OSGi

Struktur

Motivation

• Eclipse Framework:
  

Definition

OSGi Framework

ist eine offene, modulare und skalierbare „Service Delivery Platform“ auf Java-Basis, die dem Idealmodell einer Service Oriented Architecture (SOA) entspricht.( nach wikipedia.de )

Einsatzgebiete

• Steuererung und Vernetzung von Geräten
  • Telematik
  • mobile Endgeräte
  • Heimvernetzung
  • Gebäudeverwaltung
  • industrielle Automatisierung
• Integrierte Entwicklungsumgebung Eclipse in Form des Equinox-Frameworks (seit 2004 Eclipse 3.0)

Organisation

• 1999 wurde die OSGi Alliance gegründet
• Mitglieder sind unter Anderen Sun Microsystems, IBM, Nokia, Motorola, Oracle, NEC, Hitachi, Sprint, Samsung, Siemens, Telefónica, BEA und Deutsche Telekom

Spezifikationen

Framework

• Ablaufumgebung
  • minimale Java Virtual Maschine
• Module
  • jedes Bundle ist eine jar Datei, besitzt seine eigenen Klassen und seinen eigenen Classloader
  • jedes Bundle kann in jeder OSGi Implementierung laufen
  • jedes Bundle spezifiziert, was es importieren und exportieren will
  • Versionierung auf Modulebene
• Lebenszyklus
  
  
  • jedes Bundle muß einen definierte Lebenszyklen unterstützen
  • jedes Bundle muß einen BundleActivator mit start und stop Methoden implementieren
  • der Activator erhält einen Bundlecontext um auf die Framework Funktionalität zugreifen zu können

package helloworld;

import org.osgi.framework.BundleActivator;

import org.osgi.framework.BundleContext;

public class Activator implements BundleActivator {

    /*
     * (non-Javadoc)
     * @see org.osgi.framework.BundleActivator#start(org.osgi.framework.BundleContext)
     */
    public void start(BundleContext context) throws Exception {

        System.out.println("Hello World!!");
    }
    
    /*
     * (non-Javadoc)

     * @see org.osgi.framework.BundleActivator#stop(org.osgi.framework.BundleContext)
     */
    public void stop(BundleContext context) throws Exception {

        System.out.println("Goodbye World!!");
    }

}

• Service Registratur
  
  
  • damit die einzelnen Services miteinander kommunizieren können, registrieren sich die Services bei der Service Registratur
  • OSGi bricht einen reichen Satz an Services mit http://www.osgi.org/About/Technology
  • mit einer LDAP basierten Query Abfrage kann die Service Registratur befragt werden

OSGi Konzepte

• Bundle
  • Charakteristik
    • auslieferbare Applikation
    • registriert Services
  • Inhalt
    • Manifest Datei MANIFEST.MF mit Attributen
      • Bundle-Activator
      • Bundle-ClassPath
      • Bundle-Version
      • Export-Package
      • Import-Package
      • Require-Bundle
    • Code (jar Datei)
    • Ressources (Bilder)
  • Aktionen des OSGi Frameworks
    • Startup
      • liest das Manifest
      • installiert den Code und die Ressourcen
      • löst Abhängigkeiten zwischen den Bundles auf
    • Laufzeit
      • startet das Bundle über den BundleActivator
      • verwaltet den Java Classpath abhängig vom Bundle
      • verwaltet die Bundle Abhängigkeiten
      • stoppt das Bundle über den BundleActivator
• Service
  • Charakteristik
    • registriertes Objekt im Framework
    • können sich als Listener im Framework registrieren Abhängigkeiten der Services auflösen
    • durch Java Interfaces spezifiziert
    • kann durch ein Bundle gebunden, gesucht oder registriert werden
    • mehrere Services können das gleiche Interface implementieren
    • OSGi definierten einen Standardsatz an Services
    • besitzt eine eindeutige ID

Implementierung

Equinox

• OpenSource Community, basierend auf der OSGi Technologie
• OSGi Framework Implementierung
  • Eclipse suchte eine standardisierte, offene, dynamische und modulare Laufzeitumgebung um
    • Bundle zur Laufzeit installieren, neu laden und entfernen zu können
    • unflexible jar Datei durch Metadaten (Versionen, Abhängigkeiten .. ) zu ergänzen MANIFEST.MF
  • Kern von Eclipse ( seit 3.0 )
  • setzt die OSGi Spezifikation R4 um: http://www.eclipse.org/equinox/bundles/
• Entwicklungsumgebung für OSGi Bundles
• können über den Bundle Context referenziert werden

