== Otázky ==
[http://dsrg.mff.cuni.cz/~ceres/adm/objektove-orientovane-a-komponentove-systemy.php Podrobnější znění otázek] lze nalézt na [http://dsrg.mff.cuni.cz/~ceres/ webu Petra Tůmy]. Píše se tam, že uvedené znění "by mělo vejít v platnost ve školním roce 2005/2006". To se opravdu stalo, tj. otázky přesně odpovídají.
Níže je seznam užitečných materiálů k jednotlivým otázkám. Některé odkazy vedou na materiály na [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/ webu předětu Objektově orientované systémy], které jsou zaheslované. O heslo si lze napsat vyučujícím.
Pro přehlednost jsou názvy otázek v nadpisech uvedeny stručně, tj. bez podrobností v závorkách.
=== Třídy a objekty ===
* Wikipedia: [[wen:Class_(computer_science)|Class]], [[wen:Interface_(computer_science)|Interface]], [[wen:Object_(computer_science)|Object]], [[wen:Method_(computer_science)|Method]], [[wen:Abstract type|Abstract type]], [[wen:Information hiding|Information hiding]], [[wen:Inheritance_(computer_science)|Inheritance]], [[wen:Type polymorphism|Type polymorphism]]
* Martín Abadi, Luca Cardelli: [http://lucacardelli.name/TheoryOfObjects.html A Theory of Objects] – [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/documents/cardelli-chapter-1n2.pdf 1. a 2. kapitola] (PDF)
* Slajdy z OOS:
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/01/oos01.pdf Course information and intro to CORBA] (PDF)
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/04/lecture4-1.pdf Object-orientation, Role of Inheritance, Class-based Languages] (PDF)
=== Prototypy a klony ===
* Wikipedia: [[wen:Prototype-based programming|Prototype-based programming]], [[wen:Mixin|Mixin]], [[wen:Trait (abstract type)|Trait]], [[wen:Trait class|Trait class]], [[wen:Self (programming language)|Self]]
* [http://research.sun.com/self/papers/selfPower.ps.gz Popis jayzka Self] (.ps.gz) – popisuje i rozdíly mezi class-based a prototype-based jazyky obecně
* [http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.56.4713&rep=rep1&type=pdf Classes vs. Prototypes: Some Philosophical and Historical Observations] (PDF) – obsahuje především popis problémů s class-based jazyky spíše z filozofického pohledu (při nedostatku času klidně přeskočte)
* Martín Abadi, Luca Cardelli: [http://lucacardelli.name/TheoryOfObjects.html A Theory of Objects] – [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/documents/cardelli-chapter4.pdf 4. kapitola] (PDF)
* Slajdy z OOS: [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/09/oos09.pdf Object-based languages] (PDF)
==== Výpisky ====
Programování založené na prototypech je styl OOP, kde nejsou třídy a chování objektů je definováno pomocí klonování a upravování existujících objektů. Nový objekt je označován jako '''klon''', předloha jako '''prototyp'''. Motivací je mimo jiné to, že je problém navrhnout optimální (i do budoucna) hierarchii tříd v klasickém class-based přístupu.
===== Pojmy =====
* '''Method slot''' – v Selfu jsou objekty kolekcemi slotů. Slot může obsahovat buď proměnnou (''field'') nebo metodu. Pokud je to proměnná, tak "se tváří" jako přístupová metoda, která může proměnnou číst (<code>myPerson name</code>) nebo zapisovat (<code>myPerson name: 'Janek'</code>).
* '''Parent slot''' – je slot který ukazuje na rodičovský objekt, což umožňuje ''delegovat'' neznámé zprávy (neodpovídající žádnému z lokálních slotů) na takto označený rodičovský objekt (např. to může simulovat dědičnost či interfacing).
* '''Trait''' – parametrizovaná sada metod, která slouží jako základní stavební blok pro definování chování tříd ([http://www.iam.unibe.ch/~scg/Research/Traits/]). V Selfu jsou to objekty, které se hodí strkat do parent slotů.
