama mekanizmasının öne çıkarılacağı çözüm kategorileri hedeflenmektedir.
Çalışmada bağlayıcının üstlendiği görevleri yapabilmesi için aralarında bağlantı
kurduğu bileşenlerin yerleri ve hangi metotlarını kullanarak iletişim sağlayacağını
bilmesi gerekmektedir. Bunlara imkan tanıyan kod parçaları ilgilerin ayrılması
prensibine uygun olarak bağlayıcının içine yerleştirilmiştir. Bunun alternatifi olarak bu
iletişim süreç tarafından yapılacak olursa kod parçalarının sürecin içinde yer alması
628
gerekecektir. Bu da çalışan bir sistemi mümkün olduğu kadar kolay geliştirmek için
basit tutulmaya çalışılan süreç modellerini daha karmaşık hale getirecektir.
Bileşenler arası iletişim, arakatman (middleware) kullanarak da sağlanabilir.
Bileşenler arası veri aktarımının yanı sıra veri üzerinde yapılacak tür dönüşümü gibi
işlemlerle bileşenlerin eşgüdümlü çalışması ve veri güvenliği gibi işlerin de arakatman
tarafından sağlanması beklenebilir. Arakatman içinde sağlanan bu işlevler genellikle
kullanıcı müdahalesine kolaylıkla imkan vermeyen ya da arakatman yapısını tam
anlamıyla öğrenerek değişikliğe el veren niteliktedir. Bu nedenlerle ve zaten eşgüdüm
denetimini öne çıkarmak için bağlayıcılar önerildiğinden bileşenler arasındaki
eşgüdüm ve iletilen veri üzerinde yapılacak işlemler de arakatmanın dışına çekilerek,
bağlayıcılarla yapılmıştır. Bir arakatman ile çalışıldığında bile, bileşenlerin arakatman
ile uyumlu çalışması amacıyla yazılması gerekecek kodlar için de en uygun yapı
bağlayıcılardır.
Bu makalede önerilen yöntemin bir zorluğu, mevcut bileşen modellerinde değişiklik
önermesidir. Bu nedenle, kritik ihtiyaca neden olacak uygulama alanları oluştuğunda
bu tür bileşenlerin yaygın kullanımı ancak söz konusu olabilecektir. Dolayısı ile,
yapılmakta olan çalışmalarda denetim kolaylığı ile birlikte bileşen modelinde
gerekecek yenilikler, bir ödünleşme konusu olarak ele alınmaktadır. Genelde diğer
yaklaşım kategorileri için mevcut bileşen modellerini olduğu gibi kullanan öneriler öne
çıkmaktadır. Ancak bu ve gelecek çalışmaların ortak yönü, yeni bağlayıcı tanımlarıdır.
Yaygın kullanımda bileşenler gibi protokollere ve modellere sahip olmayan
bağlayıcılar için bu yönlerde tanımlamalar yapılmaktadır.
5 İlgili Çalışmalar
Bağlayıcılara sözü geçen kabiliyetlerin yüklenmesi yönünde çalışmalar daha önceden
de bulunmaktaydı. Ancak değişkenlik yönetiminin de eklenmesi ve eşgüdümün
pratikleştirilmesi katkıları ile yazarların çalışmaları, bağlayıcılara bileşenlerin elde
ettiği düzeyde bir yeniden kullanılabilirlik kazandırılmasına doğru gitmektedir. Bu
bölümde, bu tür bir hedefle doğrudan ilişkili olarak daha çok yazarların çalışmalarına
atıfta bulunulmaktadır. Değişkenlik yönetimi bileşen yönelimli modellemeye
uyarlanmış [19] daha sonra bağlayıcılara da taşınmış ve bu unsurlara eşgüdüm
boyutunun pratik araçları olma yönünde bir yapı kazandırılmıştır [20]. Bu öncü
çalışmalar sonucunda tümleştirme kolaylaşmışsa da karşılığında bileşen modellerine
müdahale edilmesi gereği ödünü verilmiştir. Daha yaygın kullanıma açık olunması
gözetilerek mevcut bileşen yapıları ile uyumlu çalışacak mimarilerin öne çıktığı bir
çalışma ise [21] yakında sunulacaktır.
6 Sonuç
Merkezi bir denetim yaklaşımı için bileşen tümleştirerek sistem geliştirme işlemini
desteklemek üzere yeni bağlayıcı yapıları ve bileşen yapılarında değişiklikler
tanımlanmıştır. Hedefi gerçekleştirmek üzere özellikle örnek çalışmalarda sunulan
yeniliklerin geçerli olabileceği gözlemlenmiştir. Burada sunulan küçük örneğe ek
629
olarak başka çalışmalar da yapılmıştır. Yapılan çalışmalar, gerçek bileşenlerle değil,
onların benzetimi olarak Java kodu ile yazılmış varlıklarla yapılmıştır. Çalışmanın ana
zorluğu, mevcut bileşenlerin doğrudan kullanılamayıp bileşen protokollerinde
değişiklik gerektiriyor olmasıdır. Verim gibi kısıtların zorlanmadığı ve merkezi
denetimin önemli olduğu (örneğin bazı IoT tabanlı uygulamalar) durumlarda önerilen
modelin yararlı olacağı tahmin edilmektedir. Gelecek çalışmalarda ise yaklaşımın
yaygın olarak kullanılan diğer bileşen modellerine uyarlanması ve farklı
arakatmanlarda kullanılarak testlerin yapılması hedeflenmektedir.