OSGi Console

• erlaubt den Zugriff auf die
  • Eclipse Runtime
  • OSGi Framework
  • alle Bundles
• gibt Statusinformation zu Bundles und Services

Beispiele

helloworld Bundle

1. Neues Projekt anlegen
   1. Plug-In Project Wizard auswählen
   2. Plug-In Project
      • Namen vergeben
      • Ziel Plattform auswählen (OSGi-Framework) 1 Plug-In Content
      • vergewissen, das der Activator Erzeuger gesetzt ist 1 Templates
      • Hello OSGi-Bundle als Template auswählen
2. OSGi Bundle verwalten
3. OSGi Bundle starten
   1. Run Run ..
   2. Neue Configuration anlegen (Equinox OSGi Framework)
      • Plug-In auswählen
      • notwendige Plug-Ins hinzufügen
      • Plug-In Environment validieren
   • Run
     
     

Eclipse Instanz

• starte eclipse mit der console

  grimm@laiard ~ $ eclipse -console     

• Befehlsumfang der Konsole
  • help
• Verwalten des OSGi-Frameworks Eclipse Instanz
• Verwalten des Bundels (Plug-Ins) Lebenszyklus des Bundles
• Statusinformationen zu Bundles und Services:
  • Welche Bundles sind installiert ? In welchem Lebenszyklus befinden sie sich?

    osgi> ss
    
    Framework is launched.
    
    id      State       Bundle
    0       ACTIVE      system.bundle_3.2.2.R32x_v20061101
    1       ACTIVE      org.eclipse.equinox.common_3.2.0.v20060603
    2       ACTIVE      org.eclipse.update.configurator_3.2.1.v20092006
    3       ACTIVE      org.eclipse.core.runtime_3.2.0.v20060603
    4       RESOLVED    org.eclipse.pde.source_3.2.1.r321_v20060823-6vYLLdQ3Nk8DrFG
    6       ACTIVE      org.eclipse.core.contenttype_3.2.0.v20060603
    7       RESOLVED    org.eclipse.core.variables_3.1.100.v20060605
    8       ACTIVE      org.eclipse.core.runtime.compatibility.auth_3.2.0.v20060601
    9       RESOLVED    org.eclipse.team.cvs.ssh_3.2.0.I200606011710
    10      ACTIVE      org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814
    ...      

  • Welche Services sind registriert und wer nutzt diese?

    osgi> services
    {org.osgi.service.packageadmin.PackageAdmin}={
         service.ranking=2147483647, 
         service.pid=0.org.eclipse.osgi.framework.internal.core.PackageAdminImpl, 
         service.vendor=Eclipse.org, service.id=1}
      Registered by bundle: System Bundle [0]
      Bundles using service:
        System Bundle [0]
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.update.configurator_3.2.1.v20092006.jar/ [2]
        update@plugins/org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814.jar [10]
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.core.runtime_3.2.0.v20060603.jar/ [3]
        update@plugins/org.eclipse.equinox.preferences_3.2.1.R32x_v20060717.jar [59]
        update@plugins/org.eclipse.core.jobs_3.2.0.v20060603.jar [41]
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.equinox.common_3.2.0.v20060603.jar/ [1]
        update@plugins/org.eclipse.debug.ui_3.2.1.v20060823.jar 57]
    {org.osgi.service.startlevel.StartLevel}={service.ranking=2147483647, 
    service.pid=0.org.eclipse.osgi.framework.internal.core.StartLevelManager, 
    service.vendor=Eclipse.org, service.id=2}
      Registered by bundle: System Bundle [0]
      No bundles using service.
    ...     

  • Welche Pakete importiert und exportiert ein Bundle direkt oder indirekt?
  • Detailierte Information über ein Bundle.

    osgi> bundle 10
    update@plugins/org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814.jar [10]
      Id=10, Status=ACTIVE      
    Data Root=/net/laiard/fs2/home/grimm/eclipse/eclipse3.2/configuration/org.eclipse.osgi/bundles/10/data
      Registered Services
        {org.eclipse.core.runtime.IExtensionRegistry}={service.id=25}
      Services in use:
        {org.eclipse.osgi.service.datalocation.Location}={type=osgi.configuration.area, service.id=9}
        {org.eclipse.core.runtime.IExtensionRegistry}={service.id=25}
        {org.eclipse.osgi.service.resolver.PlatformAdmin}={
             service.ranking=2147483647, 
             service.pid=0.org.eclipse.osgi.internal.baseadaptor.StateManager, 
             service.vendor=Eclipse.org, 
             service.id=13}
        {org.osgi.service.packageadmin.PackageAdmin}={
             service.ranking=2147483647, 
             service.pid=0.org.eclipse.osgi.framework.internal.core.PackageAdminImpl, 
             service.vendor=Eclipse.org, 
             service.id=1}
      Exported packages
        org.eclipse.core.internal.registry; version="0.0.0"[exported]
        org.eclipse.core.internal.registry.osgi; version="0.0.0"[exported]
        org.eclipse.core.internal.registry.spi; version="0.0.0"[exported]
        org.eclipse.core.runtime; version="0.0.0"[exported]
        org.eclipse.core.runtime.dynamichelpers; version="0.0.0"[exported]
        org.eclipse.core.runtime.spi; version="0.0.0"[exported]
      Imported packages
        org.eclipse.osgi.service.datalocation; version="1.0.0"<System Bundle [0]>
    
