Integracja obiektowego jezyka zapytan z jezykiem programowania Java - Wcislo.pdf - Java - podstawy - smifos

Wydział Inormatyki

Katedra Inżynierii Oprogramowania

Inżynieria Oprogramowania i Baz Danych

Emil Wcisło

Nr albumu 3122

Integracja obiektowego języka zapytań z językiem

programowania Java

Praca magisterska napisana

pod kierunkiem:

dr inż. Piotr Habela

Warszawa, maj 2010

Abstrakt

Niniejapracamagiterkajetpróbąrobudowypopularnegojykaprogramowania

Javaoobiektowy,mocnyalgorytmicnie,pryjanydlaużytkownikajykapytaoJyk

ten,tworonywoparciuoprełomowądlajykówapytaokoncepcjpodejcia

stosowego, realizuje pretwaraniedanychulotnychwpamicioperacyjnejStanowi on

odpowied na cieący i unaniem jyk LINQ, wprowadony do jyków

programowania platformy Microsoft .NET. Zakooconaukceem implementacja posiada

równieżwłaciwoci niedotpnewjykuLINQWródnichnależywpomniedo

uniweralnociiminimalnocikładni,możliwocipretwaraniadowolnychobiektów

Java, mocnej kontroli typologicznej w czasie kompilacji i wysokiej wydajnociewaluacji

apytao W caie tworenia projektu otała opracowana i zaimplementowana

koncepcjabewowejintegracjidwóchjykówoodmiennejkładni,emantycei

naturze diałania Zotały również tworone unikalne rowiąania wród jyków

apytao opartych na podejciu toowym Do nich należą: translacja apytao na

wyokowydajne natywne operacje rodowika wykonawcego Java, uniwersalny,

pryjanyużytkownikowioperatorortowania,oraz generycnodkolekcji Te oraz inne

zaimplementowane użytecnecechypowalająwykorytadtworonyjykapytao

jakorowiąaniewieluproblemówwiąanychpretwaraniemdanych

Spistreści

Abstrakt.......................................................................................................................................2

pitreci ....................................................................................................................................3

1 Wprowadzenie.....................................................................................................................8

2 Stan sztuki w momencie pisania pracy..............................................................................10

2.1 LINQ ............................................................................................................................10

2.1.1

Opis .....................................................................................................................10

2.1.2

Krytyka ................................................................................................................10

2.2 JaQUe .........................................................................................................................11

2.2.1

Opis .....................................................................................................................11

2.2.2

Krytyka ................................................................................................................11

2.3 Queare........................................................................................................................11

2.3.1

Opis .....................................................................................................................11

2.3.2

Krytyka ................................................................................................................11

3 JykprogramowaniaJava ................................................................................................13

3.1 Wtp .........................................................................................................................13

3.2 Model obiektowy .......................................................................................................13

3.2.1

Klasy ....................................................................................................................13

3.2.2

Pakiety.................................................................................................................14

3.2.3

Interfejsy .............................................................................................................14

3.2.4

Dziedziczenie.......................................................................................................14

3.2.5

Hermetyzacja ......................................................................................................14

3.2.6

Kolekcje ...............................................................................................................14

3.2.7 Generycnod ......................................................................................................15

3.2.8 Referencje ...........................................................................................................15

3.3 CechyrodowikawykonawcegoprogramówJava..................................................16

3.3.1

Maszyna wirtualna ..............................................................................................16

3.3.2 utomatycneodmiecaniepamici ..................................................................16

3.3.3

Refleksja ..............................................................................................................17

4 Podtawyteoretycnebudowyobiektowegojykaapytao ..........................................18

4.1 Podtawoweałożenia ...............................................................................................18

4.2 Modele danych w SBQL..............................................................................................18

4.2.1

Model AS0 ...........................................................................................................19

4.2.2

Model AS1 ...........................................................................................................20

4.2.3

Model AS2 ...........................................................................................................20

