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1.3 @@ -1,10 +1,10 @@
1.4 -\chapter{Definition der Aufgabenstellung}
1.5 +^\chapter{Definition der Aufgabenstellung}
1.6 \section{Detaillierte Beschreibung der Aufgabenstellung}
1.7 -Zu Beginn des Projekts wurden einige Vorgaben und Ziele des Projektes erabeitet und im Laufe des Projekts etwas angepasst. Es wurde bewusst auf eine zu einschr\"ankende Aufgabenstellung verzichtet, da Entwicklungen und Erarbeitungen von verschiedenen Umsetzungsstrategien erw\"unscht war.
1.8 +Zu Beginn des Projekts wurden einige Vorgaben und Ziele des Projektes erarbeitet und im Laufe des Projekts etwas angepasst. Es wurde bewusst auf eine zu einschr\"ankende Aufgabenstellung verzichtet, da Entwicklungen und Erarbeitungen von verschiedenen Umsetzungsstrategien erw\"unscht war.
1.9
1.10 -Hauptaugenmerk war dabei auf die Erstellung eines jEdit-Plugins, dass die Verarbeitung von Back's Structured Derivations m\"oglich machen soll, gelegt worden. Es sollte also so viel Plugin-Code, wie im begrenzten Projektzeitraum m\"oglich, implementiert werden.
1.11 +Hauptaugenmerk war dabei auf die Erstellung eines jEdit-Plugins, dass die Verarbeitung von Back's Structured Derivations m\"oglich machen soll, gelegt worden. Mit anderen Worten, es sollte so viel Plugin-Code, wie im begrenzten Projektzeitraum m\"oglich, implementiert werden.
1.12
1.13 -Weiters soll eine Projektstruktur aufgebaut werden, die die Initialisierungsarbeiten von weiterf\"uhrende bzw. nachfolgende Projekten erleichtern und somit verk\"urzen soll. Es sollte dabei darauf geachtet werden, dass die vom Isabelleteam bereits verwendete Projekthierachie soweit wie m\"oglich \"ubernommen bzw. erweitert wird.
1.14 +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.
1.15 Die nachfolgende Auflistung soll die wichtigsten Tasks nochmals zusammenfassen:
1.16 \begin{enumerate}
1.17 \item Relevante Isabelle Komponenten identifizieren und studieren
1.18 @@ -18,7 +18,8 @@
1.19 \end{itemize}
1.20 \end{enumerate}
1.21
1.22 -\chapter{Beleuchtung der Projektrelevanten Technologien}
1.23 +\chapter{Beleuchtung der Projekt-relevanten Technologien}
1.24 +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.
1.25 \section{Back's Structured Derivations}
1.26 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.
1.27
1.28 @@ -49,27 +50,27 @@
1.29 \begin{enumerate}
1.30 \item Die erste Zeile ist als Angabe bzw. Ausgangspunkt der Berechnung zu verstehen.
1.31 \item Nun folgt der eigentliche Ablauf einer Umformung mittels SD: Mit der Formel in der zweiten Zeile beginnt die Berechnung.
1.32 -\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 schliessen zu k\"onnen.
1.33 -\item Aus dieser Rechenvorschrifft ergibt sich die Formel in der n\"achsten Zeile.
1.34 +\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.
1.35 +\item Aus dieser Rechenvorschrift ergibt sich die Formel in der n\"achsten Zeile.
1.36 \item Dieser Ablauf wiederholt sich und zieht sich \"uber die weiteren Berechnungen.
1.37 \end{enumerate}
1.38
1.39 -Back liefert mit SD eine sehr gute Darstelungs und Verbarbeitungsrichtlinie die einerseits dabei Leser hilft, da durch die Regel- bzw. Bschreibungs-Zeile klar gestellt wird, wie der letzte Berechnungsschritt durchgef\"uhrt wurde. Weiters 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\"oeglich ist.
1.40 +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.
