QConTokyo2010でお話させていただいた資料です。写真を多用しているため、分からない部分はお気軽にメッセージをください。

1. Java における
モジュラリティ元年
近藤寛喜
株式会社チェンジビジョン
開発部
1
QCon Tokyo 2010

2. 謝辞
• 参加を認めてくれた平鍋さん始め
• Change Visionのみんな
• 講演させてくださったInfoQ Japanの皆様
• 事前にレビューしてくださった
• 原田さん、安井さん、河村さん、
• 雄介さん、北條さん
• ありがとうございました！
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QCon Tokyo 2010

3. 自己紹介

4. アジェンダ
• モジュラリティの重要性
• Project Jigsaw と OSGi
• モジュール設計の勘どころ
4
QCon Tokyo 2010

5. アジェンダ
• モジュラリティの重要性
• Project Jigsaw と OSGi
• モジュール設計の勘どころ
5
QCon Tokyo 2010

6. InfoQ でも記事多数 !!
• Neil Bartlett氏
– Introduction of OSGi
– Neil Bartlett on OSGi(インタビュー)
• Alex Bletwitt氏
– Modular Javaシリーズ
– Bundle.updateシリーズ
6
QCon Tokyo 2010

7. 日本では・・・
未だ
情報少ない
7
QCon Tokyo 2010

8. なぜモジュール化が
重要になってきたか？
8
QCon Tokyo 2010

9. ソフトウェアは
複雑
http://www.flickr.com/photos/15928286@N07/2168229708/

10. Q ：自動車の場合？
http://www.flickr.com/photos/cytech/4386280055/

11. A:1 億 LOC
http://www.flickr.com/photos/cytech/4386280055/

12. 1990
1200億
(原文)http://users.jyu.fi/~koskinen/smcosts.htm
12 http://www.flickr.com/photos/royalport/416330036/
QCon Tokyo 2010

13. 2000
2500億
(原文)http://users.jyu.fi/~koskinen/smcosts.htm
13 http://www.flickr.com/photos/listener42/3665881441/
QCon Tokyo 2010

14. 7年毎に2倍
(原文)http://users.jyu.fi/~koskinen/smcosts.htm
14
QCon Tokyo 2010

15. 毎年11%↑
15
QCon Tokyo 2010

16. 2010
5000億
http://www.flickr.com/photos/thelastminute/4371562997/
16
QCon Tokyo 2010

17. 2017
1兆
http://www.flickr.com/photos/15928286@N07/2168229708/
17
QCon Tokyo 2010

18. 大変

19. 規模の拡大から
来る複雑性を軽
減する仕組みが
必要

20. 構造化指向も
オブジェクト指向も
複雑性を軽減させる仕組み
http://www.flickr.com/photos/procsilas/39287750
9/

21. 見通しよく
整理する
http://www.flickr.com/photos/cheltenham/410034118
8/

22. システムの中に
いくつかの境界を作り、
分ける
→ モジュール化
22
QCon Tokyo 2010

23. モジュラリティとは、
モジュールを使って
システムを構成すること
23
QCon Tokyo 2010

24. モジュール化のレイヤ
システム SOA
APP ？？？
マイクロ
24
OS QCon Tokyo 2010
カーネル

25. モジュール化の利点 (1)
情報隠蔽の促進
http://www.flickr.com/photos/8011986@N02/2681415971/

26. モジュール化の利点 (2)
依存関係の整理
http://www.flickr.com/photos/oddwick/1765661986/

27. モジュール化の利点 (3)
再利用を促進
http://www.flickr.com/photos/comedynose/4012525634/

28. 再利用の二つの軸
機能軸
( 機能 : ライブラリ等 )
時間軸
( 使いつづける )
28
QCon Tokyo 2010

29. モジュール化の利点のまとめ
• 情報隠蔽の促進
• →実装を公開しないでもよい
• 依存関係を定義
• →システムの動作に必須のものが分かる
• 再利用を促進
• →実装量を削減と継続利用の促進
29
QCon Tokyo 2010

