Платформа разработки Eclipse

Платформа разработки Eclipse

Наталья Дубова

Открытые системы :: Программная инженерия

Сообщество Open Source ведет несколько ключевых проектов, среди которых, наряду с ОС Linux, — создание платформы разработки Eclipse. Вышедшая несколько лет назад из-под крыла корпорации IBM, сегодня эта открытая платформа интеграции инструментальных средств разработки приложений свободно распространяется в открытых кодах и развивается сообществом пользователей.

Не вдаваясь в обсуждение вопроса, что есть программирование — искусство или ремесло, признаем: в том и другом случае программисту не обойтись без инструментов создания программ. Вместе с эволюцией процесса программирования (от «колдовства» над машинными командами к использованию высокоуровневых языков) совершенствовались и возможности автоматизации нелегкого труда программистов. Первые среды разработки ограничивались последовательным запуском компиляторов, компоновщиков, загрузчиков и отладчиков с помощью интерфейса командной строки. В 80-е годы вместе с персональными компьютерами появился рынок программных продуктов нового класса — интегрированных сред разработки (integrated development environment, IDE) для алгоритмических (Паскаль и др.), а затем и объектно-ориентированных (Smalltalk, C++) языков программирования. Настоящего расцвета данная область достигла благодаря активной адаптации разработчиками языка Java; наиболее известные интегрированные среды для создания программ на этом языке — Borland JBuilder, Symantec Visual Cafe, Microsoft J++, IBM VisualAge и Oracle JDeveloper.

Основное назначение IDE — повысить продуктивность труда разработчика. Первые среды разработки, объединяющие функциональность редакторов текста программ, компиляторов и отладчиков, преимущественно освобождали потребителей от рутинных операций. Со временем набор функций IDE становился все богаче. В него вошли пошаговые компиляторы, браузеры для более логичного представления программ, средства автоматической генерации кода и визуальные редакторы для создания графических пользовательских интерфейсов. Следуя веяниям времени, среды разработки трансформировались из инструментов повышения производительности труда программиста в средства поддержки всех этапов коллективной работы над программным проектом. Последняя тенденция — превращение IDE в ALM (application lifecycle management), интегрированную систему управления жизненным циклом приложений — от определения требований и моделирования до управления конфигурациями и версиями программного обеспечения, развертывания и сопровождения готового решения.

Каждая новая ступень эволюции IDE усложняла среды разработки. Однако пользователи таких продуктов по-прежнему были вынуждены прибегать к помощи средств, не интегрированных в IDE, — хотя бы потому, что создание приложения не ограничивается написанием и отладкой программ на одном языке программирования. Необходимость использовать в прикладной системе, например, HTML-страницы, схемы реляционных баз данных или куски кода на других языках (наподобие Кобола или PL/1) заставляет разработчиков задействовать соответствующий инструментарий, изначально не включенный в IDE.

Вот почему многие поставщики коммерческих сред разработки стремятся сделать их максимально открытыми и обеспечивают специальные механизмы для интеграции внешнего инструментария. Но ни одна среда не в состоянии удовлетворить все возможные требования пользователя. Для этого она должна быть полностью нейтральной к языку программирования и поддерживать максимальный набор функций. Не является такой средой и Eclipse, но зато это база, платформа, с помощью которой можно строить многофункциональные и многоязыковые среды разработки.

Платформа

Как поясняют инициаторы проекта Eclipse [1], его идеей было создание «Apache для средств разработки» — открытой платформы, обеспечивающей максимум базовых возможностей для сред разработки и предоставляющей механизмы интеграции различных инструментов. Первая версия этой платформы была разработана корпорацией IBM и выпущена в открытых кодах в конце 2001 года. Вскоре начали появляться коммерческие реализации на основе Eclipse, пионером среди которых стала среда WebSphere Studio Application Developer 4.0. Сейчас вокруг Eclipse сложилась целая экосистема разработки с открытым кодом, которая объединяет поставщиков и пользователей инструментальных средств, исследовательские организации и отдельных разработчиков.

В официальных документах Eclipse Foundation (www. eclipse. org) Eclipse Platform определяется как независимая от поставщиков открытая платформа разработки, предоставляющая базовые (framework) и типовые (exemplary) возможности, а также расширяемые (extensible) инструментальные средства. Инструментарий в рамках Eclipse Platform является типовым в том смысле, что с его помощью проверяется применимость базовых возможностей платформы, иллюстрируются типовые ситуации их использования, поддерживаются разработка и сопровождение самой платформы Eclipse. Инструментарий является расширяемым, поскольку его функциональность доступна посредством документированных программных интерфейсов. Базовые принципы, которым руководствовались создатели Eclipse Platform и в соответствии с которыми она продолжает развиваться, таковы [2]:

