Was sind Aglets?

1. Was sind Aglets? Seminar „Software Agenten“ Vortrag von Tatjana Tschupin und Sergej Lewin

2. Überblick • Einführung • Basiskomponenten des Agletsystems • Aglet, Aglets Lebenszyklus und Context • Aglets Messaging • Aglets Framework

3. Was sind Aglets? Aglets sind Java-Objekte, die sich von Host zu Host bewegen können. Sie können ihre Ausführung jederzeit anhalten, sich zu einem anderen Host bewegen und dort die Ausführung fortsetzen.

4. Aglet Programming Interface (API) • Eine Bibliothek von Klassen und Interfaces • Wurde vom IBM Tokyo Forschungslaboratorium in Japan entwickelt, um eine einheitliche Plattform für mobile Agentensysteme zu schaffen.

5. Aglet Software Development Kit (ASDK) • www.trl.ibm.com/aglets (Download) • basiert sich auf Java 1. 1. x. und funktioniert nicht mit Java 1.2 oder höher. • www.sourceforge.com (eine Version für Java 1.2) • alle Ausführungen in diesem Vortrag basieren sich auf Java 1.1.x.

6. Tahiti • ASDK enthält auch einen Agentenplattform Tahiti, die auf Basis von sogenannten Server-API entwickelt wurde und Tahiti ermöglicht bequemes Management von Agenten

7. Basiskomponenten des Agletsystems • Aglet. Ein Aglet ist ein mobiles Java-Objekt, das sich zwischen Hosts bewegen kann. • Proxy. Ein Proxy repräsentiert einen Vertreter eines Aglets und dient als Schutzschild . • Schirmt die public-Methoden eines Aglets vor einem direkten Zugriff durch andere Aglets ab • Versteckt den tatsächlichen Aufenthaltsort des Aglets (location transparency) Client Proxy Aglet Interaktion

8. Basiskomponenten des Agletsystem • Context. Ein Context ist die Arbeitsumgebung eines Aglets und stellt eine Reihe von Diensten zur Verfügung, z.B: • Ein Aglet wird von einem Context erzeugt • Der Context enthält die Informationen über alle in ihm laufenden Aglets Ein Host kann mehrere Contexts enthalten und jeder Context ist durch die Kombination von Serveradresse und seinem Namen bestimmt. • Identifier. Er ist während des ganzen Lebenszyklusen des Aglets eindeutig.

9. Das Verhaltensmodell • Das Modell von einem Aglet wurde durch die Analyse von „Leben“ und „Tod“ eines mobilen Aglets entwickelt. • Es gibt nur zwei Wege, ein Aglet ins Leben zu rufen: • Man kann ein neues Aglet-Objekt erzeugen (Creation) • Es wird von einem existierenden Aglet geklont (Cloning) • Um die Aglets zu kontrollieren, kann man sie zerstören (Disposal). • Aglets sind auf zwei verschiedene Weise mobil: • Aktiv • Passiv • Die Aglets können vorübergehend „einschlafen“, um bestimmte Ressourcen freizugeben (Deactivation) und können später zum Laufen gebracht werden (Activation). • Die Aglets können Informationen austauschen, um eine vorgegebene Aufgabe zu erfüllen (Messaging).

10. Hauptoptionen eines Aglets • Creation. Ein Aglet bekommt einen Identifier, wird in einen Context eingefügt und initialisiert. • Cloning. Es wird eine fast gleiche Kopie des originalen Aglets im selbem Context produziert. Es gibt zwei Unterschiede: • seine eigene ID • seine eigene Ausführungthreads • Dispatching. Das Aglet wird von seinem aktuellen Context entfernt und in den Ziel-Context eingefügt.

11. Hauptoptionen eines Aglets • Retraction. Ein Aglet wird vom Remote-Context entfernt und in den aktuellen Context, von dem es angefordert wurde, eingefügt. • Deactivation. Die Ausführung des Aglets wird angehalten, und sein Zustand auf die Festplatte gespeichert. • Activation . Die Ausführung des Aglets wird mit dem alten Zustand im selben Context wiedergestartet. • Disposal. Die Ausführung vom Aglet wird angehalten und das Aglet wird von seinem aktuellen Contextentfernt, wobei alle seine Threads geschlossen werden.

12. Hauptoptionen eines Aglets Context A Context B Dispose Dispatche Aglet Aglet Retract Clone Create Deactivate Activate Class File Disk Storage

13. Aglet Event Model • Der Clone Listener ist für Cloning Event‘s vorgesehen. Man benutzt den Clone Listener, um zu reagieren: • wenn ein Aglet geklont wird • wenn ein Aglet Clone erzeugt ist • nach dem Cloning. • Der Mobility Listener ist für Mobility Event‘s vorgesehen. Man benutzt diesen Listener, um zu reagieren: • wenn sich ein Aglet von einem Context zu anderem bewegt • wenn es von einem Context angefordert wird • wenn es bei einem neuen Context ankommt. • Der Persistence Listener ist für Persistence Event‘s vorgesehen, um auf Activation bzw. Deactivation eines Aglets zu reagieren.