30. Java だったら・・・
http://www.flickr.com/photos/morberg/3146874095/

31. JAR で運用
http://www.flickr.com/photos/alexkerhead/3123914969/

32. Q.JARだけで
モジュールシステムを構成
できないの？
32
QCon Tokyo 2010

33. A.JARだけでは
モジュールシステムとし
て運用するのは厳しい
33
QCon Tokyo 2010

34. Java のクラスロードモデル
依存 拡張 ブート
クラスローダ クラスローダ
JAR
アプリケーションクラスローダ
A B C
G
D
E F
34
QCon Tokyo 2010

35. 中身を展開
http://www.flickr.com/photos/shareski/3481154470/

36. ごちゃ
ごちゃ
http://www.flickr.com/photos/joiseyshowaa/2402764792/

37. Visibility と Accessibility
参照性とアクセス可能性
参照
タイプ=
interface+
可能
class
参照可能とは、あるタイプが他のタイプを参照できるか？
JARがVMに読み込まれた状態
37
QCon Tokyo 2010

38. Visibility と Accessibility
参照性とアクセス可能性
参照 利用 アクセス
タイプ=
interface+
可能 可能 可能
class
アクセス可能とは、モジュールの公開範囲を指す。
38
QCon Tokyo 2010

39. アクセス可能範囲で整理
http://www.flickr.com/photos/joiseyshowaa/2402764792/

40. モジュール化の欠点
• 開発コスト
– 意識しない時の3倍
• 独立性の担保
• 依存関係の整理
• 規模が小さい時は×
→例:設計したら1モジュール
使うべき場所を
見誤らないように 宮本武蔵・五輪書より
40 武器や流派にこだわるな
QCon Tokyo 2010

41. 既存システムの
モジュール化
http://www.flickr.com/photos/tanaka_juuyoh/429440983
1/

42. 難しい
http://www.flickr.com/photos/tanaka_juuyoh/4294409831/

43. モジュール化は
早い時期から検討を
http://www.flickr.com/photos/alaina_marie/4377282773
/

44. アジェンダ
• モジュラリティの重要性
• Project Jigsaw と OSGi
• モジュール設計の勘どころ
44
QCon Tokyo 2010

45. Project Jigsaw を一言で
• 次世代Java標準の
• モジュールシステム
45
QCon Tokyo 2010

46. OSGi を一言で言うと
モジュールシステムの
デファクトスタンダード
46
QCon Tokyo 2010

47. OSGi vs
Project Jigsaw
http://www.flickr.com/photos/laurelfan/46009085/

48. 協力
http://www.flickr.com/photos/aidan_jones/1234618279/

49. EclipseCon 2010 にて
Project JigsawとOSGiの相互運用
→OSGiのモジュールがJigsawでも使える
Oracleの Steve Harris氏とJeet Kaul 氏
49
QCon Tokyo 2010

50. Project Jigsaw
50
QCon Tokyo 2010

51. Project Jigsaw とは
問題:Javaプロセスの起動が遅い
→起動時間・メモリフットプリントの改善したい
• JDKクラスライブラリをモジュール化
• Java SEもモジュールで分割
– 起動時に必要なモジュール構成で
• Java7の目玉の一つ！
51
QCon Tokyo 2010

52. Visibility と Accessibility
参照性とアクセス性
参照 利用 アクセス
タイプ=
interface+
可能 可能 可能
class
アクセス可能とは、モジュールが公開しているか？
識別子public/protected/default/privateにmodule追加
publicとmoduleはmodule外への公開/非公開の区分
52
QCon Tokyo 2010

53. メタデータに必要なもの
• 名前
• 依存関係
– 必要なもの
– 公開範囲
• バージョン
53
QCon Tokyo 2010

54. Java 言語拡張
メタデータ
module M1 @ 1.0 {
• requires M2 @ 2.0, M3 @ 3.0;
• provides M4 @ 4.0, M5 @ 5.0;
• permits M6;
• class com.foo.bar;
• }
module-info.java JSR294
54
QCon Tokyo 2010

55. 複雑に絡みあう JDK
55 http://www.flickr.com/photos/adc/411821495/
QCon Tokyo 2010

56. 大変

57. Pr oject Jigsaw
絶賛開発中
http://www.flickr.com/photos/tanaka_juuyoh/429440983
1/

58. OSGi
58
QCon Tokyo 2010

59. OSGi とは
• Open Service Gateway initiativeの略
• 直訳「オープンなサービスゲートウェイの推進」
• OSGi Allianceで標準化
• Dynamic Module Systems for Java
• Javaのための動的なモジュールシステム
59
QCon Tokyo 2010

60. 増える利用例
60
QCon Tokyo 2010

61. astah* の事例
• 既存機能のカスタマイズや拡張
• モジュールによるプラグインシステム
61
QCon Tokyo 2010

62. Linked in の事例
• 約2ヶ月かけて自社サービスをモジュール化
複数バージョンのモジュールを利用
62 http://www.springsource.com/files/uploads/datasheets/Linkedin-Case-Study.pdf
QCon Tokyo 2010