Kaynaklar
1. Dogru, A. H., Tanik, M. M.: A process model for component-oriented software engineering.
IEEE software, 20(2), 34–41 (2003).
2. Kim, S. D., Her, J. S., Chang, S. H.: A theoretical foundation of variability in component-
based development. Information and Software Technology, Volume 47, Issue 10, 663-673
(2005).
3. Hallsteinsen, S., Hinchey, M., Park, S., Schmid, K.: Dynamic software product lines.
Computer, 41(4) (2008).
4. Gurp J. V., Bosch J., Svahnberg, M.: On the Notion of Variability in Software Product Lines.
In: Proceedings of the Working IEEE/IFIP Conference on Software Architecture (WICSA
'01). IEEE Computer Society, Washington, DC, USA (2001)
5. Taylor, R. N., Medvidovic, N., Dashofy, E. M.: Software architecture: foundations, theory,
and practice. Wiley Publishing (2009).
6. Mehta, N. R., Medvidovic, N., Phadke S.: Towards a taxonomy of software connectors. In:
Proceedings of the 22nd international conference on Software engineering, pages 178–187.
ACM (2000).
7. Pohl, K., Böckle, G., van der Linden, F. J.: Software Product Line Engineering: Foundations,
Principles and Techniques. Springer (2005).
8. Sinnema, M., Deelstra, S., Nijhuis, J., Bosch J,: Covamof: A framework for modeling
variability in software product families. In: RobertL. Nord, editor, Software Product Lines,
volume 3154 of Lecture Notes in Computer Science, pages 197–213. Springer Berlin
Heidelberg (2004).
9. Kang K. C., Kim S., Lee J., Kim K., Shin E., Huh M.: FORM: A feature-oriented reuse
method with domain-specific reference architectures. Ann. Softw. Eng. 5, 143-168 (1998).
10. Kaya, M. Ç., Suloglu, S., Dogru, A. H.: Variability modeling in component oriented
software engineering. In: Proceedings of the 2014 Society for Design and Process Science,
(2014).
11. Dogru, A.H.: Component oriented software engineering modeling language: COSEML.
Computer Engineering Department, Middle East Technical University, Turkey, TR 99-3 :
(1999).
12. Cetinkaya, A., Kaya, M. Ç., Dogru, A. H.: Enhancing xcoseml with connector variability
for component oriented development. In: Proceedings of the 2016 Society for Design and
Process Science, Orlando, USA (2016).
13. Kaya M. C., Saeedi Nikoo M., Suloglu S., Dogru A. H.: Towards Verification of Component
Compositions Incorporating Variability, In: Proc SDPS the 20th International Conference
on Transformative Science and Engineering, Business and Social Innovation, Fort Worth
Texas USA (2015).
630
14. Classen, A., Cordy, M., Heymans, P., Legay, A., Schobbens P. Y.: Model checking software
product lines with SNIP, International Journal on Software Tools for Technology Transfer
(STTT) (2012).
15. Classen, A., Cordy, M., Schobbens, P. Y., Heymans, P., Legay, A., Raskin, J. F.: Featured
Transition Systems: Foundations for Verifying Variability-Intensive Systems and Their Ap-
plication to LTL Model Checking, IEEE Transactions on Software Engineering, (2013).
16. The Object Management Group, UML 2.0, http://www.omg.org/spec/UML/2.0/, last
accessed 2017/06/20.
17. Kocataş, A. T., Can, M., Doğru, A. H.: Lightweight Realization of UML Ports for Safety-
Critical Real-Time Embedded Software, In: 4th International Conference on Model Driven
Engineering and Software Development (Modelsward 2016), Rome, Italy (2016).
18. Kaya, M. C., Saeedi Nikoo, M., Suloglu, S., Tekinerdogan, B., Dogru, A. H.: Managing
Heterogeneous Communication Challenges in Internet of Things using Connector
Variability, Connected Environments for the IoT: Challenges and Solutions, Springer,
Yayınlanmak üzere kabul edilmiştir, (2017).
19. Kaya, M. Ç.: Modeling Variability in Component Oriented Software Engineering. MSc
Thesis, Middle East Techical University, (2015).
20. Çetinkaya, A.: Variable Connectors in Component Oriented Development. MSc Thesis,
Middle East Techical University, (2017).
21. Kaya, M. Ç., Cetinkaya, A., Dogru A. H.: Composition Capability of Component-Oriented
Development, In: 5th International Symposium on Innovative Technologies in Engineering
and Science (ISITES), Sözlü sunum için kabul edilmiştir, Baku-Azerbaijan (2017).
631