14. Aglet Communication Model • Aglets kommunizieren mittels message passing. • Messages werden nacheinander verarbeitet. • Eine Message ist ein Objekt, das zwischen Aglets ausgetauscht wird. • Synchrone Kommunikation • Asynchrone Kommunikation Message Aglet Message Proxy Aglet Reply Reply

15. Aglet Package • Die wichtigsten Klassen bzw. Interfaces der Aglets API sind : • Aglet • AgletProxy • AgletContext • Message • FutureReply • AgletID

16. Die Klasse Aglet • Die Klasse Aglet ist die zentrale Klasse in der Aglet API . • Sie enthält die Methoden, die den Lebenszyklus eines Aglets bestimmen: • Cloning • Dispathing • Deactivating • Disposing • Sie enthält aber auch die Methoden, die das Verhalten von einem Aglet festlegen und die von einem Programmierer überschrieben werden sollen .

17. Die Klasse Aglet • Das ObjektAgletInfo, das von getAgletInfo() geliefert wird, enthält die Attribute des Aglets : • Zeit, wann das Aglet erzeugt wurde • code-base • Ankunft-Zeit • die Adresse seines aktuellen Context.

18. Die Klasse Aglet • Erzeugen eines Aglets import com. ibm.aglet public class MyFirstAglet extends Aglet { // Die Methoden vom Aglet }

19. Die Klasse Aglet • Initialisierung eines Aglets public void onCreation (Object init) { //hier wird das Aglet initialisiert }

20. Die Klasse Aglet • Start der Ausführung public void run() { // Aglet wird gestartet } • Um das Aglet zu einem entfernten Context zu schicken, soll die Methode dispatch(new URL („atp://some.host.com/context“)); aufgerufen werden

21. Dispatching State 1. Byte Code Host Host Sending Receiving 2. State 3. Byte Code Host Host

22. AgletProxy Interface • Durch das AgletProxy laufen alle Zugriffe auf das Aglet • Das Objekt AgletProxy ruft den Sicherheitsmanager auf, um zu entscheiden, ob der aktuelle Context die Aglets Methoden anzusprechen erlaubt . • Das AgletProxy ermöglicht auch die sogenannte Orttransparenz (location transparency)

23. AgletProxy Interface • Methoden, die das Proxy des neu erzeugten Aglets zurückgeben: • public abstract AgletProxy AgletContext.createAglet (URL codeBase, String code, Object init) • public abstract AgletProxy AgletContext.retractAglet (URL location, AgletID id) • public abstract AgletProxy AgletProxy.dispatch (URL destination)

24. AgletProxy Interface • Proxies des existierendes Aglets bekommt man auch auf die folgenden Weise : • public abstract AgletProxy Aglet.getProxy() • public abstract AgletProxy AgletContext.getAgletProxy(AgletID id) • public abstract Enumeration AgletContext.getAgletProxy()

25. AgletContext Interface • Der Contextist eine Ausführungsumgebung für Aglets . • Dieses Interface bietet die Möglichkeit die laufenden Aglets in einer Umgebung zu verwalten . • Die Aglet Klasse hat eine Methode zum Zugriff auf seinen aktuellen Context context = getAgletContext();

26. AgletContext Interface • Das Aglet kann durch Zugreifen auf den Context ein neues Aglet erzeugen: context.createAglet(URL codeBase, String code, Object init) • Außerdem gibt es eine Methode, die ein Aglet vom Remote-Context in den aktuellen Context zurückholt: context.retractAglet(remoteContextURL, agletID);

27. Aglet, Aglets Lebenszyklus und Context • Wichtige Ereignisse im Leben eines Aglets • Creation: Erzeugung und Klonen eines Aglets • Disposal: Tod eines Aglets • Mobility: dispatch und retract • Persistence: De- und Aktivierung eines Aglets

28. Realisierung des Event Modells • Events Klassen: • CloneEvent, MobilityEvent, PersistencyEvent • Listener-Interfaces: • CloneListener, MobilityListener, PersistencyListener • Adapter-Klassen • CloneAdapter, MobilityAdapter, PersistencyAdapter

29. Events • Einige Methoden von CloneEvent: • public AgletProxy getAgletProxy(); gibt AgletProxy des geklonten Aglets zurück • Einige Methoden von MobilityEvent • public AgletProxy getAgletProxy(); gibt AgletProxy des gesendeten Aglets zurück • public URL getLocation(); gibt den Bestimmungsort für das Aglet zurück • Einige Methoden von PersistencyEvent • public AgletProxy getAgletProxy(); gibt das AgletProxy des de/aktivierten Aglets zurück

