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     1 \chapter{Definition der Aufgabenstellung}
       
     2 \section{Detaillierte Beschreibung der Aufgabenstellung}
       
     3 Zu Beginn des Projekts wurden einige Vorgaben und Ziele des Projektes erarbeitet und im Laufe des Projekts angepasst wo notwendig. Es wurde bewusst auf eine zu einschr\"ankende Aufgabenstellung verzichtet, da Entwicklungen und Erarbeitungen von verschiedenen Umsetzungsstrategien erw\"unscht war.
       
     4 
       
     5 Hauptaugenmerk war dabei auf die Erstellung eines jEdit-Plugins gelegt worden, das als Vorarbeit zu Back's Structured Derivations dienen soll. Mit anderen Worten, es sollte so viel Plugin-Code, wie im begrenzten Projektzeitraum m\"oglich, implementiert werden.
       
     6 
       
     7 Weiters sollte eine Projektstruktur aufgebaut werden, die die Initialisierungsarbeiten von weiterf\"uhrende bzw. nachfolgende Projekten erleichtert und somit verk\"urzt. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die vom Isabelleteam bereits verwendete Projekthierarchie soweit wie m\"oglich \"ubernommen bzw. erweitert wird.
       
     8 Die nachfolgende Auflistung soll die wichtigsten Tasks nochmals zusammenfassen:
       
     9 \begin{enumerate}
       
    10 \item Relevante Isabelle Komponenten identifizieren und studieren
       
    11 \item Installation der Standard-Komponenten
       
    12 \item Entwicklungsumgebung vom Isabelle-Team kopieren
       
    13 \item Relevante Komponenten implementieren
       
    14 \begin{itemize}
       
    15 \item jEdit Plugin f\"ur SD
       
    16 \item zugeh\"origen Parser
       
    17 \item nicht vorgesehen: SD-Interpreter in Isar (SML)
       
    18 \end{itemize}
       
    19 \end{enumerate}
       
    20 In Abs.\ref{zusammenfassung} wird r\"uckblickend zusammengefasst, welche dieser Punkte in welchem Ausma\ss{} in dieser Bachelor-Arbeit erledigt wurden.
       
    21 
       
    22 \chapter{Beleuchtung der Projekt-relevanten Technologien}
       
    23 Dieses Kapitel soll die vielen unterschiedlichen Technologien, die im Rahmen dieser Arbeit verwendet oder zumindest ber\"uhrt wurden, beleuchten und dem Leser helfen, nachfolgende Zusammenh\"ange zu verstehen. Nat\"urlich kann in keines der folgenden Themen sehr tief eingestiegen werden. Viel mehr sollen die nachfolgenden Ausf\"uhrungen einen groben \"Uberblick \"uber die einzelnen Technologien geben.
       
    24 \section{Back's Structured Derivations}
       
    25 Wie in der Aufgabenstellung bereits beschrieben, war die Erstellung eines Structured Derivation Plugins das Hauptziel dieser Arbeit. Aus diesem Grund wird in diesem Absatz kurz auf die von Prof. Ralph-Johan Back einf\"uhrten Structured Derivations eingegangen und dessen Eigenschaften bzw. Zusammenh\"ange beschrieben.
       
    26 
       
    27 Das nachfolgende Beispiel zeigt ein einfaches Beispiel, wie eine Formel mittels SD dargestellt bzw. umgeformt werden kann:
       
    28 
       
    29 %{\footnotesize
       
    30 \begin{tabbing}
       
    31 123,\=1234\=1234\=1234\=1234\=1234\=1234\=123\=\kill
       
    32 \>$\bullet$\>Simplify $(1 - x) * (x ^ 2 + 1) + x ^ 3 - x ^ 2$\\
       
    33 \> \>$(1 - x) * (x ^ 2 + 1) + x ^ 3 - x ^ 2$\\
       
    34 \>$\equiv$\>$\{ {\it RewriteSet}\;{\it purify}\}$\\
       
    35 \> \>$(1 + -1 * x) * (x ^ 2 + 1) + x ^ 3 + -1 * x ^ 2$\\
       
    36 \>$\equiv$\>$\{{\it RewriteSet}\;{\it simplify\_pure}\}$\\
       
    37 \> \>$\bullet$\>$(1 + -1 * x) * (x ^ 2 + 1) + x ^ 3 + -1 * x ^ 2$\\
       
    38 \> \>$\equiv$\>$\{{\it RewriteSet}\;{\it expand\_poly\_}\}$ \\
       
    39 \> \> \>$1 * x ^ 2 + 1 * 1 + (-1 * x * x ^ 2 + -1 * x * 1) + x ^ 3 +-1 * x ^ 2$\\
       
    40 \> \>$\equiv$\>\vdots\\
       
    41 \> \> \>$1 + -1 * x + 0 * x ^ 2 + 0 * x ^ 3$\\
       
    42 \> \>$\equiv$\>$\{{\it RewriteSet}\;{\it reduce\_012\_}\}$ \\
       
    43 \> \> \>$1 + -1 * x$\\
       
    44 \>\dots\>$1 + -1 * x$\\
       
    45 \>$\equiv$\>$\{{\it RewriteSet}\;{\it beautify}\}$\\
       
    46 \> \>$1-x$
       
    47 \end{tabbing}
       
    48 %}
       
    49 
       
    50 Dieses Beispiel kann wie folgt interpretiert werden:
       
    51 \begin{enumerate}
       
    52 \item Die erste Zeile ist als Angabe bzw. Ausgangspunkt der Berechnung zu verstehen.
       
    53 \item Nun folgt der eigentliche Ablauf einer Umformung mittels SD: Mit der Formel in der zweiten Zeile beginnt die Berechnung.
       
    54 \item Die n\"achste Zeile gibt nun an, wie die Formel aus der direkt dar\"uberliegenden Zeile umgeformt bzw. aufbereitet wird. Es ist also eine Beschreibung bzw. die passende Rechenregel, um von der Ausgangsformel auf die nachfolgende Formel schlie{\ss}en zu k\"onnen.
       
    55 \item Aus dieser Rechenvorschrift ergibt sich die Formel in der n\"achsten Zeile.
       
    56 \item Dieser Ablauf wiederholt sich und zieht sich \"uber die weiteren Berechnungen.
       
    57 \end{enumerate}
       
    58 
       
    59 Back liefert mit SD eine sehr gute Darstellungs- und Verbarbeitungs-Richtlinie, die einerseits dem Leser/Anwender hilft, da durch die Regel- bzw. Beschreibungs-Zeile klar gestellt wird, wie der letzte Berechnungsschritt durchgef\"uhrt wurde. Andererseits bringt SD auch f\"ur den Programmierer einen klaren Vorteil, da \"uber die vorgestellten Sonderzeichen das Parsen von \textit{SD-Code} vereinfacht bzw. direkt (ohne extra Schl\"usselw\"orter einf\"uhren zu m\"ussen) m\"oglich ist.
       
    60 
       
    61 \section{Der Texteditor jEdit}\label{jEdit}
       
    62 % http://www.jedit.org/
       
    63 % http://de.wikipedia.org/wiki/JEdit
       
    64 % http://www.chip.de/downloads/jEdit_19235021.html
       
    65 %
       
    66 jEdit ist ein in Java geschriebener und als Open-Source-Projekt erh\"altlicher Texteditor, der vor allem durch sein sehr gut entwickeltes und ebenso einfaches Plugin-Management-System sehr effektiv eingesetzt werden kann. Solche Plugins k\"{o}nnen direkt in jEdit installiert oder durch manuelles Hinzuf\"{u}gen eines Plugin-Paketes genutzt werden. Dadurch ist dieser Editor sehr flexibel in der Anwendung und kann den eigenen Bed\"{u}rfnissen perfekt angepasst werden.
       
    67 Diese Umst\"ande sind wohl auch der Grund, warum sich die Entwickler von Isabelle f\"ur diesen Editor entschieden haben. Hierbei ist zu erw\"{a}hnen, dass hier eine etwas modifizierte bzw. an Isabelle angepasste Version verwendet wird. Es empfiehlt sich daher, immer die aktuelle Version des Isabelle-jEdit-Editors (zB. aus dem Bundle erh\"{a}ltlich auf der Isabelle-Homepage) zu verwenden, da hier diverse Voreinstellungen vorgenommen wurden. In weiterer Folge wird mit jEdit immer diese modifizierte Version des Editors in Verbindung gebracht, da die Verwendung der Grundversion aus oben genannten Gr\"{u}nden nicht zu empfehlen bzw. sinnvoll ist.
       
    68 Weiters sollte noch erw\"ahnt werden, dass es rund um jEdit einen sehr guten Support via Mailinglist gibt und man wirklich rasch Hilfestellung bekommen kann.
       