* '''Mixin''' – souvisí s postupem, kdy je objekt "smíchán" z více jiných objektů (či tříd) tak, že je podtypem každého z nich (např. pomocí vícenásobné dědičnosti v klasickém class-based OOP, nebo pomocí parent slots v Selfu). Zdroje se různí v tom, zda mixin je výsledek, nebo "ingredience".
=== Dědičnost a subtyping ===
* Martín Abadi, Luca Cardelli: [http://lucacardelli.name/TheoryOfObjects.html A Theory of Objects] – [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/documents/cardelli-chapter-1n2.pdf 2. kapitola] (PDF), [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/documents/cardelli-chapter3.pdf 3. kapitola] (PDF)
* Slajdy z OOS:
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/04/lecture4-1.pdf Object-orientation, Role of Inheritance, Class-based Languages] (PDF)
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/05/lecture5.pdf Object-orientation Benefits, the Role of Inheritance] (PDF)
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/10/oos10.pdf Inheritance related problems and Meta-classes Inheritance related problems and Meta-classes] (PDF)
=== Objekty v distribuovaném prostředí ===
* Wikipeda: [[wen:CORBA|CORBA]], [[wen:Java_remote_method_invocation|RMI]]
* [http://dsrg.mff.cuni.cz/~ceres/sch/mwy/notes.php Poznámky k Middleware]: [http://dsrg.mff.cuni.cz/~ceres/sch/mwy/text/ch06s14.php 6.14 CORBA], [http://dsrg.mff.cuni.cz/~ceres/sch/mwy/text/ch06s09.php 6.9 RMI]
* [http://www.ciaranmchale.com/corba-explained-simply/index.html CORBA explained simply]
* Slajdy z OOS:
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/01/oos01.pdf Course information and intro to CORBA] (PDF)
*** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/01/H1helloexample-1.pdf Handout 1 - CORBA hello example] (PDF)
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/02/lecture2.pdf Distributed objects – CORBA details] (PDF)
*** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/02/H2hello.pdf H2hello.pdf] (PDF)
*** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/02/H3simpleTie.pdf H3simpleTie.pdf] (PDF)
*** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/02/H4hwreporting.pdf H4hwreporting.pdf] (PDF)
==== Výpisky ====
'''CORBA''' (Common Object Request Broker Architecture)
* IDL připomíná C++, typy:
** interger, FP, character (char + wchar), boolean, special types (octet, any)
** structures, unions, enums, arrays, sequences, strings, fixed point types, exceptions, interfaces, value types (předán hodnotou a přistupován lokálně)
* mapování do jazyků
** v C++ se řeší problém s velikostí pomocí typedefů, správu paměti řetězců pomocí tříd s alokátory,...
** v Javě se řeší problém s "direction" (typeinfo, serializace, ?) pomocí Holder classes, velikost pomocí data conversion exception
** interfaces: type casting zavedením narrow v obou jazycích, v C++ memory management pomocí var classes a reference countingu
* [portable] object adapter – configuration, policies,...
* síťový protokol – GIOP definuje Common Data Representation (CDR), Message Formats a Transport Assumptions; IIOP je GIOP over TCP/IP
'''RMI''' (Remote Method Invocation)
* specifikace rozhraní v Javě, použití standardní serializace
* vzdálený objekt musí implementovat interface Remote, metody hážou RemoteException
* implementační objekt dědí nepřímo od RemoteObject (UnicastRemoteObject – export/unexport, nebo Activatable – perzistentní objekty)
* life cycle – lokálně garbage collection, vzdáleně reference counting + keepalive (leasing)
* existuje RMI-IIOP pro interoperabilitu s CORBA
=== Replikace a mobilita v distribuovaném prostředí ===
* Wikipedia: [[wen:Replication (computer science)|Replication]]
* [http://www.springerlink.com/content/hh255emk67jln8qe/ A Fault-Tolerant Mobile Agent Model in Replicated Secure Services] – část Introduction
* [http://ulita.ms.mff.cuni.cz/pub/predn/PDS/PDS.ppt Slajdy z Principů distribuovaných systémů z PDS] – Code Migration
* Tanenbaum, Steen: Distributed Systems, Principles and Paradigms – kapitola 3.4 (Code Migration), kapitola 6.5 (Consistency Protocols)
==== Výpisky ====
Replikace je klíčová technika distribuovaných systémů. Mohou být replikována data, nebo celé výpočty (data i program). Při replikaci pouhých dat jsou výsledné procesy pasivní (vyřizují jen read requesty) a dodatečně aplikují updaty. Při replikaci výpočtů je obvykle motivací dosažení fault-tolerance.