1.41
1.42 \section{Der Texteditor jEdit}\label{jEdit}
1.43 % http://www.jedit.org/
1.44 % http://de.wikipedia.org/wiki/JEdit
1.45 % http://www.chip.de/downloads/jEdit_19235021.html
1.46 %
1.47 -jEdit ist ein in Java geschriebener und als Open-Source-Projekt erh\"altlicher Texteditor, der vorallem durch sein sehr gut entwickeltes und ebenso einfaches Plugin-Managment-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.
1.48 +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.
1.49 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.
1.50 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.
1.51
1.52 \subsection{Das Plugin-System}
1.53 % http://jedit.org/users-guide/writing-plugins-part.html
1.54 -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} verwendent. Dabei ist es m\"oglich, dass Java-Plugins mit Scala-Plugins kombiniert werden, da diese auch problemlos miteinander kommunizieren k\"{o}nnen.
1.55 +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.
1.56 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.
1.57 -Weiters bietet sich die Möglichkeit, 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.
1.58 +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.
1.59
1.60
1.61 \subsection{Pluginstruktur}
1.62 @@ -77,7 +78,7 @@
1.63 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.
1.64
1.65 \section{Isabelle}
1.66 -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. 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.
1.67 +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.
1.68
1.69 \subsection{Isabelle-Pure}
1.70 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.
1.71 @@ -88,25 +89,25 @@
1.72 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.
1.73
1.74 \subsection{Paketstruktur von Isabelle}
1.75 -pDurch 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.
1.76 -Die nachfolgende Auflistung zeigt alle Pakete, die f\"{u}r SD bzw. \sisac von Bedeutung sind und und wo diese zu finden sind.
1.77 +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.
1.78 +Die nachfolgende Auflistung zeigt alle Pakete, die f\"{u}r SD bzw. {\sisac} von Bedeutung sind und und wo diese zu finden sind.
1.79
1.80
1.81 \begin{itemize}
1.82 -\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. Das oben angef\"{u}hrte Script \"{u}bernimmt genau diesen Kopiervorgang f\"{u}r Isac.jar und Pure.jar.
1.83 +\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.
1.84 \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.
1.85 \item \textit{src/Tools/jEdit/dist/jars:} \textbf{Isabelle-jEdit.jar, Pure.jar, SideKick.jar, jedit.jar, ...}
1.86 -\item \textit{src/Tools/isac/jEdit/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.
1.87 -\item \textit{src/Tools/isac/jEdit/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.
1.88 +\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.
1.89 +\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.
1.90 \end{itemize}
1.91
1.92 -Siehe dazu auch Anhang B. Dort sind alle relevanten jar-Packete nocheinmal aufgearbeitet und entsprechend gruppiert.
1.93 +Siehe dazu auch Anhang B. Dort sind alle relevanten jar-Pakete noch einmal aufgearbeitet und entsprechend gruppiert.
1.94
1.95 \section{Die Programmiersprache Scala}
1.96 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.
1.97
1.98 \subsection{Grundlage der Sprache}
1.99 -Scala 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 ab. Dies ist wohl der Hauptgrund, warum sich das Isabelle-Entwicklungsteam f\"{u}r diese Sprache entschieden hat. Wie breits 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.
1.100 +Scala 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 ab. Dies, und vorallem auch das von Erlang \"ubernommene und sehr gut umgesetzte Actorprinzip, 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.
1.101
1.102 Dieser direkte Zusammenhang zwischen Java und Scala soll anhand der Grafik-Bibliotheken Swing gezeigt bzw. die Vorteile, die daraus resultieren, beleuchtet werden.
1.103
1.104 @@ -118,7 +119,7 @@
1.105 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.
1.106
1.107 \subsection{Scala, Java und jEdit}
1.108 -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!
1.109 +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!
1.110
1.111 \subsection{Der Isabelle-Scala-Layer}
1.112 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.
