class: center, middle ## [Jezičke sintakse i meta-modelovanje](/courses/#table-of-contents) .author[[Milovan Tomašević, Ph.D.](https://www.milovantomasevic.com/)] .small[.medium[[🌐➙ milovantomasevic.com](https://milovantomasevic.com)</br> [✎➙ tomas.ftn.e2@gmail.com](mailto:tomas.ftn.e2@gmail.com)]] .created[25.05.2020 u 23:10] --- class: split-20 nopadding background-image: url(../key.jpg) .column_t2.center[.vmiddle[ .fgtransparent[  ] ]] .column_t2[.vmiddle.nopadding[ .shadelight[.boxtitle1[ .small[ ## Acknowledgements #### University of Novi Sad | Serbia - [Igor Dejanović, Ph.D., Associate Professor](http://igordejanovic.net/) - [Faculty of Technical Sciences](http://ftn.uns.ac.rs/) - [Chair of Informatics](http://informatika.ftn.uns.ac.rs/) ]]] ]] .footer.small[ - #### Slides are created according to sources in the literature & Acknowledgements ] --- name: sadrzaj # Sadržaj - [Sintakse](#sintakse) - [Sekundarna sintaksa](#sekundarna) - [Meta-modelovanje](#meta-modelovanje) - [Meta-metamodeli](#meta-metamodeli) - [Stek za meta-modelovanje](#stek) --- name: pregled class: center, middle, inverse # Sintakse --- layout: true .section[[Sintakse](#sadrzaj)] --- ## Tehnike i tehnologije za implementaciju DSL-ova - Parser generatori/interpreteri - Meta-modelovanje - Druge tehnike: ontologije, XML tehnologije... --- ## Konkretna sintaksa - Da bi mogram prikazali korisniku potrebna nam je konkretna sintaksa. - Konkretna sintaksa definiše "izgled" iskaza na nekom jeziku, odnosno u širem smislu definiše i načine interakcije korisnika sa jezičkim iskazima tj. predstavlja interfejs jezik-korisnik. - Iako nam je za jedan jezik dovoljna jedna konkretna sintaksa, možemo ih imati više. - Konkretne sintakse mogu biti tekstualne, grafičke, tabelarne, tipa stabla, bazirane na dijalozima ... --- ## Primer istog iskaza upotrebom dve različite konkretne sintakse  --- ## Parsiranje - sintaksna analiza - Analiza linearnog zapisa niza simbola na osnovu pravila neke formalne gramatike jezika. - Transformacija ulaznog stringa u stablo parsiranja. --- ## Stablo parsiranja - Nastaje iz niske simbola (ulaznog stringa) procesom skeniranja (tokenizacije ili leksičke analize) i parsiranja. - Listovi stabla su tokeni prepoznati od strane skenera dok je struktura stabla određena gramatikom jezika. - Stablo parsiranja reflektuje sintaksnu strukturu ulaznog stringa na bazi unapred definisane formalne gramatike. --- ## Stablo parsiranja - Primer  --- ## Apstraktna sintaksa - Određuje pravila validnosti jezičkih iskaza sa stanovišta njegove strukture bez razmatranja konkretne reprezentacije iskaza (konkretne sintakse). - Definiše strukture validnih rečenica sa stanovišta jezika. - Sadrži koncepte domena, njihove osobine i međusobne relacije. - Jezici za definisanje apstraktnih sintaksi jezika se u domenu modelovanja nazivaju meta-meta-modelima.ref[*]. .footer[ \* Preciznije, meta-metamodel je apstraktna sintaksa takvog jezika. Jezik još čine i konkretne sintakse i semantika. ] --- ## Primer - apstraktna sintaksa jezika za opis konačnih automata  --- ## Primer - apstraktna sintaksa jezika za jednostavne algebarske izraze  --- ## Stablo apstraktne sintakse - Svaki iskaz na datom jeziku se može na apstraktan način opisati stablom apstraktne sintakse (*Abstract Syntax Tree*). - AST je usmereno labelirano stablo gde čvorovi stabla predstavljaju instance