    69 
       
    70 \subsection{Das Plugin-System}
       
    71 % http://jedit.org/users-guide/writing-plugins-part.html
       
    72 Wie im vorigen Abschnitt bereits erw\"ahnt, ist es sehr einfach und bequem m\"oglich, geeignete Plugins zu installieren bzw. zu verwenden. Es stehen bereits sehr viele verschiedenste Plugins auf der jEdit-Homepage zur Verf\"{u}gung. Diese werden ebenfalls als Open-Source-Projekte angeboten und es bietet sich daher an, bereits verf\"ugbare und funktionierende Plugins als Teil eines neuen Plugins zu verwenden und gegebenenfalls kleine Modifikationen oder Erweiterungen an den Plugins durchzuf\"{u}hren. Im Beispiel von Isabelle wurden unter anderem die Plugins \textit{Sidekick} und \textit{Konsole} verwendet. Dabei ist es m\"oglich, dass Java-Plugins mit Scala-Plugins kombiniert werden, da diese auch problemlos miteinander kommunizieren k\"{o}nnen.
       
    73 jEdit bietet einen Plugin-Manager an, mit dem sich sehr einfach bereits installierte Plugins verwalten und updaten lassen und es ist auch m\"{o}glich, neue Plugins direkt zu installieren.
       
    74 Weiters bietet sich die M\"oglichkeit, selbst implementierte Plugins direkt zu den bereits vorhandenen jEdit-Plugins hizuzuf\"{u}gen. Dazu muss das erzeugte "Plugin".jar Paket ledigich in den jars-Ordner verschoben werden. Beim Start von jEdit wird das neue Plugin automatisch erkannt und hinzugef\"{u}gt. Man muss aber darauf achten, dass \"{A}nderungen nur nach einem Neustart von jEdit \"{u}bernommen werden.
       
    75 
       
    76 
       
    77 \subsection{Pluginstruktur}
       
    78 Ein solches jEdit-Plugin muss nat\"{u}rlich ein gewisses Design umsetzen, um von jEdit korrekt ausgef\"{u}hrt werden zu k\"{o}nnen. Grunds\"{a}tzlich besteht ein solches Plugin aus den eigentlichen Sourcefiles und einigen XML- und Property-Datein.
       
    79 Ein m\"{o}glicher Aufbau kann dem Beispiel-Plugin "QuickNotepad"\footnote{http://jedit.org/users-guide/writing-plugins-part.html}, das auf der jEdit-Homepage zu finden ist, entnommen bzw. als Ausgangspunkt f\"{u}r die Entwicklung eines eigenen Plugins herangezogen werden. Weitere Informationen k\"{o}nnen auch dem Paper "Userinterfaces for Computer Theorem Provers" entnommen werden.
       
    80 
       
    81 \section{Isabelle}
       
    82 Isabelle ist einer der f\"{u}hrenden CTPs und an dessen Weiterentwicklung wird st\"{a}ndig gearbeitet. Der letzte gro{\ss}e Schritt betraf den Umstieg von reinem ML auf die "Mischsprache" Scala(mit funktionalen sowie imperativen Sprachanteilen). Weiters wurde der in die Jahre gekommene Proof General und der damit in Verbindung stehende Editor Emacs durch den vielseitigen Editor jEdit ersetzt. Dadurch ergeben sich auch f\"{u}r das laufende \sisac-Projekt an der TU Graz neue M\"{o}glichkeiten. Wichtig im Zusammenhang mit dieser Beschreibung ist zu erw\"{a}hnen, dass hier in weiterer Folge nur noch f\"{u}r jEdit bzw. Scala relevante Teile von Isabelle behandelt und beschrieben werden. Weiters ist wichtig zu wissen, dass f\"{u}r die bereits bestehende Struktur rund um Isablle-jEdit zwei Isabelle-Pakete zum Einsatz kommen. Auf diese Pakete soll in den n\"{a}chsten Passagen eingegangen werden.
       
    83 
       
    84 \subsection{Isabelle-Pure}
       
    85 In diesem Plugin ist der eigentliche CTP-Teil von Isabelle verpackt. Das bedeutet im weiteren Sinn, dass es hier keine grafische Verarbeitung der Daten gibt, sondern der Zugriff von aussen erforderich ist, um den CTP mit Daten zu versorgen und diese nach deren Verabreitung in Isabelle-Pure auszuwerten. Also ist nur hier eine Schnittstelle zum eigentlichen Proofer m\"{o}glich und deshalb ist dieses Plugin f\"{u}r das \sisac-Projekt von zentraler Bedeutung. Standardm\"{a}{\ss}ig ist bereits ein Pure.jar-Paket f\"{u}r jEdit vorhanden. Um SD umsetzten zu k\"{o}nnen, muss hier eine Schnittstelle zu Isabelle-Pure implementiert werden. Nach diesem Schritt kann das Plugin Pure.jar neu gebaut werden.
       
    86 Eine Auflistung der f\"ur das Isabelle-Pure-Packet ben\"otigten Scala-Source-Filles kann Anhang B.2 entnommen werden.
       
    87 
       
    88 \subsection{Isabelle-jEdit}
       
    89 Dieser Teil von Isabelle repr\"{a}sentiert das Frontend in jEdit. Hier wird also die grafische Aufbereitung der von Isabelle-Pure berechneten Daten \"{u}bernommen. Dieses Plugin zeigt sehr sch\"{o}n, wie bereits bestehende Plugins weiter genutzt und erweitert werden k\"{o}nnen.
       
    90 An diesem Plugin wird von Seiten der Isabelle-Entwickler sehr stark weitergearbeitet. Darum sollten hier wohl nicht zu viele, am besten nat\"{u}rlich keine \"{A}nderungen, vorgenommen werden. Der Umstand, dass sich einzelne Plugins ganz einfach in einem anderen mitverwenden lassen, macht es m\"{o}glich, dass das \sisac-Plugin sehr einfach, im Idealfall von Seiten der Isabelle-Entwickler, in das Isabelle-jEdit-Plugin integriert werden kann.
       
    91 
       
    92 \subsection{Paketstruktur von Isabelle}
       
    93 Durch die Komplexit\"{a}t des Isabelle-Entwicklungs-Aufbaus soll hier eine Auflistung aller relevanten jar-Pakete erfolgen. Alle Pakete befinden sich innerhalb der Ordnerstruktur von ISABELLE\_HOME. Darum wird ab hier immer von diesem Verzeichnis ausgegangen.
       
    94 Die nachfolgende Auflistung zeigt alle Pakete, die f\"{u}r SD bzw. {\sisac} von Bedeutung sind und und wo diese zu finden sind.
       
    95 
       
    96 
       
    97 \begin{itemize}
       
    98 \item \textit{contrib/jedit-4.3.2\_Isabelle-6d736d983d5c/jars:} \textbf{Isabelle-jEdit.jar, Pure.jar, SideKick.jar, ...} Der Ordner contrib ist in der Repository-Version nicht vorhanden! Dieser kann dem Isabelle-Bundle entnommen werden. Hier befinden sich alle ben\"{o}tigten Zusatztools f\"{u}r Isabelle und darunter eben auch jEdit. In dem oben angef\"{u}hrten Ordner liegen alle Plugins bzw. dorthin werden alle Plugins kopiert, die zusammen mit jEdit gestartet werden sollen.
       
    99 \item \textit{lib/classes:} \textbf{isabelle-scala.jar, pure.jar;} Standardm\"{a}{\ss}ig ist dieser Ordner nicht vorhanden. Erst durch Erzeugen der angef\"{u}hrten jar's werden dieser Ordner und die Pakete erstellt.
       
   100 \item \textit{src/Tools/jEdit/dist/jars:} \textbf{Isabelle-jEdit.jar, Pure.jar, SideKick.jar, jedit.jar, ...}
       
   101 \item \textit{src/Tools/jEditC/dist/jars:} \textbf{Isabelle-jEdit.jar, Pure.jar, SideKick.jar, jedit.jar, ...} Diese beiden obigen Verzeichnisse sind, wie man an der sehr \"{a}hnlichen Pfadstruktur erkennen kann, \"{a}quivalent, wobei der zweite Pfad zum \sisac-Entwicklungsverzeichnis geh\"{o}rt. Hier sind die f\"{u}r das Isabelle-jEdit- bzw. \sisac-Plugin ben\"{o}tigten Plugins und Pakete plus das erzeugte Plugin zu finden.
       