Problémem je např. nutnost vynutit pořadí přicházejících zpráv, pokud chceme, aby si všechny replicas udržovaly identický stav (viz např. [[wen:Atomic broadcast|Atomic broadcast]]).
Mobilita se týká mobilních agentů. Mobilní agent je autonomní program, který může migrovat mezi hostiteli v heterogení síti (včetně zachování aktuálního stavu [výpočtů]), kdykoli a kamkoli "se mu zachce". To se hodí pro distribuované "výpočty", výhodou je robustnost, kterou přináší autonomie (~absence centrálního řízení výpočtu). Může to také redukovat latenci a bandwith například tím, že celý program dočasně "přeskočí" ze serveru na klienta, čímž eliminuje častou komunikaci mezi klientem a serverem. Problémy konceptu jsou mimo jiné: ''agent fault tolerance'', ''agent security'', a ''inter-agent communication and synchronization''.
===== Pojmy: =====
* '''Replica''' – jedna z instancí [replikovaného] výpočtu (agenta)
* '''Active replication''' – stejný požadavek zpracovávají všechny replicas
* '''Passive replication''' – požadavek zpracovává jen jedna replica a výsledek je přenesen do ostatních
=== Vyhledávání prostředků ===
* [http://www.ciaranmchale.com/corba-explained-simply/the-naming-service.html CORBA explained simply – Chapter 4 (The Naming Service)]
* [http://www.ciaranmchale.com/corba-explained-simply/trading-service.html CORBA explained simply – Chapter 20 (Trading Service)]
* Slajdy z OOS:
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/03/lecture3.pdf Distributed objects – POA details, naming and event services] (PDF)
*** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/03/H5morePOA.pdf H5morePOA.pdf] (PDF)
*** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/03/H6Events.pdf H6Events.pdf] (PDF)
==== Výpisky ====
CORBA umí uložit referenci do stringu (a uložit do souboru) a z něj vytvořit proxy (<code>object_to_string()</code> a <code>string_to_object()</code>), vhodné pokud klient a server sdílí file systém.
'''CORBA Naming Service'''
* mapování (human-readable) názvů na IORy
* uloženo hierarchicky, adresáře (= ''naming context''s) jsou taky CORBA objekty (může být uloženo distribuovaně)
* aplikace můžou importovat a exportovat objekty pomocí naming service (musí znát příslušnou cestu, ta obvykle sídlí někde v konfiguráku), např.:
<blockquote><pre>
obj = importObjRef(orb, "name_service#path/in/Naming/Service")
exportObjRef(orb, obj2, "file#/path/to/file.ior")
</pre></blockquote>
'''CORBA Trading Service'''
* podobný jako naming service, připomíná zlaté stránky telefonního seznamu
* nabízí služby spolu s referencí (IOR) a popisem, organizované do kategorií (''service offer types'')
* kategorie jsou definovány pomocí rozhraní <code>ServiceTypeRepository</code>
* aplikace exportují reference pomocí rozhraní <code>Register</code>
* rozhraní <code>Lookup</code> definuje operaci <code>query</code>, která umožňuje vyhledat službu podle nějaké podmínky
* podobně jako naming service je možné trading services propojovat
* pro obě služby existují utilitky (cmd-line i GUI) pro administraci, což redukuje kódování
'''JNDI''' (Java Naming and Directory Interface)
API adresářové služby, nabízí:
* mechanismus pro navázání (''bind'') objektu na jméno
* directory lookup iface pro obecné dotazy
* rozhraní pro události, které informují klienta o změně adresářových položek
* Service Provider Interface (SPI) pro napojení jiných adresářových služeb (LDAP, CORBA naming service,...)