поддержка конструирования инструментов для разработки приложений; поддержка неограниченного числа поставщиков инструментальных средств, в том числе независимых разработчиков программного обеспечения; поддержка инструментов работы с произвольными типами контента, включая HTML, Java, C, JavaServer Pages, EJB, XML, GIF и др.; обеспечение «бесшовной» интеграции инструментов работы с различными типами контента разных производителей; поддержка сред разработки приложений с обычным и с графическим пользовательским интерфейсами; обеспечение возможности выполнять среду разработки на базе разных операционных систем (сегодня инструментарий на базе Eclipse реализован для Linux, HP-UX, IBM AIX, Sun Solaris, QNX, Mac OS X, Windows); учет в интересах развития платформы популярности языка Java при создании инструментария разработки.

Eclipse Platform представляет собой написанную на Java среду разработки самого общего назначения, архитектура которой обеспечивает для решения разных задач интеграцию различных инструментов и языков программирования. Механизмы подобной интеграции позволяют использовать Eclipse Platform для построения развитых сред разработки, освобождают от рутины написания базовых средств в пользу создания сложных, специализированных функций. Тем самым не только решается проблема поддержки многофункциональных и многоязыковых сред разработки, но и закладывается база для упрощения перехода от одного типа среды к другому в процессе их эволюции. Развиваемая сообществом разработчиков платформа Eclipse будет аккумулировать последние достижения, делая их доступными для разработчиков конкретных продуктов и устраняя необходимость в коренной переделке их систем.

Среда разработки Eclipse

Основой архитектуры Eclipse Platform является принцип использования подключаемых модулей (plug-in). Платформа реализует механизмы обнаружения, интеграции и выполнения таких модулей (см. рисунок). Разработчик, который хочет воспользоваться возможностями Eclipse Platform, пишет свой инструментарий на Java как отдельный подключаемый модуль. Этот модуль будет работать с файлами в рабочем пространстве, которое реализуется с помощью компонента workspace. А его пользовательский интерфейс базируется на средствах компонента workbench, задающего общую структуру интерфейса и возможности его расширения.

Как правило, с помощью одного подключаемого модуля реализуется простейшая функциональность IDE на базе Eclipse Platform, в то время как более сложные инструментальные средства компонуются из нескольких модулей. При этом почти вся встроенная функциональность Eclipse Platform также реализована с помощью таких модулей — за исключением небольшого ядра Platform Runtime. Для каждого подключаемого модуля есть свой манифестный файл (manifest), в котором описываются связи данного модуля с другими. При запуске среды разработки на базе Eclipse Platform компонент Platform Runtime определяет набор доступных подключаемых модулей, читает их манифестные файлы и строит реестр модулей. После запуска системы дополнительные модули уже не могут быть добавлены. В рамках проекта Eclipse реализована специальная среда для создания подключаемых модулей — Plug-In Development Environment (PDE).

С помощью специальных модулей реализованы компоненты рабочего пространства (workspace) и пользовательского интерфейса (workbench) платформы Eclipse. Рабочее пространство содержит файлы, которые создают пользователи инструментов, реализуемых подключаемыми модулями. Компонент workbench обеспечивает общую структуру и средства, позволяющие расширять возможности пользовательского интерфейса среды разработки на базе Eclipse Platform, включает в себя два компонента для реализации средств предоставления информации пользователю.

Standard Widget Toolkit (SWT) — набор интерфейсных элементов и графическая библиотека, которые имеют механизмы интеграции с оконной системой конкретной операционной платформы, но реализуют API, независимые от ОС. Это позволяет по единым принципам строить пользовательские интерфейсы среды разработки, которые соответствуют привычной для потребителя оконной среде, но предназначены для максимально возможного спектра операционных систем; JFace — инструментарий для реализации ряда общих задач, связанных с программированием интерфейсов с использованием средств SWT.

На базе API, предоставляемых компонентами SWT и JFace, строится персонализированный пользовательский интерфейс, который определяет структуру взаимодействия потребителя с инструментарием разработки. Интерфейс Eclipse Platform организуется с помощью редакторов (editor), видов (view) и перспектив (perspective).

Назначение редакторов — открывать, редактировать и сохранять объекты рабочего пространства. Платформа имеет встроенный редактор для текстовых ресурсов, а другие возможности должны быть реализованы как подключаемые модули. Виды предоставляют информацию об объекте, с которым пользователь работает в данный момент. Наконец, механизм перспектив позволяет выбрать и организовать нужные редакторы и виды, которые будут выведены на экране.

Платформа разработки Eclipse

Наталья Дубова

Открытые системы :: Программная инженерия

Сообщество Open Source ведет несколько ключевых проектов, среди которых, наряду с ОС Linux, — создание платформы разработки Eclipse. Вышедшая несколько лет назад из-под крыла корпорации IBM, сегодня эта открытая платформа интеграции инструментальных средств разработки приложений свободно распространяется в открытых кодах и развивается сообществом пользователей.