   102 \item \textit{src/Tools/jEditC/contrib/jEdit/build/jars:} \textbf{Isabelle-jEdit.jar, Pure.jar, SideKick.jar, jedit.jar, ...} Diesen Aufbau ben\"{o}tigt man nur, wenn man das jEdit-Isac-Projekt direkt in NetBeans debuggen m\"{o}chte. Man erkennt, dass in diesem Verzeichnis der vollst\"{a}ndige Quellcode von jEdit plus allen Plugins, die zusammen mit jEdit gestartet werden sollen, hier zu finden sind. Wie aber bereits erw\"{a}hnt, ist vom direkten Debuggen generell abzuraten bzw. sollte dies nur f\"ur schwer nachvollziebare Abl\"aufe ohne Isabelle-Beteiligung angewendet werden.
       
   103 \end{itemize}
       
   104 
       
   105 Siehe dazu auch Anhang B. Dort sind alle relevanten jar-Pakete noch einmal aufgelistet und entsprechend gruppiert.
       
   106 
       
   107 \section{Die Programmiersprache Scala}
       
   108 Urspr\"{u}nglich wurde Isabelle rein in ML entwickelt. Erst vor ein paar Jahren wurde mit der \"{U}bersetzung von einigen Teilen in Scala begonnen. Grund genug, sich hier kurz diese neue und sehr vielseitige Sprache etwas genauer anzusehen.
       
   109 
       
   110 \subsection{Grundlage der Sprache}
       
   111 Scala \cite{odersky:scala06} ist eine objektorientierte Sprache, die sehr \"{a}hnlich zu Java aufgebaut wurde. Dadurch wird die Einarbeitung in diese Programmiersprache f\"{u}r Java-Programmierer sehr vereinfacht. Neben den Vorteilen einer objektorientierten Sprache deckt Scala aber auch die Bed\"{u}rfnisse der funktionalen Programmierung \cite{pl:milner97} ab. Dies, und vorallem auch das von Erlang \cite{armstrong:erlang96} \"ubernommene und sehr gut umgesetzte Actorprinzip \cite{Haller:2009:SAU:1496391.1496422,scala:jmlc06}, sind wohl die Hauptgr\"unde, warum sich das Isabelle-Entwicklungsteam f\"{u}r diese Sprache entschieden hat. Wie bereits erw\"{a}hnt, ist Scala sehr \"{a}hnlich aufgebaut wie Java und hat nebenbei noch den gro{\ss}en Vorteil, dass Scala-Executables in der JVM (Java virtual Machine) ausf\"{u}hrbar sind. Dadurch ist die Plattformunabh\"{a}ngigkeit garantiert und es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Scala und Java der auch bei der jEdit-Plugin-Entwicklung ausgenutzt bzw. verwendet wird.
       
   112 
       
   113 Dieser direkte Zusammenhang zwischen Java und Scala soll anhand der Grafik-Bibliotheken Swing gezeigt bzw. die Vorteile, die daraus resultieren, beleuchtet werden.
       
   114 
       
   115 Beide Sprachen stellen diese Grafik-Bibliotheken zur Verf\"{u}gung (und darin auch eigene Shapes und Funktionalit\"{a}t). Es ist jedoch m\"{o}glich, Java-Bibliotheken, wie eben Java-Swing in Scala zu verwenden. Ein JButton(Java) kann zum Beispiel mittels \textit{import javax.swing.JButton} in Scala eingebunden und damit sofort verwendet werden. Auch Scala stellt in seiner Swing-Bibliothek einen Button zur Verf\"{u}gung: \textit{scala.swing.Button}. Es wird nahezu dieselbe Funktionalit\"{a}t angeboten und teilweise die Erzeugung bzw. Verwendung vereinfacht. Man kann sich nun fragen, warum sich die Scala-Entwickler einerseits die M\"{u}he gemacht haben, die Verwendung Java-Swing, wie in Java selbst, m\"{o}glich zu machen und andererseits mit Scala-Swing eine nahezu idente Alternative geschaffen haben.
       
   116 
       
   117 Die Antwort darauf zeigt, wie die Objektorientiertheit von Scala in vielen Bereichen ausgenutzt wurde, um die Sprache mit Funktionalit\"{a}t auszur\"{u}sten, denn es wurde kein neues Konzept f\"{u}r diese Grafikklassen entworfen, sondern Wrapper-Objekte/ Methoden/Klassen erstellt, die das Arbeiten mit diesen Grafikkomponenten erleichtern soll.
       
   118 Ein Letztes Problem bleibt noch: Es ist zwar sehr einfach ein Java-Swing-Objekt an einen Scala-Swing-Container (zb. Frame) anzubinden, da eine Konvertierung einer Java-Komponente in ein Scala-\"{a}quivalent problemlos m\"{o}glich ist. Jedoch ist oft auch die Konvertierung einer Scala- in eine Java-Komponente n\"{o}tig. Dies kann ganz einfach mittels \textit(peer)-Befehl der Komponente erreicht werden.
       
   119 
       
   120 Das angef\"{u}hrte Beispiel soll zeigen, wie vielseitig Scala sein kann und welch enormes Potenzial in dieser noch sehr jungen Sprache steckt. Nat\"{u}rlich gibt es dazu eine sehr gut aufgebaute Entwickler-Homepage\footnote{http://www.scala-lang.org/}, die Tutorials, Plugin f\"{u}r diverse IDEs und weitere n\"{u}tzliche Hilfestellungen f\"{u}r Scala-Neulinge bereitstellt.
       
   121 
       
   122 \subsection{Scala, Java und jEdit}
       
   123 Wie im letzten Abschnitt bereits beschrieben, kommen bei jEdit Java- sowie auch Scala-Komponenten zum Einsatz bzw. werden sogar zu logischen Einheiten kombiniert. So ist zum Beispiel jEdit selbst rein in Java geschrieben und das Plugin Isabelle-jEdit rein in Scala. Trotzdem gibt es \"{u}berhaupt kein Problem, diese beiden jar-File miteinander bzw. ineinander in der JVM zu nutzen. Es geht sogar so weit, dass es m\"{o}glich ist, dass das Plugin Isabelle-jEdit bereits vorhandene und rein in Java geschriebene Plugins erweitert und nutzt. Dieses Zusammenspiel zwischen Objekten aus zwei verschiedenen Sprachen ist doch recht au\ss ergew\"{o}hnlich und kann bzw. sollte nat\"{u}rlich auch f\"{u}r SD bzw. {\sisac} ausgenutzt werden!
       
   124 
       
   125 \subsection{Der Isabelle-Scala-Layer}
       
   126 Es sollten nun die Grundlegenden Eigenschaften von Scala bekannt sein. Die Einf\"uhrung des Scala-Layers ab Isabelle-Version 2009 war ein grosser Schritt f\"ur das Isabelle Projekt. Das Scala-Actor-Konzept erm\"oglicht die asynchrone Verarbeitung von einzelnen Beweisteilen und ist einer der massgeblichen Gr\"unde f\"ur die Einf\"uhrung des Scala-Layer.
       
   127 
       
   128 In diesem Absatz sollen nun die Eigenschaften des Scala-Layers und die damit verbundenen Chancen f\"ur das Isac- bzw. SD-Projektes
       
   129 erarbeitet werden.
       
   130 
       
   131 \begin{figure}
       
   132 \begin{center}
       
   133 \includegraphics[width=100mm]{../fig-reuse-ml-scala-SD.png}
       
   134 \end{center}
       
   135 \label{fig-reuse-ml-scala}
       
   136 \caption{Der Scala-Layer zwischen Java und SML}
       
   137 \end{figure}
       
   138 
       
   139 Wie %Fig.\ref{fig-reuse-ml-scala} WARUM GEHT DAS NICHT ???
       
   140 Fig.3.1
       
   141 zeigt, verbindet der Scala-Layer die Java Virtual Maschine (JVM) und den in Standart-ML (SML) geschriebenen Isabelle-Kern. Dabei wird ein internes Protokoll verwendet, dass den Datenaustausch zwischen jEdit und Isabelle/Isar erm\"oglicht. Dieses Protokoll ist im Moment noch (bewusst) ohne API ausgef\"uhrt. Aus diesem Grund musste eine Schnittstelle definiert werden, um den Datenaustausch des SD-Plugins (JVM) mit dem SD-Interpreter m\"oglich zu machen. Siehe dazu den Absatz "Verbindung zum Isabelle-Pure Plugin herstellen". Man kann aus diesem Umstand ableiten, dass die Isabelle-Entwickler mit diesem eingezogenen Scala-Layer und dem damit verbundenen internen Protokoll, auf eine konsistente Verwaltung der Theorie-Bibliotheken abzielen. Mit anderen Worten wird dem Anwendungsprogrammierer der direkte Zugriff auf die Isabelle/Isar-Komponente verwehrt. Der Anwender sollte hier also nicht angreifen sonder die Isabelle-Theorien entsprechend erweitern.
       