        org.eclipse.osgi.service.debug; version="1.0.0"<System Bundle [0]>
        org.eclipse.osgi.service.environment; version="1.0.0"<System Bundle [0]>
        org.eclipse.osgi.service.resolver; version="1.0.0"<System Bundle [0]>
    
        org.eclipse.osgi.storagemanager; version="1.0.0"<System Bundle [0]>
        org.eclipse.osgi.util; version="1.0.0"<System Bundle [0]>
        org.osgi.framework; version="1.3.0"<System Bundle [0]>
    
        org.osgi.service.packageadmin; version="1.2.0"<System Bundle [0]>
        org.osgi.util.tracker; version="1.3.2"<System Bundle [0]>
        javax.xml.parsers; version="0.0.0"<System Bundle [0]>
    
        org.xml.sax; version="0.0.0"<System Bundle [0]>
        org.xml.sax.helpers; version="0.0.0"<System Bundle [0]>
        org.eclipse.core.internal.runtime; 
             version="0.0.0"<initial@reference:file:plugins/org.eclipse.equinox.common_3.2.0.v20060603.jar/ [1]>
    
        org.eclipse.core.internal.boot; 
             version="0.0.0"<initial@reference:file:plugins/org.eclipse.equinox.common_3.2.0.v20060603.jar/ [1]>
        org.eclipse.core.runtime; 
             version="0.0.0"<initial@reference:file:plugins/org.eclipse.equinox.common_3.2.0.v20060603.jar/ [1]>
        org.eclipse.core.internal.registry; 
             version="0.0.0"<update@plugins/org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814.jar [10]>
    
        org.eclipse.core.internal.registry.osgi; 
             version="0.0.0"<update@plugins/org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814.jar [10]>
        org.eclipse.core.internal.registry.spi; 
             version="0.0.0"<update@plugins/org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814.jar [10]>
    
        org.eclipse.core.runtime; 
             version="0.0.0"<update@plugins/org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814.jar [10]>
        org.eclipse.core.runtime.dynamichelpers; 
             version="0.0.0"<update@plugins/org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814.jar [10]>
    
        org.eclipse.core.runtime.spi; 
             version="0.0.0"<update@plugins/org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814.jar [10]>
        org.eclipse.core.runtime.jobs; 
             version="0.0.0"<update@plugins/org.eclipse.core.jobs_3.2.0.v20060603.jar [41]>
    
      Fragment bundles
        update@plugins/org.eclipse.core.runtime.compatibility.registry_3.2.1.R32x_v20060907/ [56]
      Named class space
        org.eclipse.equinox.registry; bundle-version="3.2.1.R32x_v20060814"[provided]
      Required bundles
        org.eclipse.equinox.common; 
             bundle-version="3.2.0.v20060603"<initial@reference:
                                              file:
                                              plugins/org.eclipse.equinox.common_3.2.0.v20060603.jar/ [1]>   