1.113 @@ -128,12 +129,12 @@
1.114
1.115 \begin{figure}
1.116 \begin{center}
1.117 -\includegraphics[width=150mm]{../fig-reuse-ml-scala-SD}
1.118 +\includegraphics[width=100mm]{../fig-reuse-ml-scala-SD}
1.119 \end{center}
1.120 \label{fig-reuse-ml-scala}
1.121 \end{figure}
1.122
1.123 -Der Scala-Layer verbindet 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 sollten hier also nicht angreifen sonder die Isabelle-Theorien entsprechend erweitern.
1.124 +Der Scala-Layer verbindet 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.
1.125
1.126 \chapter{Konfiguration und Implementation der Komponenten}
1.127 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 D entnommen werden.
1.128 @@ -300,14 +301,14 @@
1.129 \section{Implementation der jEdit Komponenten}
1.130
1.131 \subsection{Erstellen des Plugin-Ger\"{u}sts}
1.132 -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.
1.133 +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.
1.134
1.135 -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 doch 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.
1.136 +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.
1.137
1.138 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.
1.139
1.140 \subsection{Erzeugung des Plugins}
1.141 -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):
1.142 +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):
1.143 \begin{enumerate}
1.144 \item Das Plugin kann mittels Kommandline folgenderma{\ss}en erstellt werden: \\ \textit{cd ISABELLE\_HOME/src/Tools/isac/jEdit} $\rightarrow$ \textit{ant jar}
1.145 \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/}
1.146 @@ -319,7 +320,7 @@
1.147
1.148 \begin{figure}
1.149 \begin{center}
1.150 -\includegraphics[width=180mm]{../fig-jedit-plugins-SD}
1.151 +\includegraphics[width=100mm]{../fig-jedit-plugins-SD}
1.152 \end{center}
1.153 \label{fig-jedit-plugins-SD}
1.154 \end{figure}
1.155 @@ -390,7 +391,7 @@
1.156 \section{R\"uckblick}
1.157 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.
1.158
1.159 -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 können.
1.160 +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.
1.161
1.162 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.
1.163
2.1 --- a/doc-src/isac/msteger/official_docu/thesis-title.tex Fri Jun 24 19:45:48 2011 +0200
2.2 +++ b/doc-src/isac/msteger/official_docu/thesis-title.tex Mon Jun 27 22:30:24 2011 +0200
2.3 @@ -140,7 +140,7 @@
2.4
2.5 Der Theoremprover Isabelle befindet sich im \"Ubergang von einer Oberfl\"ache f\"ur akademische Benutzer zu einem generellen Frontend, das in verschiedenste softwaretechnische Tools eingebunden werden kann.
2.6
2.7 -Die vorliegende Bachelorarbeit in Telematik f\"uhrt in die speziellen, dem Frontend zugrundleliegenden Konzepte und Komponenten (Scala-Layer f\"ur asynchrone Bearbeitung von Beweisdokumenten, jEdit mit Plugins, Parser) ein, dokumentiert die momentane Organisation dieser Komponenten im Isabelle System und implementiert das gesamte System in einer integrierten Entwicklungsungebung. Diese Implementation entspricht jener des Teils des Isabelle-Teams, das am neuen Frontend arbeitet.
2.8 +Die vorliegende Bachelorarbeit in Telematik f\"uhrt in die speziellen, dem Frontend zugrundleliegenden Konzepte und Komponenten (Scala-Layer f\"ur asynchrone Bearbeitung von Beweisdokumenten, jEdit mit Plugins, Parser) ein, dokumentiert die momentane Organisation dieser Komponenten im Isabelle System und implementiert das gesamte System in einer integrierten Entwicklungsungebung. Es wird dazu ein SD-Test-Plugin umgesetzt. Ziel dieses Beispiel-Pugins ist in erster Linie eine Art HowTo f\"ur nachfolgende Projektarbeiten zu schaffen.
2.9
2.10 Hiermit sind die organisatorischen und softwaretechnische Voraussetzungen daf\"ur geschaffen, dass ein Team an der Technischen Universi\"at Graz an der Entwicklung des kommenden Frontends f\"ur den Theoremprover Isabelle und seiner Integration in Entwicklungswerkzeuge teilhaben kann.
2.11