63. OSGi の 3 大要素
モジュールシステム
サービス連携
動的 ( Dynamic )
http://www.flickr.com/photos/yourdon/29217341
52/

64. OSGi の 3 大要素
モジュールシステム
サービス連携
動的 (Dynamic)
http://www.flickr.com/photos/yourdon/29217341
52/

65. OSGiを使って
モジュールシステムを構築すると、
クラスローダの関係はこうなります。
65
QCon Tokyo 2010

66. OSGi のクラスロードモデル
System G
A B C
JAR+メタデータ
• Bundle(バンドル) D E F
66
QCon Tokyo 2010

67. クラスローダにより区分け
http://www.flickr.com/photos/joiseyshowaa/240276479
2/

68. バージョンの異なる
JAR への依存
• java -cp a.jar;b.jar;c.jar;a_v2.jar
• (通常フラットなクラスパスの場合)
app Ext Boot
a b c a2
68
先に見つけた JAR で解決 QCon Tokyo 2010

69. バージョンの異なる
Bundle への依存
• OSGi環境下の場合
System app Ext Boot
a a2
b c
宣言された Bundle で解決
69
QCon Tokyo 2010

70. Bundle = JAR + メタデータ
70
QCon Tokyo 2010

71. JARとして
使える
71 http://www.flickr.com/photos/suewaters/2011571473/
QCon Tokyo 2010

72. 欠点
• 独自のクラスロード構造
– ContextClassLoaderを頼ったライブラリの
利用が困難
• 対処法:
• →クラスローダの入れ替え System G
• →ライブラリ側で順次対応
A B C
• →OSGi実装での拡張
D E F
72
QCon Tokyo 2010

73. メタデータに必要なもの
• 名前
• 依存関係
– 必要なもの
– 公開範囲
• バージョン
73
QCon Tokyo 2010

74. OSGi のメタデータの書き方
META-INF/MANIFEST.MFに記述
シンボル名:Bundle-SymbolicName
バージョン:Bundle-Version
依存関係
必要なパッケージ:Import-Package
公開パッケージ:Export-Package
• ローカルクラスパス:Bundle-ClassPath
74
QCon Tokyo 2010

75. Visibility と Accessibility
参照性とアクセス性
参照 利用 アクセス
タイプ=
interface+
可能 可能 可能
class
アクセス可能とは、モジュールが公開しているか？
MANIFEST.MFでアクセス可能範囲を宣言
75
QCon Tokyo 2010

76. OSGi の 3 大要素
モジュールシステム
サービス連携
動的 (Dynamic)
http://www.flickr.com/photos/yourdon/2921734152/

77. Declarative Service
• Consumer(要求側)とProvider(供給側)
• Consumerは、必要なIFを宣言
• Providerは供給できるIFと、実装を宣言
POJO
77
QCon Tokyo 2010

78. DI コンテナ→ OSGi コンテナ
サービスはDIパターンが非常に有効
→テスト容易性の向上
インタフェースと実装を明確に分離
http://www.flickr.com/photos/danielspils/58586596/
78
QCon Tokyo 2010

79. Whiteboard-model
79
QCon Tokyo 2010

80. Extender パターン
• Declarative Seriviceには内部互換性
80
QCon Tokyo 2010

81. Declarative Service
実装
• Equinox DS
• Felix DS
• iPOJO
• Google Guice peaberry
• Blueprint Service系
– Eclipse Gemini(Spring DM)
– Apache Aries
81
QCon Tokyo 2010

82. OSGi の 3 大要素
モジュールシステム
サービス連携
動的 (Dynamic)
http://www.flickr.com/photos/yourdon/2921734152/

83. Dynamic
VM稼働中にBundleの構成を変更
→install,update,uninstall,start,stop,refresh
実行中のBundleの状態が見える
http://www.flickr.com/photos/clearlyambiguous/165316414/
83
QCon Tokyo 2010

84. OSGi の実装
http://www.flickr.com/photos/yourdon/29217341
52/

85. OSGi の実装
• オープンソースプロジェクトが4種類
スタンスが異なる
85
QCon Tokyo 2010

86. Equinox
• よみ：いくいのっくす
• 開発元:Eclipse Foundation
• Eclipseの基盤
OSGi Core Spec R4.2 の参照実装
• 実践主義(仕様へフィードバック)
• アプリケーションの基盤向け
86
QCon Tokyo 2010