   142 
       
   143 \chapter{Konfiguration und Implementation der Komponenten}
       
   144 Dieses Kapitel soll nun anhand der bereits gewonnen Erkenntnise illustrieren, wie die Entwicklungsumgebung vom Isabelle-Team kopiert wurde und wie wichtigsten Schritte zum SD-Plugin f\"{u}r jEdit wahrscheinlich aussehen werden. Wobei einige Schritte parallel und dadurch nat\"{u}rlich sehr gut im Team umgesetzt werden k\"{o}nnen. Eine genaue Aufstellung aller beteiligten Files k\"onnen dem Anhang \ref{files-SD-plugin} entnommen werden.
       
   145 
       
   146 \section{Konfiguration des Netbeans- (NB-) Projektes}
       
   147 Um in k\"unftigen Entwicklungsvorhaben effizient kooperieren zu k\"onnen, wurde das NB-Projekt genau nach den Vorgaben des Isabelle-Teams konfiguriert. Voraussetzung f\"ur die Konfiguration sind die Files aus dem Repository laut Anhang \ref{files-SD-plugin}. Die Konfiguration des NB-Projektes ``testSD-jedit'' erfolgt in folgenden Schritten:
       
   148 
       
   149 \begin{enumerate}
       
   150 \item Softwarekomponenten aus dem Isabelle\_bundle checken; diese sind alle im Verzeichnis {\tt contrib}:
       
   151   \begin{enumerate}
       
   152   \item {\tt contrib/scala-\dots} Scala-Compiler und Runtime-System
       
   153   \item {\tt contrib/scala-\dots} jEdit
       
   154   \item {\tt src/Tools/jEditC} der Code f\"ur das Test-Plugin
       
   155   \end{enumerate}
       
   156 \item Konfigurations-Files von Netbeans im ``Files''-View checken; Achtung: die Files beeinflussen sich gegenseitig, direkte Eingriffe sind problematisch:
       
   157 \begin{enumerate}
       
   158 \item {\tt build.xml} wurde direkt aus dem Template in {\tt src/Tools/jEdit/} erzeugt; von hier nimmt NB die Daten um Daten in (Teilen von den) anderen Konfigurations-Files zu \"andern; NB nimmt hier keine automatischen Ver\"anderungen vor.
       
   159 \item {\tt nbproject/build-impl.xml} z.T. automatisch erzeugt aus {\tt build.xml} und z.T. untenstehenden Files
       
   160 \item {\tt nbproject/genfiles.properties}
       
   161 \item {\tt nbproject/project.properties}, z.B. Projekt-Name
       
   162 \item {\tt nbproject/project.xml}
       
   163 \end{enumerate}
       
   164 \item Sacla-plugin installieren laut {\tt http://wiki.netbeans.org/Scala69},
       
   165 \begin{enumerate}
       
   166 \item insbesonders siehe ``Install with NetBeans 6.9''
       
   167 \item nach {\tt /usr/local/netbeans.../plugins/scala/} kopieren
       
   168 \end{enumerate}
       
   169 \item Scala-plugin in NB installieren
       
   170 \begin{enumerate}
       
   171 \item Men\"u $>$ Tools $>$ Plugins $>$ Downloaded $>$ Add Plugins
       
   172 \item alle Files von {\tt /usr/local/netbeans\dots/plugins/scala/} ausw\"ahlen
       
   173 \item Fenster in ``Add Plugins'' zeigt alle ausgew\"alten Files
       
   174 \item $<$Install$>$ ruft den Wizzard auf, $<$Next$>$ erzeugt i.A. ein ``Warning'' das zu \"ubergehen ist
       
   175 \item Funktionstest: Men\"ue $>$ Files $>$ New Project: zeigt Scala als ``Categories''
       
   176 \end{enumerate}
       
   177 \item Neues Projekt ``testSD-jedit'' konfigurieren
       
   178 \begin{enumerate}
       
   179 \item Men\"u $>$ Open Project (weil schon aus dem Repository die notwendigen Files vorhanden sind)
       
   180 \item /src/Tools/jeditC: Reference Problems, weil jEdit die Plugins von \ref{plugins} braucht
       
   181 \item Funktionskontrolle: ``Projects''-View zeigt das neue Projekt.\\
       
   182   Die Konfigurations-Files sind v\"ollig getrennt von denen anderer Projekte~!
       
   183 \item\label{reference-pbl} Referenz-Probleme beheben; das zeigt auch eventuell fehlende Files:
       
   184 \begin{enumerate}
       
   185 \item ``Projects''-View $>$ rightMouse $>$ Resolve Reference Problems: Fenster zeigt dieListe der fehlenden Dateien; $<$Next$>$
       
   186 \item Files holen aus ``Tools'' $>$ Libraries: \"uber Filebrowser aus dem Isabelle\_bundle holen {\tt contrib/jedit-4.3.2\_Isabelle-6d736d983d5c/jars}
       
   187 \item\label{plugins} ``New Library''
       
   188 \begin{enumerate}
       
   189 \item Cobra-renderer: cobra.jar
       
   190 \item Console: Console.jar
       
   191 \item ErrorList: ErrorList.jar
       
   192 \item Hyperlinks: Hyperlinks.jar
       
   193 \item Isabelle-Pure: Pure.jar
       
   194 \item Rhino-JavaScript: js.jar
       
   195 \item Scala-compiler: scala-compiler.jar
       
   196 \item SideKick: SideKick.jar
       
   197 \end{enumerate}
       
   198 \item Funktions-Kontrollen
       
   199 \begin{enumerate}
       
   200 \item das kleine gelbe Warndreieck im ``Projects''-View ist verschwunden
       
   201 \item im ``Projects''-View sind nun 2 Ordner: {\tt src} und {\tt Libraries}
       
   202 \end{enumerate}
       
   203 \end{enumerate}
       
   204 \item jEdit-Paket zum ``testSD-jedit''-Projekt hinzuf\"ugen
       
   205 \begin{enumerate}
       
   206 \item ``Project''-View $>$ rightMouse $>$ Add Jar/Folder: Filebrowser
       
   207 \item /contrib/jedit.../jedit.jar
       
   208 \item Funktions-Kontrolle: ist in ``Projects''/Libraries/jedit.jar
       
   209 \end{enumerate}
       
   210 \item Das neue Projekt ``testSD-jedit'' zum Hauptprojekt machen: ``Project''-View $>$ rightMouse $>$ Set as Main Project; Funktions-Kontrolle: der Projektname ist boldface.
       
   211 \end{enumerate}
       
   212 \item den neuen Isabelle/Scala-Layer ({\tt Pure.jar}) erzeugen mit {\tt bin/testSD}; siehe Pkt.\ref{build-isa-scala} unten.
       
   213 \end{enumerate}
       
   214 
       
   215 \noindent Ab nun wird die Konfiguration \"uber ``trial and error'' zu Ende gef\"uhrt; die unten angef\"uhrten Fehler entstanden durch Umbenennung des Projektes von ``isac-jedit'' auf ``testSD-jedit'' w\"ahrend der oben beschriebenen Installation.
       
   216 \begin{enumerate}
       
   217 \item Build des Plugins schl\"agt fehl: Men\"u $>$ Build Main
       
   218   \begin{enumerate}
       
   219   \item Fehler: {\it Target ``Isac-impl.jar'' does not exist in the project ``testSD-jedit''. It is used from target ``debug''}
       
   220     \begin{enumerate}
       
   221     \item\label{restart-NB} Versuch
       
   222       \begin{itemize}
       
   223       \item {\tt build-impl.xml} l\"oschen
       
   224       \item NetBeans neu starten, stellt build-impl.xml automatisch aus build.xml wieder her
       
   225       \item \dots hat in diesem Fall nicht geholfen
       
   226       \end{itemize}
       
   227     \item Versuch zur Vermutung: Projekt wurde umbenannt von ``Isac'' in ``testSD-jedit'', entsprechende Eintr\"age in den Konfigurations-Dateien wurden automatisch richtig ersetzt, aber nicht in {\tt build.xml}
       
   228       \begin{itemize}
       
   229       \item in {\tt build.xml} query-replace ``isac-jedit'' in ``testSD-jedit''
       
   230       \end{itemize}
       
   231     \end{enumerate}
       
   232   \item Fehler: {\it Problem: failed to create task or type scalac}
       
   233     \begin{enumerate}
       
   234     \item Versuch: Pfad zum Scala bekanntgeben
       
   235       \begin{itemize}
       
   236       \item {\tt /usr/local/netbeans-6.9.1/etc/netbeans.conf}: netbeans\_default\_options= \dots richtigen Scala-Pfad setzen
       
   237       \item build-impl.xml l\"oschen
       
   238       \item NetBeans neu starten (siehe \ref{restart-NB}).
       