* příklad:
<blockquote><pre>
Object reference = myCurrentContext.lookup("com.mydomain.MyBean");
MyBean myBean = (MyBean) PortableRemoteObject.narrow(reference, MyBean.class); // this step is needed for EJB beans
</pre></blockquote>
=== Garbage collection ===
* Wikipedia: [[wen:Garbage_collection_(computer_science)|Garbage collection]], [[wen:Reference_counting|Reference counting]]
* [http://www.memorymanagement.org/glossary/ The Memory Management Glossary]
==== Výpisky ====
Garbage collection je způsob automatické správy paměti. Garbage Collector (GC) uvolňuje paměť, která již nebude použita.
* syntactic vs. semantic garbage (~halting problem), převážně se pracuje jen se syntactic garbage
* '''mark and sweep''' – naive vs. tri-color (white-gray-black); používá '''reachability tracing'''
** moving vs. non-moving – moving přesouvá platné objekty a zahazuje celou oblast, to zjednodušuje uvolňování, snižuje fragmentaci, atd, ale je neslučitelné s nativním kódem
** '''copying GC''' – je moving GC, který uklízí tak, že postupně kopíruje dosažitelné objetky do nové oblasti (místo obarvování)
** '''concurrent GC''' – běží zároveň s hlavním programem (na druhém procesoru, nebo aspoň v druhém vlákně), vyžaduje zamykání, etc.
*** na půl cesty mezi stop-the-world a concurrent přístupy je incremental GC – ten přerušuje svou práci a dovoluje běh hlavního programu
*** '''mutátor''' reprezentuje/simuluje změny, které hlavní program dělá v paměti (tj. přesměrovává ukazatele na jiné dosažitelné objekty), používá se při simulaci/dokazování korektnosti GC (?)
** '''reference counting''' – každý objekt má počítadlo referencí, je uvolňen když klesne na nulu; je problém s cykly
** v distribuovaném prostředí je potřeba používat reference counting, nebo nějakou keepalive strategii (?)
=== Architektura komponentových systémů ===
* Wikipedia:
** [[wen:JavaBean|JavaBean]], [[wen:Enterprise_JavaBean|EJB]] ([[wen:Session_Bean|session bean]], [[wen:Entity_Bean|entity bean]])
** [[wen:Component_Object_Model|COM]], [[wen:Distributed_Component_Object_Model|DCOM]], [[wen:Microsoft_Transaction_Server|MTS]]
** [[wen:Architecture_description_language|ADL]] ([[wen:Wright_(ADL)|Wright]], [[wen:Darwin_(ADL)|Darwin]])
** [[wen:Unified_Modeling_Language|UML]] ([[wen:Class_diagram|class diagram]], [[wen:Sequence_diagram|sequence diagram]], [[wen:Use_case|use case]], [[wen:Use_case_diagram|use case diagram]])
* [http://www.cs.gmu.edu/~white/INFT821/Slides/Wright.ppt Wright ADL] (PPT) – prezentace o Wright
* [http://www.cs.cmu.edu/afs/cs/project/able/www/paper_abstracts/rallen_thesis.htm A Formal Approach to Software Architecture]
* Slajdy z OOS:
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/11/oos11.pdf Beyond objects: Patterns, Components] (PDF)
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/12/oos12.pdf SOFA 2 and Fractal component models] (PDF)
** [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/lectures/06/oos06.pdf UML and MOF] (PDF)
==== Výpisky ====
Softwarová komponenta je nezávislý kus softwaru, který se vyznačuje:
* funkcionalitou – provides/requires
* způsobem integrace – nesting (hierarchie)
* způsobem nasazení (deployment/packaging) – adresový prostor, kontejner, .jar soubor
* run-time chováním (run-time monitoring, ...)