koncepata apstraktne sintakse. --- ## Primer stabla apstraktne sintakse  --- ## Razlike između stabla apstraktne i konkretne sintakse - Stablo konkretne sintakse je bazirano na formalnoj gramatici koja opisuje detalje zapisa u tekstualnom obliku. - Stablo apstraktne sintakse sadrži suštinu jezičkog iskaza. - Možemo imati više gramatika za isti jezik odnosno jedno stablo apstraktne sintakse možemo zapisati na više različitih načina što rezultuje različitim stablima konkretne sintakse. - **Primer:** Izraz `-(4-1)*5/(2+4.67)` možemo u postfiksnoj notaciji zapisati kao `4 1 - 5 * 2 4.67 + / -`. Ovo će rezultovati različitim stablima parsiranja ali je suština izraza ista i može rezultovati istim stablom apstraktne sintakse. --- name: sekundarna-sintaksa class: center, middle, inverse layout: false # Sekundarna sintaksa --- layout: true .section[[Sekundarna sintaksa](#sadrzaj)] --- ## Sekundarna sintaksa - Iako konkretna sintaksa nameće svoja pravila, gotovo uvek postoji određena sloboda koja se ostavlja korisniku i koja omogućava da se mogram koji je isti sa stanoviša apstraktne sintakse (isto stablo apstraktne sintakse) prezentuje na različite načine. - Primeri: - "Prazni" karakteri kod tekstualnih sintaksi (*white-spaces*) najčešće nemaju semantičkog značaja pa se mogu koristiti na različite načine (kod se može nazubljivati na više načina). - Položaji, boja i veličine simbola kod grafičkih sintaksi najčešće nemaju semantičkog značenja pa korisnik može da iskoristi ove osobine da enkoduje neko svoje značenje. --- ## Problemi sa sekundarnom sintaksom - Sekundarna sintaksa se može koristiti na proizvoljan način. - Svaki korisnik razvija svoj stil upotrebe sekundarne sintakse što može prouzrokovati pogrešno ili otežano tumačenje.  .center[Da li su ova dva mograma ista?] --- ## Problemi sa sekundarnom sintaksom  .center[A sada?] --- ## Moguća rešenja - Definisanje stila kodiranja - *coding style* (kod tekstualnih) koga se pridržavaju svi programeri. Potrebna je određena doza discipline. - Smanjenje korisničke slobode - ugrađivanje mogućih elemenata sekundarne sintakse u formalni jezik. Alati će sprečiti neispravnu upotrebu. --- ## Primer - Python - Python koristi identaciju koda za kontrolu toka programa. - Jedan od razloga čitljivosti Python koda - svi programeri moraju ispravno da *nazubljuju* kod. ```python def inner_from_python(expression): retval = None if isinstance(expression, types.FunctionType): # If this expression is a parser rule rule_name = expression.__name__ if rule_name in __rule_cache: c_rule = __rule_cache.get(rule_name) if self.debug: print("Rule {} founded in cache.".format(rule_name)) if isinstance(c_rule, CrossRef): self.__cross_refs += 1 if self.debug: print("CrossRef usage: {}" .format(c_rule.target_rule_name)) return c_rule ... ``` --- ## Pristupi u realizaciji editora za DSL-ove .medium[ - Direktna izmena apstraktne reprezentacije kroz projekciju.  - Parsiranje - izmena se vrši posredno kroz tekst koji se parsira da bi se dobila apstraktna reprezentacija.  ] .footer[ .small[Eye icon designed by Freepik. Hand icon by Yannick Lung.] ] --- name: meta-modelovanje class: center, middle, inverse layout: false # Meta-modelovanje --- layout: true .section[[Meta-modelovanje](#sadrzaj)] --- ## Model - Modelovanje je esencijalno za ljudsku aktivnost jer svakoj akciji prethodi, eksplicitno ili implicitno, kreiranje modela. - Modeli mogu biti deskriptivni, ukoliko modeluju postojeći realni sistem, ili preskriptivni (specifikacija) ukoliko predstavljaju "plan" sistema koji treba da se izgradi. - Model predstavlja opis, ili specifikaciju sistema i njegovog okruženja kreiran za određenu namenu. Najčešće je model predstavljen kao kombinacija crteža i teksta. Tekst može biti zadat jezikom za modelovanje ili prirodnim jezikom .ref[*]. .footer[ \* J. Miller, J. Mukerji, et al., *MDA Guide Version 1.0.1*, Object Management Group, vol. 234, 2003 ] --- ## Model - drugi pokušaj .medium[ > ...Model predstavlja **pojednostavljenje sistema** sa određenim ciljem. Model > treba da odgovori na pitanja umesto stvarnog sistema. **Odgovori** dobijeni od > modela **moraju da budu isti** kao i oni dobijeni od realnog sistema, pod > uslovom da se pitanja nalaze u domenu definisanom ciljem modela. Da bi bio > koristan, model mora biti **jednostavniji za upotrebu** od realnog sistema. Da > bi se ovo postiglo, mnogi detalji realnog sistema su **apstrahovani** i > izostavljeni. Ovo pojednostavljenje je srž modelovanja... ] .footer[ J. Bézivin and O. Gerbé, *Towards a precise definition of the OMG/MDA framework*, in ase, p. 273, Published by the IEEE Computer Society, 2001 ] --- ## Osnovne karakteristike modela - Model ne predstavljaju samo crteži i tekstualni opisi. Model može imati materijalnu formu npr. može biti model/maketa aviona, pojednostavljena verzija motora sa unutrašnjim sagorevanjem itd. - Apstrakcija i namena, tj. skup pitanja na koje želimo da dobijemo odgovore, su osnovne karakteristike modela. - U opštem slučaju, ne možemo očekivati da će model dati potpuno iste odgovore kao modelovani sistem ali možemo očekivati da razlike (greške) budu u projektovanim granicama. --- ## Meta-model - Kada kreiramo model sistema moramo poštovati određena pravila odnosno moramo koristiti određeni jezik za modelovanje. - Jezik može biti opšte namene (npr. UML) ili specifičan za domen. - Takav jezik predstavlja eksplicitnu specifikaciju korišćene apstrakcije pri modelovanju.ref[*]. - Apstraktna sintaksa datog jezika u svetu modelovanja je takođe predstavljena kao model. Ovakav model nazivamo meta-modelom. - Meta-model sadrži koncepte domena, njihove međusobne veze i ograničenja. .footer[ \* J. Bézivin and O. Gerbé, *Towards a precise definition of the OMG/MDA framework*, in ase, p. 273, Published by the IEEE Computer Society, 2001 ] --- ## Primer - meta-model jezika za opis konačnih automata  .center[Apstraktna sintaksa je meta-model] --- ## Operacije koje koristimo pri (meta)modelovanju - Apstrakcija - Klasifikacija - Generalizacija --- ## Apstrakcija - Jedno od osnovnih oruđa ljudskog intelekta. - Proces zanemarivanja nebitnih informacija prilikom kreiranja modela.  --- ## Apstrakcija > If you assume a certain basic knowledge in the audience, you can talk in a > language that deals with bigger concepts, and express things in a much shorter > and clearer way. This, more or less, is what abstraction is. .footer[ Marijn Haverbeke, *Eloquent JavaScript*, http://eloquentjavascript.net/ ] --- ## Klasifikacija - Objekti realnih sistema, kao i njihovi modeli, se mogu grupisati na osnovu zajedničkih osobina.  --- ## Token modeli i modeli tipova - Prvi ih je definisao Čarls Sanders Pirs. - Token modeli: - Modeli konkretnih pojedinačnih pojava realnog sveta. - Nastaju isključivo procesom apstrakcije. - Primer: geografska mapa, maketa aviona... - Modeli tipova: - Nastaju procesom klasifikacije modela tokena na osnovu zajedničkih osobina. - Ovakav model opisuje klasu pojava realnog sveta. --- ## Generalizacija - Predstavlja dalji proces klasifikacije modela tipova na osnovu zajedničkih osobina. - Odvija se unutar modela tipova na taj način što se tipovi grupišu u apstraktne koncepte na osnovu zajedničkih osobina. Za tako kreirane koncepte kažemo da generalizuju posmatrani skup koncepata, odnosno posmatrani skup koncepata se nasleđuje iz generalizovanog koncepta. --- name: meta-metamodeli class: center, middle, inverse layout: false # Meta-metamodeli --- layout: true .section[[Meta-metamodeli](#sadrzaj)] --- ## Meta-metamodel - Kreiranje jezika predstavlja domen sa svojim konceptima i pravilima. - Jezik ovog domena (jezik za opis jezika) nazivamo meta-jezikom. - Kao što apstraktnu sintaksu bilo kog jezika nazivamo meta-modelom, apstraknu sintaksu meta-jezika nazivamo meta-metamodelom. - Meta-metamodelom možemo opisati apstraktnu sintaksu bilo kog jezika pa i meta-jezika. Stoga kažemo da je meta-metamodel samodefinišući. --- ## MOF - MOF (*Meta-Object Facility*).ref[1] je meta-metamodel i industrijski standard koji se razvija pod okriljem OMG (*Object Management Group*) konzorcijuma. - Predstavlja osnovnu integracionu platformu MDA (*Model-Driven Architecture*) pravca i omogućava interoperabilnost UML baziranih alata. - Nastao je na bazi UML-a i u MOF-u se danas opisuju OMG jezici za modelovanje, između ostalog i UML - MOF je podeljen na EMOF (*Essential MOF*), CMOF(*Complete MOF*) i SMOF(*Semantic MOF*). .footer[ 1. http://www.omg.org/mof/ ] --- ## EMOF  --- ## ECore - ECore je meta-metamodel čiji je razvoj započeo IBM a kasnije je razvijan u okviru Eclipse EMF (*Eclipse Modeling Framework*).ref[1] projekta. - Baziran na programskom jeziku Java. Pod licencom slobodnog softvera (*Eclipse Public License*). - U osnovi predstavlja efikasnu implementaciju EMOF meta-metamodela. - Industrijski standard, dokazan i testiran kroz višegodišnju upotrebu na realnim projektima. .footer[ 1. http://www.eclipse.org/modeling/emf/ ] --- ## ECore  --- ## GOPPRR - Ime predstavlja skraćenicu reči koje opisuju osnovne koncepte jezika: **G**raph, **O**bject, **P**roperty, **P**ort, **R**ole, **R**elationship. - Vlasnički softver. Okosnica MetaEdit+ alata.ref[1]. Nastao je od ranijih verzija koje su nosile naziv GOPRR i OPRR.ref[2]. .footer[ 1. http://www.metacase.com/products.html 2. S. Kelly, *Towards a comprehensive MetaCASE and CAME environment: conceptual, architectural, functional and usability advances in MetaEdit+*. PhD thesis, University of Jyväskylä, 1997 ] --- ## MoRP - Razvijen na Katedri za informatiku. - Jednostavan - mali broj koncepata. - Implementacija u Javi.ref[1]. U toku port na Python.ref[2] (čim se nađe vremena ;) ).  .footer[ 1. https://github.com/igordejanovic/MoRP 2. https://github.com/igordejanovic/MoRPy ] --- name: stek-za-metamodelovanje class: center, middle, inverse layout: false # Stek za metamodelovanje --- layout: true .section[[Stek za metamodelovanje](#sadrzaj)] --- ## Stek za metamodelovanje  --- ## Primer - Mogram, jezik, meta-jezik  -- class: center, middle, theend, hide-text layout: false background-image: url(../theend.gif)
error:
Content is protected !!