   239       \end{itemize}
       
   240     \end{enumerate}
       
   241   \item Wenn Fehler: {\it /usr/local/isabisac/src/Tools/jEditC/\${project.jEdit}/modes does not exist}
       
   242     \begin{enumerate}
       
   243     \item grep -r "project.jEdit" *
       
   244     \item {\tt nbproject/project.properties}: project.jEdit=contrib/jEdit
       
   245   \end{enumerate}
       
   246   \end{enumerate}%??indent
       
   247 \item Fehlersuche in den Project Files, nicht in {\tt build.xml}:\\
       
   248 {\it src/Tools/jEditC/src/testSD.scala:225: error: value Isac is not a member of package isabelle}
       
   249   \begin{enumerate}
       
   250   \item den Link zu {\tt testSD.scala:22} folgen
       
   251   \item\label{build-intermed} als Zwischenschritt eine noch nicht erzeugte Class ``Isac'' auskommentieren; siehe Pkt.\ref{build-intermed-end} unten\\
       
   252 val str1: String = isabelle.Isac.parse(``Testdaten aus dem Parser!'')\\
       
   253     val str1: String = ``TEST'' //isabelle.Isac.parse(``Testdaten aus dem Parser!'')
       
   254   \item nochmals Men\"u $>$ Build (Hammer) \dots successful (wegen auskommentierter Zeile)
       
   255   \item in der Konsole beobachten, welche Files kopiert werden und vergleichen mit {\tt build.xml}, z.B. 
       
   256      $<$target name=''-pre-jar''$>$
       
   257      $<$target name=''-post-jar''$>$
       
   258   \item {\tt bin/testSD} ausf\"uhren \dots
       
   259   \item =dots stellt den entscheidender Schritt dar: ein neues {\tt Pure.jar} wurde erzeugt; dieses ist nun erweitert mit einer class {\tt Isac}; diese Klasse wurde erzeugt durch Code in \\{\tt scr/Pure/Isac/isac.scala}
       
   260   \item\label{build-intermed-end} den Zwischenschritt Pkt.\ref{build-intermed} oben r\"uckg\"angig machen:\\
       
   261     ``val str1: String = isabelle.Isac.parse(``Testdaten aus dem Parser!'')".\\
       
   262     Dieser Befehl braucht das {\em neue} {\tt Pure.jar} am richtigen Platz \dots
       
   263   \item \dots das Shellscript {\tt bin/testSD\_jedit} erzeugt dieses {\tt Pure.jar}
       
   264   \end{enumerate}
       
   265 \item\label{build-isa-scala} Fehler beim Exekutieren von {\tt bin/testSD}
       
   266   \begin{enumerate}
       
   267   \item einfach auf die ``error messages'' schauen, eg. {\it src/Pure/: no such file or directory} \dots
       
   268   \item \dots hei\ss t, dass das Skript nicht vom richtigen Pfad {\tt \~{\,}\~{\,}} gestartet wurde --- dieses Skript sollte also verbessert werden.
       
   269   \item Funktionstest: \\
       
   270     \#\#\#\\
       
   271     \#\#\# Building Isabelle/Scala layer\\
       
   272     \#\#\#
       
   273   \end{enumerate}
       
   274 \item Fehlermeldung beim Starten des Plugins aus NB, die \"ubergehen sind:
       
   275 \begin{verbatim}
       
   276 /home/neuper/.jedit/jars/Console.jar:
       
   277 Two copies installed. Please remove one of the two copies.
       
   278 /home/neuper/.jedit/jars/Hyperlinks.jar:
       
   279 Two copies installed. Please remove one of the two copies.
       
   280 /home/neuper/.jedit/jars/SideKick.jar:
       
   281 Two copies installed. Please remove one of the two copies.
       
   282 /home/neuper/.jedit/jars/ErrorList.jar:
       
   283 Two copies installed. Please remove one of the two copies.
       
   284 \end{verbatim}
       
   285 Fehler zu beseitigen mit {\tt rm -r \~/jedit/jars}
       
   286 \item \textit{Referenzproblem} auf {\tt Pure.jar}: siehe Pkt.\ref{reference-pbl} auf S.\pageref{reference-pbl}.
       
   287 
       
   288 %$<$ $>$
       
   289 %Men\"u $>$ $>$ $>$ $>$ $>$ $>$
       
   290 %``Project''-View $>$ rightMouse $>$ $>$ $>$ $>$ $>$
       
   291 %\item
       
   292 %  \begin{enumerate}
       
   293 %  \item
       
   294 %    \begin{enumerate}
       
   295 %    \item
       
   296 %      \begin{itemize}
       
   297 %      \item
       
   298 %        \begin{itemize}
       
   299 %        \item
       
   300 %        \item
       
   301 %        \item
       
   302 %        \end{itemize}
       
   303 %      \item
       
   304 %      \item
       
   305 %      \end{itemize}
       
   306 %    \item
       
   307 %    \item
       
   308 %  \end{enumerate}
       
   309 %\item
       
   310 %\item
       
   311 %\end{enumerate}
       
   312 %\item
       
   313 %\begin{enumerate}
       
   314 %\item
       
   315 %\begin{enumerate}
       
   316 %\item
       
   317 %\begin{itemize}
       
   318 %\item
       
   319 %\begin{itemize}
       
   320 %\item
       
   321 %\item
       
   322 %\item
       
   323 %\end{itemize}
       
   324 %\item
       
   325 %\item
       
   326 %\end{itemize}
       
   327 %\item
       
   328 %\item
       
   329 %\end{enumerate}
       
   330 %\item
       
   331 %\item
       
   332 %\end{enumerate}
       
   333 \end{enumerate}
       
   334 
       
   335 
       
   336 \section{Implementation der jEdit Komponenten}
       
   337 
       
   338 \subsection{Erstellen des Plugin-Ger\"{u}sts}
       
   339 Hier gilt es, erstmal den Umfang der gew\"{u}nschten Anforderungen an das Plugin so genau wie m\"{o}glich zu identifizieren. Hat man eine sehr genaue Vorstellung, wie das GUI des Plugins aussehen wird und welche Zusatz-Features angeboten werden sollen, so kann man gezielt unter den bereits bestehenden Plugins f\"{u}r jEdit nach n\"{u}tzlichen Plugins suchen, die in das SD-Plugin (m\"{o}glicherweise durch kleine Modifikationen) integriert werden k\"{o}nnen. Dies spart einerseits sehr viel Zeit und ist nebenbei genau die Art von Programmierung, die durch die offnene Plugin-Struktur von jEdit gef\"{o}rdert wird.
       
   340 
       
   341 Hat man nun die Planung abgeschlossen und m\"{o}glicherweise n\"{u}tzliche Plugins gefunden, kann mit der Programmierung des GUIs begonnen werden. Man sollte hier beachten, dass man von Beginn an festlegt, ob mit Scala- oder Java-Swing Komponenten gearbeitet werden soll. Es ist zwar m\"{o}glich, beide Formen zu mischen, doch aus Klarheitsgr\"{u}nden sollte man sich f\"{u}r eine Art entscheiden. Wobei hier die Empfehlung im Moment eher noch Richtung Java-Swing geht, da man hier eigentlich f\"{u}r jede Art von Problem bzw. Aufgabe bereits HowTo's im Web finden kann. Da bei Scala-Swing nur Wrapper auf die Java-Swing-Libraries gesetzt wurden, entsteht dadurch auch keinerlei Performance-Verlust.
       
   342 
       
   343 Es existiert bereits ein beispielhaftes Plugin am \sisac-Repository. Da der grunds\"{a}tzliche Aufbau eines jEdit-Plugins soweit umgesetzt wurde und bereits lauff\"{a}hig ist, sollte man dieses wohl als Ausgangspunkt verwenden. Die direkte Verwendung eines Isabelle-Klons ist wohl zu Beginn nicht zu empfehlen bzw. sollte meiner Meinung nach die Integration von Isac in Isabelle bzw. die Verwachsung der beiden Plugins das Fernziel sein und dadurch w\"{u}rde der Klon-Vorgang wohl eher Probleme schaffen als sie zu l\"{o}sen.
       
