TY  - JOUR
A1  - Haupt, Michael
A1  - Adams, Bram
A1  - Timbermont, Stijn
A1  - Gibbs, Celina
A1  - Coady, Yvonne
A1  - Hirschfeld, Robert
T1  - Disentangling virtual machine architecture
N2  - Virtual machine (VM) implementations are made of intricately intertwined subsystems, interacting largely through implicit dependencies. As the degree of crosscutting present in VMs is very high, VM implementations exhibit significant internal complexity. This study proposes an architecture approach for VMs that regards a VM as a composite of service modules coordinated through explicit bidirectional interfaces. Aspect-oriented programming techniques are used to establish these interfaces, to coordinate module interaction, and to declaratively express concrete VM architectures. A VM architecture description language is presented in a case study, illustrating the application of the proposed architectural principles.
Y1  - 2009
UR  - http://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=4124007
U6  - https://doi.org/10.1049/iet-sen.2007.0121
SN  - 1751-8806
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Geller, Felix
A1  - Hirschfeld, Robert
A1  - Bracha, Gilad
T1  - Pattern Matching for an object-oriented and dynamically typed programming language
N2  - Pattern matching is a well-established concept in the functional programming community. It provides the means for concisely identifying and destructuring values of interest. This enables a clean separation of data structures and respective functionality, as well as dispatching functionality based on more than a single value. Unfortunately, expressive pattern matching facilities are seldomly incorporated in present object-oriented programming languages. We present a seamless integration of pattern matching facilities in an object-oriented and dynamically typed programming language: Newspeak. We describe language extensions to improve the practicability and integrate our additions with the existing programming environment for Newspeak. This report is based on the first author’s master’s thesis.
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 36 
KW  - Pattern Matching
KW  - Musterabgleich
KW  - Muster
KW  - Objekt-Orientiertes Programmieren
KW  - Dynamische Typ Systeme
KW  - Pattern Matching
KW  - Patterns
KW  - Object-Oriented Programming
KW  - Dynamic Type System
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-43035
SN  - 978-3-86956-065-6
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Haupt, Michael
A1  - Marr, Stefan
A1  - Hirschfeld, Robert
T1  - CSOM/PL : a virtual machine product line
N2  - CSOM/PL is a software product line (SPL) derived from applying multi-dimensional separation of concerns (MDSOC) techniques to the domain of high-level language virtual machine (VM) implementations. For CSOM/PL, we modularised CSOM, a Smalltalk VM implemented in C, using VMADL (virtual machine architecture description language). Several features of the original CSOM were encapsulated in VMADL modules and composed in various combinations. In an evaluation of our approach, we show that applying MDSOC and SPL principles to a domain as complex as that of VMs is not only feasible but beneficial, as it improves understandability, maintainability, and configurability of VM implementations without harming performance.
N2  - CSOM/PL ist eine Softwareproduktfamilie (software product line, SPL), die erstellt wurde, indem Techniken der mehrdimensionalen Belangtrennung (multi-dimensional separation of concerns, MDSOC) auf die Domäne der virtuellen Maschinen (VM) für höhere Programmiersprachen angewendet wurden. Dazu wurde CSOM, eine in C implementierte Smalltalk-VM, mittels VMADL (virtual machine architecture description language) in Module zerlegt. Etliche Eigenschaften von CSOM wurden in VMADL-Module gekapselt und auf unterschiedliche Weisen komponiert. Die Auswertung des Ansatzes zeigt, dass die Anwendung von MDSOC- und SPL-Prinzipien auf die komplexe VM-Domäne nicht nur machbar ist, sondern darüber hinaus auch Vorteile mit sich bringt, da die Verständlichkeit, Wartbarkeit und Konfigurierbarkeit von VM-Implementierungen ohne Beeinträchtigung der Ausführungsgeschwindigkeit verbessert werden.