87. Equinox の特徴
• Eclipse-BuddyPolicy
– 境界を制御する宣言
– 例:スクリプト言語、log4j
• Bundle-ActivationPolicy
– Bundleが必要になるまでロードせず。
– →起動時間の改善
87
QCon Tokyo 2010

88. Eclipse-BuddyPolicy
System Script
Engine
A B C
JAR+メタデータ
E
• Bundle(バンドル) D F
Model
88
QCon Tokyo 2010

89. Felix
• よみ：ふぇりっくす
• 開発元:Apache Foundation
OSGi Service Spec R4を実装
• 仕様への互換性を重視
• 既存アプリケーションへの組み込みを視野
89
QCon Tokyo 2010

90. Felix の特徴
• 既存のアプリとFelix内のBundleで連携
90
QCon Tokyo 2010

91. knopflerfish
• よみ:ノプラフィッシュ
• 開発元:makewave
• OSGi R3を実装済み R4を実装中
商用サポートあり
91
QCon Tokyo 2010

92. Concierge OSGi
• よみ：コンシェルジュ
• 開発元:Sourceforge.netのプロジェクト
• OSGi R3を実装
• 組込向けに特化
– ファイルフットプリント等
92
QCon Tokyo 2010

93. Pax Runner
• Equinox,Felix,knopflerfish,Conciergeの
• 切り替えをサポート
93
QCon Tokyo 2010

94. OSGi の導入効果
http://www.flickr.com/photos/yourdon/2921734152/

95. OSGiはすべてのメンバーでのソリュー
ション作成を強力に支援。
その力のいくらかはシステムエンジニ
アリングを越えて拡大し、ソーシャルエ
ンジニアリングに及んでいます。
Equinoxのリード開発者
Jeff McAffer氏の言葉
95
QCon Tokyo 2010

96. ソーシャルエンジニアリングとは
チーム開発が変わっていく事
プラットフォームチーム アプリ開発チーム
• 開発チーム毎にBundleを担当
• プロセスや実装を独自に改善
http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/
96
QCon Tokyo 2010

97. ソーシャルエンジニアリングとは
チーム開発が変わっていく事
プラットフォームチーム アプリ開発チーム
• プラットフォームチームの提供IFで
• アプリケーションを開発
http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/
97
QCon Tokyo 2010

98. ソーシャルエンジニアリングとは
チーム開発が変わっていく事
プラットフォームチーム アプリ開発チーム
• アプリチームは提供IFを拡張して
開発を進める事もできる
http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/
98
QCon Tokyo 2010

99. ソーシャルエンジニアリングとは
チーム開発が変わっていく事
プラットフォームチーム アプリ開発チーム
• 提供IFの拡張はプラットフォームに
フィードバック
http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/
99
QCon Tokyo 2010

100. インテグレーションの手違いを
撲滅
PFチーム アプリAチーム アプリBチーム
インテグレーション環境
集めたバイナリの間違いを実行時に確認できる。
http://www.flickr.com/photos/jragon/299011871/
100
QCon Tokyo 2010

101. Polyglot( 多言語 )OSGi
System G
A B C
JVM上の言語も
モジュール対応 JRuby Scala Groovy
進行中
101
QCon Tokyo 2010

102. Bundle のテスト
http://www.flickr.com/photos/yourdon/29217341
52/

103. 単体テストと統合テスト
System G
A B C
JAR+メタデータ
• Bundle(バンドル) D E F
103
QCon Tokyo 2010

104. Mock Service の注入
Mock Serviceをコンテナに注入
動作の大まかな確認
Mockito (http://mockito.org/)
http://www.flickr.com/photos/takuma104/43113749
104
34/ QCon Tokyo 2010

105. Pax Exam
• 統合テスト用のツール
• Bundleの構成やOSGiコンテナの変更
105
QCon Tokyo 2010

106. アジェンダ
• モジュラリティの重要性
• Project Jigsaw と OSGi
• モジュール設計の勘どころ
106
QCon Tokyo 2010

108. 良い垣根は良い隣人を育む
by Jef f McAf fer
http://www.flickr.com/photos/tambako/3451214734/

109. 依存関係を小さく
http://www.flickr.com/photos/tambako/3451214734/

110. まとめ：
複雑なシステム
→小さく・独
立・組み合わせ
110
QCon Tokyo 2010

111. 参考文献
111
QCon Tokyo 2010

112. 何か質問は
ございますか？
112
QCon Tokyo 2010

113. 質問は
Kompiro@
gmail.com
113
まで
QCon Tokyo 2010