Méthodologie et outils pour la programmation réflexive dans les langages à objets

Design method and associated tools for reflexion programming in object-oriented languages

• Auteur / Autrice : Jean-Christophe Pazzaglia
• Direction : Jean-Pierre Regourd
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Nice
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nice-Sophia Antipolis. Faculté des sciences
• Jury : Président / Présidente : Michel Rueher
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Danièle Hérin-Aimé, Jean-François Perrot, Jean-Paul Rigault
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Pierre Briot, Pierre Cointe, Jacques Ferber

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes ouverts (informatique)

Langages de programmation orientés objet

Programmation orientée objets (informatique)

Mots clés libres

Réflexivité

Résumé

La distinction entre concepteur et utilisateur d'un langage s'estompe des lors que celui-ci propose des capacités réflexives. Certains langages à objets, le plus souvent par l'intermédiaire d'un protocole métaobjet, décrivent ainsi non plus un point mais une région dans l'espace des langages. Une étude détaillée des modèles et des techniques actuellement utilisés dans ce domaine permet d'exhiber les moyens d'actions offerts et de corréler trois facteurs au centre de nos préoccupations : le potentiel expressif, l'efficacité et la facilité d'utilisation. Une analyse in vivo d'un cas d'école décliné dans trois langages est suivie de plusieurs expérimentations. Ces expériences permettent d'isoler les difficultés propres et les différents degrés d'utilisation de la programmation réflexive. Nous proposons une représentation graphique pour les modèles bijectif et surjectif qui offre une aide aux concepteurs et utilisateurs. Nous insistons sur les contraintes qu'imposent la situation particulière du méta-programmeur. Nous montrons comment l'architecture des langages ou des solutions ad hoc facilitent la programmation d'extensions réflexives. Nous proposons une action en amont qui modifie la démarche de conception dans le domaine réflexif. L'architecture associée permet la combinaison d'extensions compatibles mais offre aussi le moyen de détecter des éventuelles inconsistances. Les principes généraux de cette approche coopérative sont utilisés pour la réalisation de deux prototypes permettant une programmation coopérative : le premier avec un langage du type de clos et le second dans un langage d'acteurs réflexifs. Leurs capacités sont exposées via deux utilisations. Un exemple de rétroconception exhibe les différences entre solution originelle et coopérative. Nous détaillons comment la prise en compte des problèmes de composition permet d'aboutir à des outils génériques compatibles et capables d'analyser l'exécution de programmes réflexifs.

Reflexive languages blur the distinction between user and designer. Thanks to the metaobject protocol, several object-oriented languages can describe an entire region rather than a single point in the space of language designs. We precisely study both the models and the techniques currently used, and show how reflection can achieve its purpose. As a result of this study, we exhibit the relation between three important factors: expression power, performance and ease of use. An in vivo analysis includes a case study made with three languages and several experimentations. These experiments allow us to point out particular difficulties and emphasise different user levels of reflective programming. We present a graphic representation for bijective and surjective language models which deals with the special position of the meta-programmer. We describe how language architectures or ad hoc solutions may help reflective extensions programming. In order to fuse several compatible extensions and to detect inconsistencies, we propose to modify the design phase in the reflective programming area. General principles of this co-operative approach are used to build two prototypes: the first one in a CLOS-like language and the second in a reflective actor language. The use of this architecture and the associated analysis allow the composition of extensions. We illustrate this with two examples. A re-engineering example shows the differences between original and co-operative approaches while the second describes a way to build generic components. This paves the way for compatible tools able to analyse reflective programs’ execution.