  • Manifest Datei eines Bundles

    osgi> headers 10
    Bundle headers:
     Bundle-Activator = org.eclipse.core.internal.registry.osgi.Activator
     Bundle-ClassPath = runtime_registry_compatibility.jar, .
     Bundle-Localization = plugin
     Bundle-ManifestVersion = 2
     Bundle-Name = Extension Registry Support
     Bundle-RequiredExecutionEnvironment = J2SE-1.4,CDC-1.0/Foundation-1.0,J2SE-1.3
     Bundle-SymbolicName = org.eclipse.equinox.registry; singleton:=true
     Bundle-Vendor = Eclipse.org
     Bundle-Version = 3.2.1.R32x_v20060814
     Eclipse-ExtensibleAPI = true
     Eclipse-LazyStart = true
     Export-Package = org.eclipse.core.internal.registry;x-friends:="org.eclipse.core.runtime",
                      org.eclipse.core.internal.registry.osgi;x-friends:="org.eclipse.core.runtime",
                      org.eclipse.core.internal.registry.spi;x-internal:=true,
                      org.eclipse.core.runtime; registry="split"; mandatory:="registry",
                      org.eclipse.core.runtime.dynamichelpers,org.eclipse.core.runtime.spi
     Import-Package = org.eclipse.core.runtime.jobs;resolution:=optional,
                      org.eclipse.osgi.storagemanager,
                      org.eclipse.osgi.util,
                      org.eclipse.osgi.service.datalocation,
                      org.eclipse.osgi.service.debug,
                      org.eclipse.osgi.service.environment,
                      org.eclipse.osgi.service.resolver,
                      org.osgi.framework,
                      org.osgi.service.packageadmin,
                      org.osgi.util.tracker,
                      org.xml.sax,org.xml.sax.helpers,
                      javax.xml.parsers
     Manifest-Version = 1.0
     Require-Bundle = org.eclipse.equinox.common;bundle-version="[3.2.0,4.0.0)"   

  • Services können über LDAP Filter gesucht abgefragt werden.

    osgi> services "(&(objectclass=org.eclipse.osgi.*)(service.vendor=Eclipse.org))"
    {org.eclipse.osgi.framework.log.FrameworkLog}={service.ranking=2147483647, 
                                                   service.pid=0.org.eclipse.core.runtime.adaptor.EclipseLog, 
                                                   service.vendor=Eclipse.org, service.id=3}
      Registered by bundle: System Bundle [0]
      Bundles using service:
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.update.configurator_3.2.1.v20092006.jar/ [2]
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.core.runtime_3.2.0.v20060603.jar/ [3]
        update@plugins/org.eclipse.equinox.preferences_3.2.1.R32x_v20060717.jar [59]
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.equinox.common_3.2.0.v20060603.jar/ [1]
    {org.eclipse.osgi.framework.log.FrameworkLog}={service.ranking=-2147483648, performance=true, 
                                                   service.pid=46org.eclipse.core.runtime.adaptor.EclipseLog, 
                                                   service.vendor=Eclipse.org, service.id=4}
      Registered by bundle: System Bundle [0]
      Bundles using service:
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.core.runtime_3.2.0.v20060603.jar/ [3]
        update@plugins/org.eclipse.equinox.preferences_3.2.1.R32x_v20060717.jar [59]
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.equinox.common_3.2.0.v20060603.jar/ [1]
    {org.eclipse.osgi.service.environment.EnvironmentInfo}={service.ranking=2147483647, 
                service.pid=0.org.eclipse.core.runtime.internal.adaptor.EclipseEnvironmentInfo, 
                service.vendor=Eclipse.org, 
                service.id=12}
      Registered by bundle: System Bundle [0]
      Bundles using service:
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.core.runtime_3.2.0.v20060603.jar/ [3]
    {org.eclipse.osgi.service.resolver.PlatformAdmin}={
         service.ranking=2147483647, 
         service.pid=0.org.eclipse.osgi.internal.baseadaptor.StateManager, 
         service.vendor=Eclipse.org, 
         service.id=13}
      Registered by bundle: System Bundle [0]
      Bundles using service:
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.update.configurator_3.2.1.v20092006.jar/ [2]
        update@plugins/org.eclipse.equinox.registry_3.2.1.R32x_v20060814.jar [10]
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.core.runtime_3.2.0.v20060603.jar/ [3]
    {org.eclipse.osgi.service.pluginconversion.PluginConverter}={
         service.ranking=2147483647, 
         service.pid=0.org.eclipse.core.runtime.internal.adaptor.PluginConverterImpl, 
         service.vendor=Eclipse.org, 
         service.id=14}
      Registered by bundle: System Bundle [0]
      No bundles using service.
    {org.eclipse.osgi.framework.console.CommandProvider}={service.ranking=2147483647, 
                 service.pid=0.org.eclipse.core.runtime.internal.adaptor.EclipseCommandProvider, 
                 service.vendor=Eclipse.org, 
                 service.id=15}
      Registered by bundle: System Bundle [0]
      Bundles using service:
        System Bundle [0]
    {org.eclipse.osgi.service.localization.BundleLocalization}={
         service.ranking=2147483647, 
         service.pid=0.org.eclipse.core.runtime.internal.adaptor.BundleLocalizationImpl, 
         service.vendor=Eclipse.org, 
         service.id=16}
      Registered by bundle: System Bundle [0]
      Bundles using service:
        initial@reference:file:plugins/org.eclipse.equinox.common_3.2.0.v20060603.jar/ [1]    

OSGi Bundles installieren

• Ablaufumgebung installieren
• Bundles installieren