   344 
       
   345 \subsection{Erzeugung des Plugins}
       
   346 Hat man die Planung des Plugin-Ger\"{u}sts abgeschlossen und die eigentliche Implementationsphase begonnen, kann dieses Plugin getestet bzw. erzeugt und via jEdit ausgef\"{u}hrt werden. Dazu muss zuerst das jar-File erzeugt und danach in den jEdit-Pluginsordner verschoben werden. Die Erzeugung kann nat\"{u}rlich direkt mittels NetBeans durchgef\"{u}hrt werden. Doch es ist auch m\"{o}glich dies via Kommandline durchzuf\"{u}hren. Folgende Schritte illustrieren wie die Erzeugung und der Kopiervorgang des Plugins durchgef\"{u}hrt werden k\"{o}nnen(Ausschnitt aus dem Skript isac\_jedit, Anhang C):
       
   347 \begin{enumerate}
       
   348 \item Das Plugin kann mittels Kommandline folgenderma{\ss}en erstellt werden: \\ \textit{cd ISABELLE\_HOME/src/Tools/isac/jEdit} $\rightarrow$ \textit{ant jar}
       
   349 \item Nun kann das das neue Plugin ganz einfach kopiert werden \textit{cp contrib/jEdit/build/ // jars/Isac.jar ../../../../contrib/jedit-4.3.2\_Isabelle-6d736d983d5c/jars/}
       
   350 \item jEdit ausf\"{u}hren und testen
       
   351 \end{enumerate}
       
   352 
       
   353 \subsection{Verbindung zum Isabelle-Pure Plugin herstellen}
       
   354 Der n\"{a}chste Schritt sieht nun die Versorgung des GUIs mit Daten vor. Da das jEdit-Plugin selbst nicht rechnen/interpretieren kann, m\"{u}ssen Daten an den Isabelle-Kern, also das Isabelle-Pure-Plugin, {\tt Pure.jar}, weitergegeben werden. Dort k\"{o}nnen die Daten verwertet und aufbereitet zur\"{u}ck an das Frontend gereicht werden.
       
   355 
       
   356 \begin{figure}
       
   357 \begin{center}
       
   358 \includegraphics[width=100mm]{../fig-jedit-plugins-SD.png}
       
   359 \end{center}
       
   360 \label{fig-jedit-plugins-SD}
       
   361 \caption{jEdit Plugins und die Verbindung zu Isabelle}
       
   362 \end{figure}
       
   363 
       
   364 %Fig.\ref{fig-jedit-plugins-SD} WARUM GEHT DAS NICHT ???
       
   365 Fig.4.1 zeigt die involvierten Komponenten und ihren Zusammenhang.
       
   366 
       
   367 Der Zusammenhang zwischen dem Kern von Isabelle, Isabelle-Pure und dem Plugin wird folgenderma\ss en hergestellt: Zun\"{a}chst wird {\tt Pure.jar} leicht modifiziert, danach neu erstellt und zuletzt zu den restlichen jEdit-Plugins hinzugef\"{u}gt. Dies wurde auf der aktuellen Version am Repository bereits erledigt. Folgende Schritte wurden dazu gesetzt und sind wieder n\"{o}tig, da sicher weitere Modifikationen an der Datei Pure.jar n\"{o}tig sein werden.
       
   368 
       
   369 
       
   370 \begin{enumerate}
       
   371 \item Um den \sisac-Teil im Isabelle-Pure genau abzugrenzen, wurde ein Ordner \textit{Isac} angelegt und ein Testfile \textit{isac.scala} erstellt.
       
   372 \item Nun muss diese File nat\"{u}rlich dem Make-Skript \textit{ISABELLE\_HOME/src/Pure/build-jars} hizugef\"{u}gt werden, um beim Erzeugen des jar-Files mitverpackt zu werden.
       
   373 \item Nun kann Pure.jar mittels Kommandline erstellt werden: \textit{cd /src/Pure} $\rightarrow$ \textit{../../bin/isabelle env ./build-jars}
       
   374 \item Nun kann das das neue Plugin ganz einfach kopiert werden \textit{cp ../../lib/classes/Pure.jar ../../contrib/jedit-4.3.2\_Isabelle-6d736d983d5c/jars/}
       
   375 \item jEdit ausf\"{u}hren und testen
       
   376 \end{enumerate}
       
   377 Alle die oben angef\"{u}hrten Punkte, sowie das Erzeugen und Kopieren des Plugins selbst, werden vom Script isac\_jedit erledigt.
       
   378 Das Skript kann dem Anhang C entnommen werden.
       
   379 
       
   380 \section{``Run Configurations''}
       
   381 Zwischen Isabelle2009-2 und Isabelle2011 hat sich viel ge\"andert. Jetzt mit Isabelle2011 sieht es folgenderma\ss en aus:
       
   382 
       
   383 Am Anfang der Plugin-Entwicklung wird man versuchen, ohne eine Verbindung zu Isabelle auszukommen; in sp\"ateren Phase wird man genau diese Verbindung brauchen. Starten eines Plugins in NB mit gleichzeitigem Hochfahren von Isabelle ist schwierig.
       
   384 
       
   385 Folgende M\"oglichkeiten gibt es beim Debuggen:
       
   386 
       
   387 \begin{enumerate}
       
   388 \item Man macht alles in Netbeans.  Mit dem -Disabelle.home=... sollte man
       
   389       die Applikation direkt aus der IDE starten und profilen/debuggen
       
   390       k\"onnen.  Das war der urspr\"ungliche Plan des ganzen Setups, d.h. der
       
   391       Grund warum er so kompliziert ist.
       
   392 
       
   393 \item Man startet aus der Shell \"uber "isabelle jedit -d" und verbindet
       
   394       dann den Netbeans debugger (oder jeden anderen JVM debugger) \"uber
       
   395       den hier ausgegebenen Port.
       
   396 
       
   397 \item Man startet "isabelle jedit", geht dann in das "Console" Plugin und
       
   398       w\"ahlt dort das "Scala" Sub-Plugin aus.  Nach ca. 5s Bedenkzeit steht
       
   399       der interaktive Scala toplevel innerhalb von Isabelle/jEdit zur
       
   400       Verf\"ugung.  Nun kann man direkt Dinge auswerten etc. und schauen was
       
   401       passiert.
       
   402 
       
   403       Auf dem Cambridge Workshop 2010, {\tt T06\_System.thy} sind Beispiele zu finden.
       
   404       Siehe subsection Isabelle/Scala.  Man aktuviert dazu Isabelle/jEdit
       
   405       mit obigem thy File und kopiert die Scala snippets aus dem Text
       
   406       zeilenweise in das Console/Scala Fenster.
       
   407 
       
   408 \item Man streut einfach {\tt System.err.println} in seinen Code ein.
       
   409 \end{enumerate}
       
   410 Die M\"oglichkeiten (3) oder (4) sind zu bevorzugen.
       
   411 
       
   412 Ferner gibt es einige externe JVM Diagnose-Tools.  Zu nennen sind {\tt jvisualvm} oder {\tt jconsole} um threads, heaps, profiles etc. anzuschauen, da sich das alles gerne verheddert.
       
   413 
       
   414 Richtig koordiniertes Hochfahren aller Komponenten braucht ein Shellscript wie {\tt isabelle jedit}.
       
   415 
       
   416 \section{Umsetzung des SD-Parsers}
       
   417 Aus diversen Gr\"{u}nden wurde dieser Punkt im Zuge dieser Projektarbeit nicht mehr umgesetzt sonder nach hinten verschoben. Jedoch gibt es bereits eine Version des Parsers in ML und diese kann in einigen Arbeitsstunden in Zusammenarbeit mit Herrn Neuper in Scala \"{u}bersetzt und eingesetzt werden.
       
   418 
       
   419 Es ist bereits ein Parser in ML im Isabelle-Verzeichnis vorhanden, \textit{src/Pure/isar/ parse.ML}. Hier werden sogannte "parse combinators" verwendet. Dasselbe wird in n\"{a}chster Zeit von Seiten des Isabelle-Team auch f\"{u}r den Scala-Parse implementiert. Dadurch lassen sich hieraus auch wichtige Erkenntnisse gewinnen und dies spricht ebenfalls f\"{u}r die Verschiebung dieses Milestones nach hinten.
       
   420 
       
   421 
       
   422 \chapter{Ausblick: Von SD- zum \isac-Plugin}
       
   423 Die obigen Schritte sind n\"{o}tig, um das vorl\"{a}ufige Plugin SD umzusetzen. Nat\"{u}rlich beginnt danach die spannende Arbeit erst so richtig. Ist erst mal ein funktionierender SD-Parser vorhanden, kann dieser immer weiter verbessert und verfeinert werden, bis man auch damit beginnen kann, ihn f\"{u}r das \sisac-Projekt zu nutzen.
       
   424 
       
   425 Daneben kann an der Weiterentwicklung des GUIs gearbeitet werden und die ersten Schritte zur Ann\"{a}herung an das Isabelle-Plugin k\"{o}nnen hier erfolgen.
       