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 48 
KW  - Virtuelle Maschinen
KW  - Architektur
KW  - Softwareproduktlinien
KW  - mehrdimensionale Belangtrennung
KW  - Virtual machines
KW  - architecture
KW  - software product lines
KW  - multi-dimensional separation of concerns
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-52332
SN  - 978-3-86956-134-9
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Lincke, Jens
A1  - Appeltauer, Malte
A1  - Steinert, Bastian
A1  - Hirschfeld, Robert
T1  - An open implementation for context-oriented layer composition in ContextJS
JF  - Science of computer programming
N2  - Context-oriented programming (COP) provides dedicated support for defining and composing variations to a basic program behavior. A variation, which is defined within a layer, can be de-/activated for the dynamic extent of a code block. While this mechanism allows for control flow-specific scoping, expressing behavior adaptations can demand alternative scopes. For instance, adaptations can depend on dynamic object structure rather than control flow. We present scenarios for behavior adaptation and identify the need for new scoping mechanisms. The increasing number of scoping mechanisms calls for new language abstractions representing them. We suggest to open the implementation of scoping mechanisms so that developers can extend the COP language core according to their specific needs. Our open implementation moves layer composition into objects to be affected and with that closer to the method dispatch to be changed. We discuss the implementation of established COP scoping mechanisms using our approach and present new scoping mechanisms developed for our enhancements to Lively Kernel.
KW  - ContextJS
KW  - Context-oriented programming
KW  - Open implementations
KW  - Dynamic adaptation
KW  - Scope
Y1  - 2011
U6  - https://doi.org/10.1016/j.scico.2010.11.013
SN  - 0167-6423
VL  - 76
IS  - 12
SP  - 1194
EP  - 1209
PB  - Elsevier
CY  - Amsterdam
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Kleine, Matthias
A1  - Hirschfeld, Robert
A1  - Bracha, Gilad
T1  - An abstraction for version control systems
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Softwaresystemtechnik an der Universität Potsdam
N2  - Versionsverwaltungssysteme (VCS) ermöglichen es Entwicklern, Änderungen an Softwareartifakten zu verwalten. VCS werden mit Hilfe einer Vielzahl verschiedener Werkzeuge bedient, wie z.\,B. graphische Front-ends oder Kommandozeilenwerkzeuge. Es ist wünschenswert mit einzelnen solcher Werkzeuge unterschiedliche VCS bedienen zu können. Bislang hat sich jedoch keine Abstraktion für Versionsverwaltungssysteme durchgesetzt, mit deren Hilfe solche Werkzeuge erstellt werden können. Stattdessen implementieren Werkzeuge zur Interaktion mit mehreren VCS ad-hoc Lösungen. Diese Masterarbeit stellt Pur vor, eine Abstraktion über Versionsverwaltungskonzepte. Mit Hilfe von Pur können Anwendungsprogramme entwickelt werden, die mit mehreren Versionsverwaltungssystemen interagieren können. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Implementierung dieser Abstraktion bereitgestellt und mit Hilfe eines Anwendungsprogramms validiert.
N2  - Version Control Systems (VCS) allow developers to manage changes to software artifacts. Developers interact with VCSs through a variety of client programs, such as graphical front-ends or command line tools. It is desirable to use the same version control client program against different VCSs. Unfortunately, no established abstraction over VCS concepts exists. Instead, VCS client programs implement ad-hoc solutions to support interaction with multiple VCSs. This thesis presents Pur, an abstraction over version control concepts that allows building rich client programs that can interact with multiple VCSs. We provide an implementation of this abstraction and validate it by implementing a client application.
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 54 
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-55629
SN  - 978-3-86956-158-5
SN  - 1613-5652
SN  - 2191-1665
IS  - 54
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Hirschfeld, Robert
A1  - Perscheid, Michael
A1  - Haupt, Michael
T1  - Explicit use-case representation in object-oriented programming languages
JF  - ACM SIGPLAN notices
N2  - Use-cases are considered an integral part of most contemporary development processes since they describe a software system's expected behavior from the perspective of its prospective users. However, the presence of and traceability to use-cases is increasingly lost in later more code-centric development activities. Use-cases, being well-encapsulated at the level of requirements descriptions, eventually lead to crosscutting concerns in system design and source code. Tracing which parts of the system contribute to which use-cases is therefore hard and so limits understandability.
 In this paper, we propose an approach to making use-cases first-class entities in both the programming language and the runtime environment. Having use-cases present in the code and the running system will allow developers, maintainers, and operators to easily associate their units of work with what matters to the users. We suggest the combination of use-cases, acceptance tests, and dynamic analysis to automatically associate source code with use-cases. We present UseCasePy, an implementation of our approach to use-case-centered development in Python, and its application to the Django Web framework.