* způsobem dynamického nahrazování (rekonfigurace architektury, verzování)
Pravidla pro tyto vlastnosti jsou určena ''komponentovým modelem''.
Jde o vyšší úroveň abstrakce, než jsou objekty z OOP. Hlavním cílem je snadná opakovaná použitelnost funkcionality (a v důsledku kódu, který ji poskytuje).
'''JavaBeans'''
* motivace: jednoduchý design GUI
* BeanBox (environment, container, single address space), naming conventions for classes, publisher-subsciber
'''(D)COM'''
* motivace: interoperabilita jazyků, dynamické zjišťování rozhraní
* C++ polymorfizmus
* interface IUnknown (metody QueryInterface, AddRef, Release)
* DCOM – distribuovaný
'''EJB''' (Enterprise JavaBeans)
* motivace: jednoduché object-like komponenty pro snadný přístup do relačních databází
* Bean
** Entity (persistence) – v EJB 3.0 nahrazeno [[wen: Java Persistence API]] (persistence, obj.-rel. mapping)
** Session (stateful/stateless) – zajišťují nějakou funkcionalitu pro uživatele
* kontejner poskytuje: Security, Life-cycle, Persistence, Transactions, Remote Access (via RMI)
* EJB 3.0 jsou více lightweight, používají se [[wen: Java annotations|anotace]] (Java 5.0 feature) místo "deployment descriptors"
** inspirace v "konkurečních" projektech Hibernate (persistence a obj.-rel. mapping) a Spring Framework (business logic)
'''CCM'''
* flat model
* implicit connectors (CORBA-based communication)
* provides (facet) / requires (receptacle)
* publisher (event source) / subscriber (event sink)
'''WRIGHT'''
* ADL (architecture description language)
* formálně popisuje architekturu systému (komponenty, konektory, ...)
* popisuje chování pomocí CSP-like syntaxe ([[wen: Communicating Sequential Processes]])
* umožňuje definovat a staticky kontrolovat nějaké vlastnosti systému
=== Specifikace chování systémů ===
* [http://dsrg.mff.cuni.cz/~adamek/fm/ Slajdy z předmětu Modely a verifikace chování systémů] – nejsnažší je zběžně je projít všechny (měly by stačit lekce 10 a 11)
* [[wen: Communicating sequential processes]]
=== Model checking ===
* [http://dsrg.mff.cuni.cz/~adamek/fm/ Slajdy z předmětu Modely a verifikace chování systémů] – nejsnažší je zběžně je projít všechny (měly by stačit lekce 2 až 5)
'''Kripkeho struktura'''
* AP je množina atomic propositions (logických formulí)
* Kripkeho struktura nad AP je trojice M = (S, R, L), kde
** S je konečná množina stavů
** <math>R \subseteq S \times S</math> je ''transition relation'' taková, že pro <math>\forall s \exist s' : (s, s') \in R</math>
** <math>L : S \rightarrow 2^{AP}</math> je ''labeling function''
* poznámky
** nekonečné cesty
** někdy množina iniciálních stavů S0
** AP ~ Boolean variables
'''CTL''' (Computation Tree Logic)
* A|E + X|G|F|U (next, globally, future, P until Q)
'''LTL''' (Linear Time Logic)
* jen X|G|F|U (implicitně pro všechny cesty)
* vnořování temporálních operátorů: X (X (G p)) = XXG p
'''CTL vs. LTL'''
* AG(EF p) (CTL) nemá formuli v LTL (např. G(F p) není eqvivalentní)
* FG p (LTL) nemá formuli v CTL (např. AF (AG p) není eqivalentní)
* CTL* umí obojí (path vs state formulas)
== Materiály ==
* [http://dsrg.mff.cuni.cz/teaching/oos/ Web předmětu Objektově orientované systémy] – o heslo k materiálům si lze napsat vyučujícím
* [http://dsrg.mff.cuni.cz/~adamek/fm/ Web předmětu Modely a verifikace chování systémů]