   426 
       
   427 \chapter{Zusammenfassung und R\"{u}ckblick}
       
   428 Zusammenfassend wird nun ein \"Uberblick gegeben, welche Milestones erledigt wurden und welche nicht; Details dazu finden sich in Anhang A. %TODO
       
   429 Abschlie{\ss}end gebe ich einen R\"uckblick auf meine pers\"onlichen Erfahrungen aus dieser Bakkalaureats-Arbeit.
       
   430 
       
   431 \section{Zusammenfassung}\label{zusammenfassung}
       
   432 Folgende Milestones wurden erfolgreich abgeschlossen:
       
   433 \begin{enumerate}
       
   434 \item Relevante Isabelle Komponenten dokumentiert
       
   435 
       
   436 \item Installation der Standard-Komponenten:
       
   437 \begin{itemize}
       
   438 \item Mercurial Versioncontrol
       
   439 \item NetBeans IDE
       
   440 \item Standard Isabelle Bundle
       
   441 \end{itemize}
       
   442 
       
   443 \item Entwicklungsumgebung vom Isabelle-Team kopieren
       
   444 \begin{itemize}
       
   445 \item Isabelle-Sources vom Repository M\"unchen (Java, Scala, ML)
       
   446 \item jEdit als NetBeans Projekt definiert
       
   447 \end{itemize}
       
   448 
       
   449 \item Relevante Komponenten implementieren
       
   450 \begin{itemize}
       
   451 \item jEdit Plugin f\"ur SD
       
   452 \item Verbindung des Plugins zu Isabelle
       
   453 \item zugeh\"origen Parser: nur ein Test in SML
       
   454 \end{itemize}
       
   455 \end{enumerate}
       
   456 
       
   457 \noindent Aus Zeitgr\"unden war {\em nicht} m\"oglich, ein komplettes SD-Plugin zu implementieren; dazu w\"are auch ein Interpreter f\"ur SD auf der ML-Seite n\"otig gewesen.
       
   458 
       
   459 \paragraph{Voraussetzungen f\"ur k\"unftige Entwicklung} geschaffen:
       
   460 \begin{enumerate}
       
   461 \item f\"ur die Implementation von ``structured derivations'' in Isabelle \dots
       
   462 \item \dots als Vorarbeit f\"ur jEdit als k\"unftiges \isac-Frontend
       
   463 \item f\"ur Mitarbeit an k\"unftiger Integration von Isabelle in Entwicklungswerkzeuge (Testcase-Generation etc).
       
   464 \end{enumerate}
       
   465 
       
   466 \section{R\"uckblick}
       
   467 Isabelle ist ein sehr gro\ss es Softwarepacket mit mehreren Millionen LOC. Daher gestaltete sich die Einarbeitungsphase sehr schwierig und kostet sehr viel Zeit. Erschwerend kam hinzu, dass ich von Beginn an mit mehreren, f\"{u}r mich noch ganz neue, Technologien arbeiten musste. Diese Herausforderungen schon zu Beginn machten die Arbeit an \sisac{ }von Beginn an spannend. Hier ist mir vorallem die gemeinsam mit meinem Betreuer Herrn Walther Neuper durchgef\"{u}hrte Installationsarbeit von Isabelle in Erinnerung geblieben. Nie zuvor hatte ich f\"{u}r eine Installation von Software so lange gebraucht - eine ganz neue, wichtige Erfahrung.
       
   468 
       
   469 Einer der bedeutensten Milesteine war r\"{u}ckblickend wohl, die Verzeichnisstruktur von Isabelle grunds\"atzlich verstanden zu haben. Bei einem Softwarepacket von dieser Gr\"{o}{\ss}e war es wichtig zu wissen, wo man Files suchen/modifizieren/einf\"{u}gen muss, um den gew\"{u}nschten Effekt erreichen zu k\"onnen.
       
   470 
       
   471 Der n\"achste wichtige Schritt war das bereits teilweise bestehende NetBeansprojekt lauff\"ahig zu machen und mir damit zum ersten mal selbst das jEdit-Isabelle-Plugin erzeugen zu k\"onnen. Dies war ein sehr bedeutsamer Schritt, da ich hier zum einen NetBeans und dessen Konfiguration besser kennenlernen konnte und zum anderen sehr viel \"{u}ber die Pluginstruktur eines jEdit-Plugins lernen konnte. Zu Beginn machte mir hier der Mix aus Scala-, Java-, XML- und diversen Config-Files Probleme.
       
   472 
       
   473 Bis jetzt hatte ich eigentlich noch nicht wirklich mit der Programmierung des Plugins begonnen doch es waren schon zig Arbeitsstunden rein f\"{u}r Einarbeitungs- und Vorbereitungsaufgaben verstrichen - wieder eine neue Erfahrung f\"{u}r mich. Nach einigen Test- bzw. Beispielprogrammen um die Sprache Scala etwas kennenzulernen, begann die wohl spannenste Phase im Projektverlauf. Das in Java geschriebene Beispielplugin "Quick-Notepad" wurde in Scala \"{u}bersetzt und etwas abge\"andert.
       
   474 
       
   475 Der letzte wirklich bedeutende Schritt war Herstellung der Verbindung zwischen Isabelle-Pure und \sisac. Dieser Punkt ist sehr wichtig, da ohne diese Schnittstelle die Planung des SD-Parser nicht m\"oglich gewesen w\"are. Der letzte Schritt, also die Implementation des SD-Parsers wurde aufgeschoben, da es derzeit seitens des Isabelle-Teams ebenfalls Bestrebungen gibt, einen neuen Scala-Parser zu designen und wir von diesen Erkenntnissen mit Sicherheit in der Zunkft profitieren k\"onnen.
       
   476 
       
   477 %Abschlie{\ss}end m\"ochte ich mich bei meinem Betreuer Herrn Walther Neuper sehr herzlich f\"{u}r die gute Betreuung und die spannenden Entwicklungsstuden bedanken. Es war eine sehr lehrreiche und interessante Projektarbeit!
       
   478 
       
   479 %\chapter{Milestones und Arbeitsprotokolle}
       
   480 %\section{Inhaltliche Voraussetzungen erarbeitet: beendet am 27.09.2010}
       
   481 %\begin{itemize}
       
   482 %\item Kenntnis der Grundlagen und Anwendung von CTP: beendet am 03.08.2010
       
   483 %\item Charakteristika der Programmsprache Scala: beendet am 27.09.2010
       
   484 %\item Scala Actors: beendet am 12.08.2010
       
   485 %\end{itemize}
       
   486 %\begin{tabular}{|p{2cm}|p{8cm}|p{2cm}|}
       
   487 %\hline
       
   488 %Datum & T\"atigkeit & Einheiten \\ \hline
       
   489 %12.07.2010 & Meeting: erste Besprechung und Erkl\"{a}rungen zu Isabelle, Isac und CTPs & 2 \\ \hline
       
   490 %15.07.2010 & Recherche \"{u}ber Isabelle und CTPs & 3 \\ \hline
       
   491 %20.07.2010 & Meeting: Besprechen der grunds\"{a}tzlichen Vorgangsweise und Ziele & 1 \\ \hline
       
   492 %23.07.2010 & Isabelle: Ziele, Techniken (ML) und Zusammenh\"{a}nge mit Isac abkl\"{a}ren & 1 \\ \hline
       
   493 %30.07.2010 & Ende der Einarbeitungstage: weitere Vorgensweise \"{u}ber Backs 'structured derivations'; Begriffserkl\"{a}rung & 3 \\ \hline
       
   494 %01.08.2010 & Recherche: Buch f\"{u}r Scala & 2 \\ \hline
       
   495 %03.08.2010 & Isabelle bestehende Technologie studieren & 4 \\ \hline
       
   496 %05.08.2010 & Einarbeiten in Scala: Unterschiede zu Java indentifizieren & 1 \\ \hline
       
   497 %06.08.2010 & Einarbeiten in Scala: Unterschiede zu Java indentifizieren, erste Beispielfiles & 4 \\ \hline
       
   498 %08.08.2010 & Einarbeiten in Scala: funktionale Seite von Scala & 2 \\ \hline
       
   499 %09.08.2010 & Einarbeiten in Scala: Testfiles mit Scala-Swing & 5 \\ \hline
       
   500 %12.08.2010 & Studieren von Papers zu Scala Actors & 3 \\ \hline
       
   501 %24.09.2010 & Scala: Arbeiten mit Klassen und Schnittstellen & 3 \\ \hline
       
   502 %25.09.2010 & Scala: Experimente mit Java in Scala-Source & 6 \\ \hline
       
   503 %27.09.2010 & Scala: Testfiles zu "Funktional vs Imperativ" & 4 \\ \hline \hline
       
   504 % & Anzahl der Einheiten & 44 \\
       
   505 %\hline
       
   506 %\end{tabular}
       
   507 %
       
   508 %
       
   509 %\section{Technische Voraussetzungen hergestellt: beendet am 02.08.2010}
       
   510 %\begin{itemize}
       
   511 %\item Isabelle installiert, Filestruktur bekannt: beendet am 02.08.2010
       
   512 %\item Scala in NetBeans eingebunden: beendet am 22.07.2010
       
   513 %\item Mercurial installiert und einrichten des Repositories: beendet am 19.07.2010
       