KW  - design
KW  - languages
KW  - use-cases
KW  - separation of concerns
KW  - traceability
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1145/2168696.2047856
SN  - 0362-1340
VL  - 47
IS  - 2
SP  - 51
EP  - 60
PB  - Association for Computing Machinery
CY  - New York
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Appeltauer, Malte
A1  - Hirschfeld, Robert
T1  - The JCop language specification : Version 1.0, April 2012
N2  - Program behavior that relies on contextual information, such as physical location or network accessibility, is common in today's applications, yet its representation is not sufficiently supported by programming languages. With context-oriented programming (COP), such context-dependent behavioral variations can be explicitly modularized and dynamically activated. In general, COP could be used to manage any context-specific behavior. However, its contemporary realizations limit the control of dynamic adaptation. This, in turn, limits the interaction of COP's adaptation mechanisms with widely used architectures, such as event-based, mobile, and distributed programming. The JCop programming language extends Java with language constructs for context-oriented programming and additionally provides a domain-specific aspect language for declarative control over runtime adaptations. As a result, these redesigned implementations are more concise and better modularized than their counterparts using plain COP. JCop's main features have been described in our previous publications. However, a complete language specification has not been presented so far. This report presents the entire JCop language including the syntax and semantics of its new language constructs.
N2  - Das Verhalten von modernen Software-Anwendungen benötigt häufig Informationen über den Kontext ihrer Ausführung, z.B. die geografische Position, die Tageszeit oder die aktuelle Netzwerkbandbreite. Dennoch bieten heutige Programmiersprachen nur wenig Unterstützung für die Repräsentation kontextspezifischen Verhaltens. Kontextorientiertes Programmieren ist ein Ansatz, der die explizite Modularisierung und Laufzeitaktivierung von kontextspezifischem Verhalten auf der Ebene von Programmiersprachkonstrukten ermöglicht. Die bisherigen Umsetzungen von kontextorientiertem Programmieren schränken jedoch die Kontrolle der Laufzeitaktivierungen solches kontextspezifischen Verhaltens ein. Daraus folgt eine Einschränkung der Anwendungsbereiche für kontextorientiertes Programmieren, unter anderem für solche Domänen, in denen Programme sehr häufig kontextabhängiges Verhalten bereitstellen, z.B. ereignisbasierte, mobile und dienstorientierte Systeme. Die Programmiersprache JCop erweitert Java um Sprachkonstrukte für kontextorientieres Programmieren und bietet zusätzlich eine domänenspezifische Aspektsprach an, mit deren Hilfe Laufzeitadaptionen deklarativ spezifiziert werden können. Die Kernkonzepte von JCop wurden bereits in mehrern Publikationen vorgestellt, dieser Bericht enthält nun eine umfassende Sprachspezifikation von JCop.
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 59 
KW  - Programming Languages
KW  - Context-oriented Programming
KW  - Aspect-oriented Programming
KW  - Java
KW  - JCop
KW  - runtime adaptations
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60208
SN  - 978-3-86956-193-6
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Calmez, Conrad
A1  - Hesse, Hubert
A1  - Siegmund, Benjamin
A1  - Stamm, Sebastian
A1  - Thomschke, Astrid
A1  - Hirschfeld, Robert
A1  - Ingalls, Dan
A1  - Lincke, Jens
T1  - Explorative authoring of Active Web content in a mobile environment
N2  - Developing rich Web applications can be a complex job - especially when it comes to mobile device support. Web-based environments such as Lively Webwerkstatt can help developers implement such applications by making the development process more direct and interactive. Further the process of developing software is collaborative which creates the need that the development environment offers collaboration facilities. This report describes extensions of the webbased development environment Lively Webwerkstatt such that it can be used in a mobile environment. The extensions are collaboration mechanisms, user interface adaptations but as well event processing and performance measuring on mobile devices.
N2  - Vielseitige Webanwendungen zu entwickeln kann eine komplexe Aufgabe sein - besonders wenn es die Unterstützung mobiler Geräte betrifft. Webbasierte Umgebungen wie Lively Kernel können Entwicklern helfen Webanwendungen zu entwickeln, indem sie den Entwicklungsprozess direkter und interaktiver gestalten. Zudem sind Entwicklungsprozesse von Software kollaborativ, d.h. Enwicklungsumgebungen müssen so gestaltet sein, dass sie mit kollaborativen Elementen zu unterstützen. Diese Arbeit beschreibt die Erweiterungen der webbasierten Entwicklungsumgebung Lively Webwerkstatt, so dass diese in einer mobilen Umgebung genutzt werden kann. Die Reichweite dieser Erweiterungen erstreckt sich von Kollaborationsmechanismen und Benutzerschnittstellen bis hin zu Eventbehandlung und Performanzmessungen auf mobilen Geräten.