Не вдаваясь в обсуждение вопроса, что есть программирование — искусство или ремесло, признаем: в том и другом случае программисту не обойтись без инструментов создания программ. Вместе с эволюцией процесса программирования (от «колдовства» над машинными командами к использованию высокоуровневых языков) совершенствовались и возможности автоматизации нелегкого труда программистов. Первые среды разработки ограничивались последовательным запуском компиляторов, компоновщиков, загрузчиков и отладчиков с помощью интерфейса командной строки. В 80-е годы вместе с персональными компьютерами появился рынок программных продуктов нового класса — интегрированных сред разработки (integrated development environment, IDE) для алгоритмических (Паскаль и др.), а затем и объектно-ориентированных (Smalltalk, C++) языков программирования. Настоящего расцвета данная область достигла благодаря активной адаптации разработчиками языка Java; наиболее известные интегрированные среды для создания программ на этом языке — Borland JBuilder, Symantec Visual Cafe, Microsoft J++, IBM VisualAge и Oracle JDeveloper.

Основное назначение IDE — повысить продуктивность труда разработчика. Первые среды разработки, объединяющие функциональность редакторов текста программ, компиляторов и отладчиков, преимущественно освобождали потребителей от рутинных операций. Со временем набор функций IDE становился все богаче. В него вошли пошаговые компиляторы, браузеры для более логичного представления программ, средства автоматической генерации кода и визуальные редакторы для создания графических пользовательских интерфейсов. Следуя веяниям времени, среды разработки трансформировались из инструментов повышения производительности труда программиста в средства поддержки всех этапов коллективной работы над программным проектом. Последняя тенденция — превращение IDE в ALM (application lifecycle management), интегрированную систему управления жизненным циклом приложений — от определения требований и моделирования до управления конфигурациями и версиями программного обеспечения, развертывания и сопровождения готового решения.

Каждая новая ступень эволюции IDE усложняла среды разработки. Однако пользователи таких продуктов по-прежнему были вынуждены прибегать к помощи средств, не интегрированных в IDE, — хотя бы потому, что создание приложения не ограничивается написанием и отладкой программ на одном языке программирования. Необходимость использовать в прикладной системе, например, HTML-страницы, схемы реляционных баз данных или куски кода на других языках (наподобие Кобола или PL/1) заставляет разработчиков задействовать соответствующий инструментарий, изначально не включенный в IDE.

Вот почему многие поставщики коммерческих сред разработки стремятся сделать их максимально открытыми и обеспечивают специальные механизмы для интеграции внешнего инструментария. Но ни одна среда не в состоянии удовлетворить все возможные требования пользователя. Для этого она должна быть полностью нейтральной к языку программирования и поддерживать максимальный набор функций. Не является такой средой и Eclipse, но зато это база, платформа, с помощью которой можно строить многофункциональные и многоязыковые среды разработки.

Платформа

Как поясняют инициаторы проекта Eclipse [1], его идеей было создание «Apache для средств разработки» — открытой платформы, обеспечивающей максимум базовых возможностей для сред разработки и предоставляющей механизмы интеграции различных инструментов. Первая версия этой платформы была разработана корпорацией IBM и выпущена в открытых кодах в конце 2001 года. Вскоре начали появляться коммерческие реализации на основе Eclipse, пионером среди которых стала среда WebSphere Studio Application Developer 4.0. Сейчас вокруг Eclipse сложилась целая экосистема разработки с открытым кодом, которая объединяет поставщиков и пользователей инструментальных средств, исследовательские организации и отдельных разработчиков.

В официальных документах Eclipse Foundation (www. eclipse. org) Eclipse Platform определяется как независимая от поставщиков открытая платформа разработки, предоставляющая базовые (framework) и типовые (exemplary) возможности, а также расширяемые (extensible) инструментальные средства. Инструментарий в рамках Eclipse Platform является типовым в том смысле, что с его помощью проверяется применимость базовых возможностей платформы, иллюстрируются типовые ситуации их использования, поддерживаются разработка и сопровождение самой платформы Eclipse. Инструментарий является расширяемым, поскольку его функциональность доступна посредством документированных программных интерфейсов. Базовые принципы, которым руководствовались создатели Eclipse Platform и в соответствии с которыми она продолжает развиваться, таковы [2]:

поддержка конструирования инструментов для разработки приложений; поддержка неограниченного числа поставщиков инструментальных средств, в том числе независимых разработчиков программного обеспечения; поддержка инструментов работы с произвольными типами контента, включая HTML, Java, C, JavaServer Pages, EJB, XML, GIF и др.; обеспечение «бесшовной» интеграции инструментов работы с различными типами контента разных производителей; поддержка сред разработки приложений с обычным и с графическим пользовательским интерфейсами; обеспечение возможности выполнять среду разработки на базе разных операционных систем (сегодня инструментарий на базе Eclipse реализован для Linux, HP-UX, IBM AIX, Sun Solaris, QNX, Mac OS X, Windows); учет в интересах развития платформы популярности языка Java при создании инструментария разработки.