   514 %\end{itemize}
       
   515 %\begin{tabular}{|p{2cm}|p{8cm}|p{2cm}|}
       
   516 %\hline
       
   517 %Datum & T\"atigkeit & Einheiten \\ \hline
       
   518 %19.07.2010 & Beginn der Installationsarbeiten: Repo klonen und testen & 6 \\ \hline
       
   519 %20.07.2010 & Installationsarbeiten, Einarbeiten in Filestruktur & 7 \\ \hline
       
   520 %21.07.2010 & Einarbeiten in Filestruktur & 6 \\ \hline
       
   521 %22.07.2010 & Vorbereitungen: NetBeans, JDK und Scala installieren. Scala in NetBeans integrieren & 8 \\ \hline
       
   522 %23.07.2010 & Isabelle-jEdit-Plugin mittels NetBeans ausf\"{u}hren: testen & 5 \\ \hline
       
   523 %27.07.2010 & Isabelle-jEdit-Plugin: \"{a}nderungen an der Projektstruktur & 7 \\ \hline
       
   524 %28.07.2010 & Experimente mit Isabelle-jEdit-Plugin & 6 \\ \hline
       
   525 %29.07.2010 & Identifikations der Parse-Einstiegsstelle & 5 \\ \hline
       
   526 %30.07.2010 & Experimente mit Isabelle-jEdit-Plugin, Besprechung \"{u}ber Erfahrungen mit Filestruktur & 4 \\ \hline
       
   527 %02.08.2010 & Installationen und einrichten des Repos auf meinen Laptop & 6 \\ \hline \hline
       
   528 % & Anzahl der Einheiten & 60 \\
       
   529 %\hline
       
   530 %\end{tabular}
       
   531 %
       
   532 %\section{NetBeans-Projekt aufgesetzt: beendet am 02.08.2010}
       
   533 %\begin{itemize}
       
   534 %\item Grundlegende Projektstruktur f\"ur ISAC hergestellt: beendet am 02.08.2010
       
   535 %\item jEdit-Plugin: XML-Files f\"{u}r ISAC vorbereitet: beendet am 22.07.2010
       
   536 %\item jEdit-Plugin: Source files geschrieben: beendet am 19.07.2010
       
   537 %\end{itemize}
       
   538 %\begin{tabular}{|p{2cm}|p{8cm}|p{2cm}|}
       
   539 %\hline
       
   540 %Datum & T\"atigkeit & Einheiten \\ \hline
       
   541 %10.08.2010 & Projektstruktur anlegen, build.xml anpassen & 7 \\ \hline
       
   542 %11.08.2010 & jEdit-Plugin-Struktur studieren: Howto durcharbeiten & 5 \\ \hline
       
   543 %21.08.2010 & bestehende jEdit-Plugins (Java) durcharbeiten & 3 \\ \hline
       
   544 %22.08.2010 & Kopieren des Isabelle-jEdit-Plugins, Umarbeiten f\"{u}r ISAC & 3 \\ \hline
       
   545 %24.08.2010 & Umarbeiten des Isabelle-Plugins f\"{u}r ISAC & 6 \\ \hline
       
   546 %26.08.2010 & Problem mit Isabelle-Umgebungsvariable: Suche nach L\"{o}sungen & 3 \\ \hline
       
   547 %28.08.2010 & Recherchen zum Umgebungsvariable-Problem, Arbeiten mit den Isabelle-Shell-Skripts & 2 \\ \hline
       
   548 %29.08.2010 & Experimente mit den Path-Varialbe der jvm & 3 \\ \hline
       
   549 %30.08.2010 & Isabelle-jEdit-Plugin endlich vollst\"{a}ndig lauff\"{a}hig gebracht & 4 \\ \hline
       
   550 %01.09.2010 & Arbeiten an der jEdit-ISAC-Projektstruktur & 3 \\ \hline
       
   551 %04.09.2010 & Umarbeiten des Isabelle-Plugins f\"{u}r ISAC & 5 \\ \hline
       
   552 %20.09.2010 & Einrichten des Laptops f\"{u}r Isabelle-Isac & 4 \\ \hline
       
   553 %22.09.2010 & Meeting: Fortschrittsbericht, kurze Einf\"{u}hrung f\"{u}r Mitstreiter & 3 \\ \hline
       
   554 %
       
   555 %29.09.2010 & Neue Vorgehensweise: QuickNotepad-Plugin(QN) wird in Scala \"{u}bersetzt und f\"{u}r ISAC entsprechend angepasst: Arbeit an den XML-Files & 4 \\ \hline
       
   556 %30.09.2010 & QN: Start mit \"{u}bersetzten der Sourcefiles & 5 \\ \hline
       
   557 %02.10.2010 & QN: \"{U}bersetzten der Sourcefiles & 6 \\ \hline
       
   558 %04.10.2010 & QN: \"{U}bersetzten der Sourcefiles: Problem bei Interface & 3 \\ \hline
       
   559 %05.10.2010 & QN: QN vollst\"andig in Scala \"{u}bersetzt, testen & 2 \\ \hline \hline
       
   560 % & Anzahl der Einheiten & 71 \\
       
   561 %\hline
       
   562 %\end{tabular}
       
   563 %
       
   564 %\section{Experimentelle Parser implementiert: beendet am 04.03.2011}
       
   565 %\begin{itemize}
       
   566 %\item Experimente mit dem SideKick-Parser abgeschlossen: beendet am 03.02.2011
       
   567 %\item Verbindung zu Isabelle-Pure hergestellt: beendet am 04.03.2011
       
   568 %\item Implementierung des Scala-Parsers: aufgeschoben
       
   569 %\end{itemize}
       
   570 %\begin{tabular}{|p{2cm}|p{8cm}|p{2cm}|}
       
   571 %\hline
       
   572 %Datum & T\"atigkeit & Einheiten \\ \hline
       
   573 %28.01.2011 & Testen des SideKick-Parsers im Isabelle-Plugin & 2 \\ \hline
       
   574 %29.01.2011 & Leichte Modifikationen des SideKick-Parsers im Isabelle-Plugin & 1 \\ \hline
       
   575 %08.02.2011 & Besprechung zum Abschluss der praktischen Arbeiten & 1 \\ \hline
       
   576 %16.02.2011 & Erstellen des Isabelle-Pur jar-Files & 1 \\ \hline
       
   577 %19.02.2011 & Behebung des Problems mit den Umgebungsvariablen & 1 \\ \hline
       
   578 %03.03.2011 & Erzeugung des Pure.jar Package m\"{o}glich & 2 \\ \hline
       
   579 %04.04.2011 & Verbindung zwischen Plugin und Isabelle-Pure hergestellt und getestet & 3 \\ \hline
       
   580 %08.04.2011 & Besprechung: Implementierung des experimentellen Parsers wird nicht mehr durchgef\"{u}hrt & 1 \\ \hline \hline
       
   581 % & Anzahl der Einheiten & 12 \\
       
   582 %\hline
       
   583 %\end{tabular}
       
   584 %
       
   585 %\section{Verfassen der Dokumentation und abschliesende Arbeiten: beendet am TO.DO.2011}
       
   586 %\begin{itemize}
       
   587 %\item Bacc.-Protokoll fertiggestellt: beendet am 01.03.2011
       
   588 %\item Dokumentation: erste Version fertiggestellt: beendet am 28.04.2011
       
   589 %\item Dokumentation abgeschlossen: beendet am TO.DO.2011
       
   590 %\end{itemize}
       
   591 %\begin{tabular}{|p{2cm}|p{8cm}|p{2cm}|}
       
   592 %\hline
       
   593 %Datum & T\"atigkeit & Einheiten \\ \hline
       
   594 %01.03.2011 & Besprechung zum Ablauf der Dokumentationsarbeiten: Protokoll und Dokumentation & 1 \\ \hline
       
   595 %01.03.2011 & Erstellen des Protokolls & 2 \\ \hline
       
   596 %08.03.2011 & Besprechung zur Doku und zur Schnittstelle zu Isabelle-Pure & 1 \\ \hline
       
   597 %17.03.2011 & Dokumentation schreiben & 2 \\ \hline
       
   598 %19.03.2011 & Dokumentation schreiben & 3 \\ \hline
       
   599 %24.04.2011 & Dokumentation schreiben & 2 \\ \hline
       
   600 %25.04.2011 & Dokumentation schreiben & 4 \\ \hline
       
   601 %27.04.2011 & Dokumentation schreiben & 2 \\ \hline
       
   602 %28.04.2011 & Dokumentation: Fertigstellen der ersten Version & 3 \\ \hline \hline
       
   603 % & Anzahl der Einheiten & 20 \\
       
   604 %\hline
       
   605 %\end{tabular}
       
   606 %
       
   607 %\section{Pr\"asentation der Arbeit im IST-Seminar }% am ..(*)...}