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 72 
KW  - Web applications
KW  - Mobile Application Development
KW  - CSCW
KW  - Lively Kernel
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64054
SN  - 978-3-86956-232-2
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Berov, Leonid
A1  - Henning, Johannes
A1  - Mattis, Toni
A1  - Rein, Patrick
A1  - Schreiber, Robin
A1  - Seckler, Eric
A1  - Steinert, Bastian
A1  - Hirschfeld, Robert
T1  - Vereinfachung der Entwicklung von Geschäftsanwendungen durch Konsolidierung von Programmierkonzepten und -technologien
N2  - Die Komplexität heutiger Geschäftsabläufe und die Menge der zu verwaltenden Daten stellen hohe Anforderungen an die Entwicklung und Wartung von Geschäftsanwendungen. Ihr Umfang entsteht unter anderem aus der Vielzahl von Modellentitäten und zugehörigen Nutzeroberflächen zur Bearbeitung und Analyse der Daten. Dieser Bericht präsentiert neuartige Konzepte und deren Umsetzung zur Vereinfachung der Entwicklung solcher umfangreichen Geschäftsanwendungen. Erstens: Wir schlagen vor, die Datenbank und die Laufzeitumgebung einer dynamischen objektorientierten Programmiersprache zu vereinen. Hierzu organisieren wir die Speicherstruktur von Objekten auf die Weise einer spaltenorientierten Hauptspeicherdatenbank und integrieren darauf aufbauend Transaktionen sowie eine deklarative Anfragesprache nahtlos in dieselbe Laufzeitumgebung. Somit können transaktionale und analytische Anfragen in derselben objektorientierten Hochsprache implementiert werden, und dennoch nah an den Daten ausgeführt werden. Zweitens: Wir beschreiben Programmiersprachkonstrukte, welche es erlauben, Nutzeroberflächen sowie Nutzerinteraktionen generisch und unabhängig von konkreten Modellentitäten zu beschreiben. Um diese abstrakte Beschreibung nutzen zu können, reichert man die Domänenmodelle um vormals implizite Informationen an. Neue Modelle müssen nur um einige Informationen erweitert werden um bereits vorhandene Nutzeroberflächen und -interaktionen auch für sie verwenden zu können. Anpassungen, die nur für ein Modell gelten sollen, können unabhängig vom Standardverhalten, inkrementell, definiert werden. Drittens: Wir ermöglichen mit einem weiteren Programmiersprachkonstrukt die zusammenhängende Beschreibung von Abläufen der Anwendung, wie z.B. Bestellprozesse. Unser Programmierkonzept kapselt Nutzerinteraktionen in synchrone Funktionsaufrufe und macht somit Prozesse als zusammenhängende Folge von Berechnungen und Interaktionen darstellbar. Viertens: Wir demonstrieren ein Konzept, wie Endnutzer komplexe analytische Anfragen intuitiver formulieren können. Es basiert auf der Idee, dass Endnutzer Anfragen als Konfiguration eines Diagramms sehen. Entsprechend beschreibt ein Nutzer eine Anfrage, indem er beschreibt, was sein Diagramm darstellen soll. Nach diesem Konzept beschriebene Diagramme enthalten ausreichend Informationen, um daraus eine Anfrage generieren zu können. Hinsichtlich der Ausführungsdauer sind die generierten Anfragen äquivalent zu Anfragen, die mit konventionellen Anfragesprachen formuliert sind. Das Anfragemodell setzen wir in einem Prototypen um, der auf den zuvor eingeführten Konzepten aufsetzt.
