A common aspect languages interpreter

Un interpréteur extensible pour le prototypage des langages d'aspects

• Auteur / Autrice : Ali Assaf
• Direction : Pierre Cointe
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : École nationale supérieure des mines (Nantes ; 1990-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Prototypage (informatique)

Programmation orientée aspects (informatique)

Mots clés libres

Langage d’aspects dédié

Semantics

Interpreter

Composition

Domain-Specific Aspect Language (DSAL)

Résumé

The value of using different (possibly domain-specific) aspect languages to deal with a variety of crosscutting concerns in the development of complex software systems is well recognized. One should be able to use several of these languages together in a single program. However, on the one hand, developing a new Domain-Specific Aspect Language (DSAL) in order to capture all common programming patterns of the domain takes a lot of time, and on the other hand, the designer of a new language should manage the interactions with the other languages when they are used together. In this thesis, we introduce support for rapid prototyping and composing aspect languages based on interpreters. We start from a base interpreter of a subset of Java and we analyze and present a solution for its modular extension to support AOP based on a common semantics aspect base defined once and for all. The extension, called the aspect interpreter, implements a common aspect mechanism and leaves holes to be defined when developing concrete languages. The power of this approach is that the aspect languages are directly implemented from their operational semantics. This is illustrated by implementing a lightweight version of AspectJ. To apply the same approach and the same architecture to full Java without changing its interpreter (JVM), we reuse AspectJ to perform a first step of static weaving, which we complement by a second step of dynamic weaving, implemented through a thin interpretation layer. This can be seen as an interesting example of reconciling interpreters and compilers. We validate our approach by describing prototypes for AspectJ, EAOP, COOL and a couple of other DSALs and demonstrating the openess of our AspectJ implementation with two extensions, one dealing with dynamic scheduling of aspects and another with alternative pointcut semantics. Different aspect language implemented with our framework can be easily composed. Moreover, we provide support for customizing this composition.

L'intérêt de l'utilisation de différents langages d'aspects pour faire face à une variété de préoccupations transverses dans le développement de systèmes logiciels complexes est reconnu. Il faut être capable d'utiliser plusieurs de ces langages dans un seul logiciel donné. Cependant, d'une part la phase de développement d'un nouveau langage dédié capturant tous les patrons de programmation du domaine prend beaucoup de temps et, d'autre part, le concepteur doit gérer les interactions avec les autres langages quand ils sont utilisés simultanément. Dans cette thèse, on introduit un support pour le prototypage rapide et la composition des langages d'aspects, basé sur des interpréteurs. On part d'un interpréteur d'un sous-ensemble de Java en étudiant et en définissant son extension modulaire afin de supporter la programmation par aspects en se basant sur une sémantique d'aspects partagée. Dans l'interpréteur d'aspects, nous avons implémenté des mécanismes communs aux langages d'aspects en laissant des trous à définir pour implémenter des langages d'aspects concrets. La puissance de cette approche est de permettre d'implémenter directement les langages à partir de leur sémantique. L'approche est validée par l'implémentation d'une version légère d'AspectJ. Pour appliquer la même approche et la même architecture à Java sans modifier son interpréteur (JVM), on réutilise AspectJ pour effectuer une première étape de tissage statique, qui est complétée par une deuxième étape de tissage dynamique, implémentée par une mince couche d'interprétation. C'est un exemple montrant l'intérêt qu'il peut y avoir à concilier interprétation et compilation. Des prototypes pour AspectJ, EAOP, COOL et quelques langages d'aspects dédiés, valident notre approche. Nous montrons le caractère ouvert de notre implémentation d'AspectJ en décrivant deux extensions : la première permet l'ordonnancement dynamique des aspects, la deuxième propose des sémantiques alternatives pour les points de coupe. Les langages d'aspects implémentés avec notre approche peuvent être facilement composés. En outre, cette composition peut être personnalisée.