Eclipse Platform представляет собой написанную на Java среду разработки самого общего назначения, архитектура которой обеспечивает для решения разных задач интеграцию различных инструментов и языков программирования. Механизмы подобной интеграции позволяют использовать Eclipse Platform для построения развитых сред разработки, освобождают от рутины написания базовых средств в пользу создания сложных, специализированных функций. Тем самым не только решается проблема поддержки многофункциональных и многоязыковых сред разработки, но и закладывается база для упрощения перехода от одного типа среды к другому в процессе их эволюции. Развиваемая сообществом разработчиков платформа Eclipse будет аккумулировать последние достижения, делая их доступными для разработчиков конкретных продуктов и устраняя необходимость в коренной переделке их систем.

Среда разработки Eclipse

Основой архитектуры Eclipse Platform является принцип использования подключаемых модулей (plug-in). Платформа реализует механизмы обнаружения, интеграции и выполнения таких модулей (см. рисунок). Разработчик, который хочет воспользоваться возможностями Eclipse Platform, пишет свой инструментарий на Java как отдельный подключаемый модуль. Этот модуль будет работать с файлами в рабочем пространстве, которое реализуется с помощью компонента workspace. А его пользовательский интерфейс базируется на средствах компонента workbench, задающего общую структуру интерфейса и возможности его расширения.

Как правило, с помощью одного подключаемого модуля реализуется простейшая функциональность IDE на базе Eclipse Platform, в то время как более сложные инструментальные средства компонуются из нескольких модулей. При этом почти вся встроенная функциональность Eclipse Platform также реализована с помощью таких модулей — за исключением небольшого ядра Platform Runtime. Для каждого подключаемого модуля есть свой манифестный файл (manifest), в котором описываются связи данного модуля с другими. При запуске среды разработки на базе Eclipse Platform компонент Platform Runtime определяет набор доступных подключаемых модулей, читает их манифестные файлы и строит реестр модулей. После запуска системы дополнительные модули уже не могут быть добавлены. В рамках проекта Eclipse реализована специальная среда для создания подключаемых модулей — Plug-In Development Environment (PDE).

С помощью специальных модулей реализованы компоненты рабочего пространства (workspace) и пользовательского интерфейса (workbench) платформы Eclipse. Рабочее пространство содержит файлы, которые создают пользователи инструментов, реализуемых подключаемыми модулями. Компонент workbench обеспечивает общую структуру и средства, позволяющие расширять возможности пользовательского интерфейса среды разработки на базе Eclipse Platform, включает в себя два компонента для реализации средств предоставления информации пользователю.

Standard Widget Toolkit (SWT) — набор интерфейсных элементов и графическая библиотека, которые имеют механизмы интеграции с оконной системой конкретной операционной платформы, но реализуют API, независимые от ОС. Это позволяет по единым принципам строить пользовательские интерфейсы среды разработки, которые соответствуют привычной для потребителя оконной среде, но предназначены для максимально возможного спектра операционных систем; JFace — инструментарий для реализации ряда общих задач, связанных с программированием интерфейсов с использованием средств SWT.

На базе API, предоставляемых компонентами SWT и JFace, строится персонализированный пользовательский интерфейс, который определяет структуру взаимодействия потребителя с инструментарием разработки. Интерфейс Eclipse Platform организуется с помощью редакторов (editor), видов (view) и перспектив (perspective).

Назначение редакторов — открывать, редактировать и сохранять объекты рабочего пространства. Платформа имеет встроенный редактор для текстовых ресурсов, а другие возможности должны быть реализованы как подключаемые модули. Виды предоставляют информацию об объекте, с которым пользователь работает в данный момент. Наконец, механизм перспектив позволяет выбрать и организовать нужные редакторы и виды, которые будут выведены на экране.

Проекты реализуются командами разработчиков, возглавляемыми руководителями проектов и включающими в себя разработчиков и ответственных разработчиков. Первые занимаются написанием кода, выявлением ошибок, тестированием и документированием программ, а также выполняют другие задачи в рамках проекта. Ответственные разработчики имею право пополнять репозитарий исходных кодов и должны влиять на ход разработки в рамках проекта. Компании, имеющие в Eclipse Foundation статус стратегических разработчиков, обязаны возглавлять по крайней мере один проект. Поощряется также их руководство комитетами.