30. Creation • Zwei Erzeugungsarten des Aglets • Direkt: Instanz einer Aglet Klasse • Indirekt: Klonen eines Aglets

31. Creation(direkt) • das Erzeugen einer Aglet-Instanz durch • public AgletProxy AgletContext.createAglet(URL codeBase, String code, Object init); • (nicht durch Konstruktor protected Aglet.Aglet();) • die Manipulation des Aglet Verhaltens • public void Aglet.onCreation(Object init); • public void Aglet.run(); (diese Methoden sollen überschrieben werden)

32. Creation(direkt) • Zusammenarbeit der Methoden createAglet() Aglet() onCreation() run()

33. Creation(indirekt) • Klonen eines Aglets mittels • public final Object Aglet.clone(); • Steuerung des Klonens mittels CloneListener • public CloneAdapter.CloneAdapter(); • public final Aglet.AddCloneListener(CloneListener c); (public final Aglet.removeCloneListener(CloneListener c);)

34. Creation(indirekt) • drei Methoden von CloneListener für die Steuerung des Klonens • public void onCloning(Clone Event); • public void onClone(Clone Event); • public void onCloned(Clone Event); • Mit diesen Methoden kann auch das Verhalten des Aglets und des Clones festgelegt werden.

35. Creation(indirekt) • Die Zusammenarbeit der Methoden run() onCloning() onCloned() Original Clone onClone() run()

36. Creation(indirekt) public class CloningExample extends Aglet{ boolean _theClone = false; public void onCreation(Object o){ addCloneListener(new CloneAdapter(){ public void onCloning(CloneEvent e){ //Ausgabe } public void onCloning(CloneEvent e){ _theClone=true; //Ausgabe } public void onCloning(CloneEvent e){ //Ausgabe }); }

37. Creation(indirekt) public void run() { if(!_theClone){ //The parent runs here clone(); }else { //The clons runs here } } }

38. Disposal • Das Entfernen eines Aglets aus dem Context mittels • public final Aglet.dispose(); • Das Entfernen eines Aglets kann durch • public void Aglet.onDisposing(); beeinflusst werden.

39. Disposal • Aufrufreihenfolge und Zusammenarbeit von Methoden dispose() onDisposing() run()

40. Mobility • zwei Mobilitätsarten eines Aglets • aktiv: Dispatching • passiv: Retraction

41. Mobility(aktiv) • Ein Aglet kann sich selbst mittels • public final void Aglet.dispatch( URL destination); zum anderen Context destination bewegen. • Dispatching- Prozess kann durch MobilityListener beeinflusst werden. • public MobilityAdapter.MobilityAdapter(); • public final Aglet.AddMobilityListener(CloneListener l); (public final Aglet.removeMobilityListener(CloneListener l);)

42. Mobility(aktiv) • zwei Methoden für Steuerung des Dispatchings • public void MobilityAdapter.onDispatching(); (bereitet das Aglet zur „Reise“ vor) • public void MobilityAdapter.onArrival(); (initialisiert das Aglet im Remote-Context)

43. Mobility(aktiv) • Die Zusammenarbeit der Methoden Aktuelles Context run() dispatch() onDispatching() onArrival() run() Remote-Context

44. Mobility(passiv) • Ein Aglet kann aber auch von einem Remote- Context zurückgeholt werden mittels • public AgletProxy AgletContext.retractAglet(URL contextAddress, AgletID identity); • Beispiel: • AgletID aid=proxy.getAgletID() proxy.dispatch(destination); getAgletContext().retractAglet(destination, aid);

45. Mobility(passiv) • Retraction kann durch MobilityListener gesteuert werden mittels onArrival() und • public void MobilityAdapter.onReverting( MobilityEvent); • Retraction unterstützt auch disconnected operation

46. Mobility(passiv) • Die Zusammenarbeit der Methoden lokal retractAglet() onArrival() run() remote run() onReverting()

47. Mobility(passiv) • Jedes Aglet lässt beim Verlassen des aktuellen Contextes seinen elektronischen Fingerabdruck im aktuellen Context • Dieser Fingerabdruck wird in der PropertyList (Liste von Attributpaaren) gespeichert • Die PropertyList kann mittels • public abstract Object getProperty(String key); • public abstract Object getProperty(String key,Object value); • public abstract Object setProperty(String key, Object value); verwaltet werden

48. Persistence • Ein Aglet kann deaktiviert werden mittels • public final Aglet.deactivate(long duration); • De- bzw. Aktivierung kann durch den PersistencyListener beeinflusst werden • public PersistencyAdapter.PersistencyAdapter(); • public final void Aglet.addPersistencyListener( PersistencyListener p); • public final void Aglet.removePersistencyListener( PersistencyListener p);

49. Persistence • zwei Methoden von PersistencyListener zur Steuerung von De- bzw. Aktivierung des Aglets • public void PersistencyAdapter.onDeactivating( PersistencyEvent event); • public void PersistencyAdapter.onActivation( PersistencyEvent event);

50. Persistence • Die Zusammenarbeit der Methoden vorher run() deactivate() onDeactivating() nachher onActivation() run()