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 71 
KW  - Geschäftsanwendungen
KW  - Programmierkonzepte
KW  - Datenbank
KW  - Hauptspeicherdatenbank
KW  - Python
KW  - Spaltenlayout
KW  - Nebenläufigkeit
KW  - Transaktionen
KW  - Anfragesprache
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64045
SN  - 978-3-86956-231-5
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Felgentreff, Tim
A1  - Borning, Alan
A1  - Hirschfeld, Robert
T1  - Babelsberg : specifying and solving constraints on object behavior
N2  - Constraints allow developers to specify desired properties of systems in a number of domains, and have those properties be maintained automatically. This results in compact, declarative code, avoiding scattered code to check and imperatively re-satisfy invariants. Despite these advantages, constraint programming is not yet widespread, with standard imperative programming still the norm. There is a long history of research on integrating constraint programming with the imperative paradigm. However, this integration typically does not unify the constructs for encapsulation and abstraction from both paradigms. This impedes re-use of modules, as client code written in one paradigm can only use modules written to support that paradigm. Modules require redundant definitions if they are to be used in both paradigms. We present a language – Babelsberg – that unifies the constructs for en- capsulation and abstraction by using only object-oriented method definitions for both declarative and imperative code. Our prototype – Babelsberg/R – is an extension to Ruby, and continues to support Ruby’s object-oriented se- mantics. It allows programmers to add constraints to existing Ruby programs in incremental steps by placing them on the results of normal object-oriented message sends. It is implemented by modifying a state-of-the-art Ruby virtual machine. The performance of standard object-oriented code without con- straints is only modestly impacted, with typically less than 10% overhead compared with the unmodified virtual machine. Furthermore, our architec- ture for adding multiple constraint solvers allows Babelsberg to deal with constraints in a variety of domains. We argue that our approach provides a useful step toward making con- straint solving a generic tool for object-oriented programmers. We also provide example applications, written in our Ruby-based implementation, which use constraints in a variety of application domains, including interactive graphics, circuit simulations, data streaming with both hard and soft constraints on performance, and configuration file Management.
N2  - Constraints – Beschränkungen und Abhängigkeiten zwischen Systemteilen – erlauben es Entwicklern, erwünschte Eigenschaften von Systemen zu spezifizieren, sodass diese automatisch sichergestellt werden. Das führt zu kompaktem, deklarativem Quelltext, und vermeidet verstreute Anweisungen, die wiederholt Invarianten prüfen und wiederherstellen müssen. Trotz dieser Vorteile ist Programmieren mit Constraints nicht verbreitet, sondern imperatives Programmieren die Norm. Es gibt eine lange Forschungsgeschichte zur Integration von Constraints mit imperativem Programmieren. Jedoch vereinheitlicht diese Integration nicht die Programmierkonstrukte zur Abstraktion und Kapselung beider Paradigmen. Das verhindert die Wiederverwendung von Modulen, da Quelltext, der in einem Paradigma geschrieben wurde, nur Module verwenden kann, die so geschrieben sind, dass sie dieses Paradigma unterstützen. Module benötigen daher redundante Definitionen, wenn sie in beiden Paradigmen zur Verfügung stehen sollen. Wir präsentieren hier eine Sprache – Babelsberg – welche die Konstrukte zur Abstraktion und Kapselung vereinheitlicht, indem sie bekannte objektorientierte Methodendefinitionen sowohl für deklarativen, als auch für imperativen Code verwendet. Unser Prototyp –Babelsberg/R – ist eine Erweiterung von Ruby, und unterstützt Rubys objektorientierte Semantik. Dieser erlaubt es Programmieren, Constraints schrittweise zu existierenden Ruby Programmen hinzuzufügen, indem diese auf den Ergebnissen von Methodenaufrufen deklariert werden. Der Prototyp ist auf Basis einer virtuellen Maschine für Ruby implementiert, wobei die Ausführungsgeschwindigkeit von objektorienterten Programmteilen ohne Constraints nur minimal – typischerweise weniger als 10% – beeinträchtigt wird. Weiterhin erlaubt es unsere Architektur, je nach Anwendungsfall, mehrere Lösungsalgorithmen für Constraints zu verwenden. Wir argumentieren, dass unser Ansatz einen nützlichen Schritt darstellt, um Programmieren mit Constraints zu einem allgemeinen Werkzeug für objektorientierte Programmierer zu machen. Wir zeigen Beispielanwendungen, die unserer Ruby-basierten Implementierung geschrieben sind, welche Constraints in einer Reihe von Anwendungen verwenden: Für interaktive Grafik, Schaltkreissimulation, Datenströme mit sowohl harten, als auch weichen Constraints bezüglich ihrer Geschwindigkeit, und Konfigurationsverwaltung.
T3  - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 81 
KW  - Constraints
KW  - Beschränkungen und Abhängigkeiten
KW  - Objekt-orientiertes Programmieren mit Constraints
KW  - Constraints
KW  - Object Constraint Programming
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-67296
SN  - 978-3-86956-265-0
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  -