4.2.4

Model AS3 ...........................................................................................................20

4.3 Stos QRES ...................................................................................................................20

4.4 Stos ENVS i funkcja nested .........................................................................................20

5 PodtawoweproblemywiąaneroereniemjykaJavaojykapytao...............22

5.1 Niegodnodimpedancji ............................................................................................22

5.1.1 kładnia ...............................................................................................................22

5.1.2 ytemtypów......................................................................................................22

5.1.3 emantykaiparadygmatyjyków ....................................................................23

5.1.4

Poziomy abstrakcji ..............................................................................................23

5.1.5

Przetwarzanie kolekcji ........................................................................................24

5.2 Zasada korespondencji...............................................................................................24

5.3 RoponawanietypówJava .......................................................................................25

5.4 Kompatybilnodwtecna ..........................................................................................26

6 OpijykaBQL4J ............................................................................................................27

6.1 Główneałożeniajyka ............................................................................................27

6.2 IntegracjajykiemJava ..........................................................................................27

6.2.1

Motywacje ..........................................................................................................27

6.2.2 Zgodnodmodelidanych ....................................................................................28

6.2.3 Integracjakładniowa .........................................................................................28

6.3 rchitekturarowiąania ...........................................................................................29

6.3.1 Ogólnychematarchitektury..............................................................................29

6.3.1.1

Faza preprocesingu......................................................................................29

6.3.1.2

Faza kompilacji.............................................................................................30

6.3.1.3

Faza uruchomienia.......................................................................................30

6.3.2 Budowadrewakładniapytania......................................................................32

6.3.3 tatycnaanaliaapytao ...................................................................................33

6.3.3.1

Motywacje ...................................................................................................33

6.3.3.2 Ewaluacjatatycnejanaliyapytao ..........................................................33

6.3.3.3 ygnaturyapytao .......................................................................................34

6.3.3.3.1 ValueSignature .........................................................................................34

6.3.3.3.2 BinderSignature ........................................................................................35

6.3.3.3.3 StructSignature.........................................................................................35

6.3.3.3.4 MethodSignature .....................................................................................35

6.3.3.3.5 ClassSignature ..........................................................................................35

6.3.3.3.6 ConstructorSignature ...............................................................................36

6.3.3.3.7 PackageSignature .....................................................................................36

6.3.3.4

Kontrola typologiczna ..................................................................................36

6.3.4 TranlacjaapytaoBQL4JnawyrażeniawjykuJava .....................................36

6.3.4.1

Tryb interpretera .........................................................................................36

6.3.4.2

Generacja kodu Java ....................................................................................37

6.3.4.2.1 Wariantkodemtożamym z kodem interpretera .................................38

6.3.4.2.2 Wariant z kodem bez stosu QRES............................................................38

6.3.4.2.3 WariantwcenymwiąaniemnawkodembetoówENVi

QRES

6.4 Model danych JAS0 w SBQL4J ....................................................................................39

6.4.1 Opiogólny .........................................................................................................39

6.4.2

Obiekt..................................................................................................................39

6.4.3

Referencja ...........................................................................................................39

6.4.4

Klasa ....................................................................................................................40

6.4.5

Metoda................................................................................................................40

6.4.6

Konstruktor .........................................................................................................40

6.5 Opioperatorówjyka .............................................................................................40

6.5.1 Operatory algebraiczne.......................................................................................40

6.5.1.1 Operatoryporównania ................................................................................40

6.5.1.2 Operatoryporównaniaakreowego ..........................................................41

6.5.1.3

Operatory logiczne ......................................................................................42

6.5.1.4

Operator negacji logicznej ...........................................................................43

6.5.1.5

Operator sprawdzenia typu.........................................................................43

6.5.1.6

Operatory arytmetyczne .............................................................................44

6.5.1.7

Operator tworzenia bagu ............................................................................45

6.5.1.7.1 Wariantdomylnąimplementacjąbagu................................................45

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