Functor y Paso de Mensajes En el desarrollo de programación

Functor y Paso de Mensajes
En el desarrollo de programación distribuida es necesario poder descomponer las partes
esenciales del sistema en pequeñas porciones lógicas o módulos los cuales deben cumplir con
responsabilidades individuales, destinados a la consecución del objetivo principal de dicho
sistema, para ello, estos módulos tiene que trabajar unidos.
En los términos de la ingeniería de software estos módulos son conocido como componentes,
esta tecnología ha empezado a demostrar que ofrece ventajas en tiempo de desarrollo y
reducción de costos en el proceso de desarrollo de software [1], decido a que es una unidad de
instalación o despliegue independiente, con autonomía de ejecución así sea desarrollada por
terceros y no tiene estado persistente [6,42], en el lenguaje de programación Mozart un
componente es conocidos como functor.
Un functor es una función cuyos argumentos son los módulos que necesita y cuyo resultado es un
nuevo módulo, es decir, toma las interfaces de módulos como argumentos, crea un nuevo modulo
y retorna esa interfaz de modulo[5,226], por esto mismo, los functores tienen una abstracción
lingüística propia, divida en tres partes, primero import que especifica que otros módulos se van a
utilizar, export que especifica la interfaz de modulo generado y define donde se hace la
implementación de los módulos y el código.
Los functores al ser una unidad de compilación poseen la ventaja de ser manejados en archivos,
pueden ser en estilo de código fuente o pueden ser manejados como objetos. Los archivos que
son manejados en código fuente permiten la compilación y de esta manera pueden ser manejados
como objetos y así tener un modulo similar a una librería.
Los functores poseen ventajas como lo son las referencias externas que tiene a otras entidades de
lenguajes, por ejemplo, es fácil hacer que un functor contenga datos calculados en tiempo de
ejecución, esto es útil, por ejemplo, para incluir grandes tablas de datos de imagen en
forma de código fuente. Un functor es ligero, puede ser utilizado para encapsular una sola
entidad, como un objeto o una clase, con el fin de hacer explícitos los módulos necesarios por la
entidad.
Este componente de software es muy útil, la estructura del functor se representas de la siguiente
manera[1,229]:
functor
export
append:Append
sort:Sort
member:Member
...
define
proc {Append ... } ... end
proc {MergeSort ...} ... end
proc {Sort ... } ... {MergeSort ...} ... end
proc {Member ...} ... end
end
Para poder lograr que los componentes se comuniquen es necesario aplicar un modelo de
comunicación, en este caso se utilizara el modelo de concurrencia por paso de mensajes que
provee Mozart Oz, este modelo es una extensión del modelo de la concurrencia declarativa, que a
su vez es una extensión del modelo de la programación declarativa.
La concurrencia por paso de mensajes es un modelo en el cual se incluye un elemento llamado
puerto, estos son canales de comunicación asíncrono, por el cual, muchos flujos pueden realizar
los envíos de mensajes sin tener un orden especifico.
Los puertos son tipos abstractos de datos que poseen dos operaciones:


{NewPort S P}: Crea un nuevo puerto con punto de acceso P y flujo S.
{Send P X}: Coloca X en el flujo correspondiente al punto de entrada P.
Los mensajes que llegan al puerto no necesariamente tiene que llevar una respuesta de este,
razón por la cual el objeto que envía el mensaje puede ejecutar otra tarea, a su vez, el puerto
puede recibir varios mensajes y tenerlos en cola y procesarlos en orden de llegado, es un pila FIFO.
Otra gran ventaja que poseen los puertos es que son seguros, debido a que estos son variables de
solo lectura, no pueden ser poblados desde el exterior.
Los objetos puertos están compuestos por uno o más puertos y objetos de flujo, mejorándolos en
muchos aspectos, por ejemplo, la comunicación muchos-uno es posible, muchos objetos pueden
tener referencia a un puerto pero cada uno envía el mensaje de manera independiente, además
los puertos pueden ser incluidos en estructuras de datos. Los objetos puertos pueden crear
nuevos puertos y enviar mensajes a estos. Este tipo de objetos es el adecuado en sistemas
distribuidos, ya que se puede modelar cada “site” del sistema como un puerto.
Para desarrollar los objetos puerto que posean una interfaz de requerimiento y estén alambrados
con otros objetos utilizaremos la siguiente codificación[2,43]:
proc {NuevObjPuerto Proc Flujoin Reqin}
thread for Msg in Reqin do {Proc Msg} end end
{NewPort Flujoin Reqin}
end
La función anterior está definida con el objeto de parametrizar explícitamente el flujo que se
asociara al objeto puerto “Reqin” para su posterior alambrado. Por medio de esta función se puede
notar que los mensajes serán procesados por un procedimiento “Proc”, para poder iniciar un
nuevo objeto puerto es necesario ejecutar la siguiente instrucción:
{NuevoObjPuerto ProcX F1 R1}
Donde



R1 es el nombre del puerto
F1 es el flujo asociado
ProcX es el procedimiento a aplicar a los mensajes
Para poder configurar el puerto creado anteriormente solo se debe enviar un mensaje a través de
este para que sea procesado, para lograrlo se debe ejecutar la siguiente instrucción:
{Send R1 dato1}
Esto enviara el mensaje de dato1 al puerto R1 para quedar en cola y ser procesado por ProcX.
[5] Roy, P. V., and Haridi, S. Concepts, Techniques and Models of Computer
Programming.
MIT Press, 2004.
[6] Henry A. Diosa, Especi_caci_on de un Modelo de Referencia Arquitectural de Software
A
Nivel de Con_guraci_on, Estructura y Comportamiento,2008
[1] http://pegasus.javeriana.edu.co/~jcpymes/Docs/DSBC.pdf