クラウドアプリケーション・モデリング考

8月7日に「匠の夏まつり ～モデリングの彼方に未来を見た～」のイベントが行われましたが、この中でパネルディスカッションに参加させていただきました。パネルディスカッションでご一緒させていただいた萩本さん、平鍋さん、高崎さん、会場の皆さん、どうもありがとうございました。

パネルディスカッションがよいきっかけとなって、クラウドアプリケーション開発におけるモデリングについての方向性について腰を落として考えることができました。このところFunctional Reactive Programmingを追いかけていましたが、ちょうどモデリングとの接続を考えられる材料が揃ってきているタイミングでした。

パネルディスカッションの前後に考えたことをこれまでの活動の振り返りも含めてまとめてみました。

基本アプローチ

2008年頃からクラウドアプリケーション開発の手法について以下の3点を軸に検討を進めています。

• クラウド・アプリケーションのアーキテクチャ
• メタ・モデルと実装技術
• モデル駆動開発

検討結果は以下にあげるスライドとブログ記事としてまとめていますが、基本的な考え方は現在も同じです。

ざっくりいうと:

• クラウド・アプリケーションのバックエンドのアーキテクチャはメッセージ方式になる。
• クラウド・アプリケーションのモデリングではOOADの構造モデル、状態機械モデルを踏襲。
• 協調モデルの主力モデルとしてメッセージフローまたはデータフローを採用。
• OOADの構造モデル、状態機械モデルはモデル駆動開発による自動生成。
• メッセージフローまたはデータフローはDSLによる直接実行方式が有効の可能性が高い。

という方針＆仮説です。「OOADの構造モデル、状態機械モデルはモデル駆動開発による自動生成」についてはSimpleModeler、「メッセージフローまたはデータフローはDSLによる直接実行方式」についてはg3 frameworkで試作を行っていました。

ここまでが2010年から2012年中盤にかけての状況です。

スライド

• クラウド・アプリケーションの作り方: edge2.ccの挑戦 (2009-10-08)
• クラウドアプリケーションモデリングへのアプローチ (2010-05-12)
• クラウド・モデリング (2010-05-12)
• クラウド・アプリケーション・アーキテクチャ (2010-10-18)
• Object-Functional Analysis and Design (2012-03-19)
• Scalaでプログラムを作りました (2012-04-29)
• Object-Functional Analysis and Design and Programming温泉 (2012-08-18)
• 文書をプログラムにする技術 - SimpleModeler + Mindmap & SmartDox (2012-10-22)
• Scala in Model-Driven development for Apparel Cloud Platform (2013-03-02)
• オブジェクト指向開発におけるObject-Functional Programming (2014-11-14)

ブログ

• g3フレームワークをリリース (2010-09-26)
• クラウド・モデリング (2010-05-03)
• g3 (クラウド温泉@小樽) (2011-07-09)
• Object-Functional Analysis and Designまとめ (2012-03-21)
• DSL指向プログラミング (2012-03-23)
• Domain-Driven Design (DDD) (2012-03-26)
• オブジェクトの世界と関数の世界 (2012-03-27)
• EDAとオブジェクトと関数 (2012-03-28)
• メタモデル (2012-03-29)
• DCI (Data Context Interaction) (2012-03-30)
• CQRS, EDA (2012-04-02)
• Object-Functional Analysis and Designまとめのまとめ (2012-04-04)
• データフローDSL考 (2012-05-02)
• データフローDSL考(2) (2012-05-07)
• データフローDSL考(3) (2012-05-08)
• データフローDSL考(4) - g3 (2012-05-09)
• データフローDSL考(5) - アイデアメモ (2012-05-10)
• データフローDSL考(6) - 並行処理 (2012-05-11)
• Object-Functional Analysis and Designふたたび (2012-05-29)

2012年以降のアプローチ

2012年の後半にEverforthに参画してApparel Cloudを始めとするCloud Service Platformの開発に注力しています。

前述の論点の中で以下の3点についてはApparel Cloudの開発に直接取り入れています。

• クラウド・アプリケーションのバックエンドのアーキテクチャはメッセージ方式になる。
• クラウド・アプリケーションのモデリングではOOADの構造モデル、状態機械モデルを踏襲。
• OOADの構造モデル、状態機械モデルはモデル駆動開発による自動生成。

「メッセージフローまたはデータフローはDSLによる直接実行方式が有効の可能性が高い」については当初はg3 frameworkという独自DSLによる実装を考えていたのですが、Object-Functional Programmingの核となる技術であるモナドがパイプライン的なセマンティクスを持ち、データフローの記述にも使用できそうという感触を得られたため、ScalazベースのMonadic Programmingを追求して技術的な接点を探るという方針に変更しました。

2012年以降ブログの話題がScalaz中心になるのはこのためです。

その後、まさにドンピシャの技術であるscalaz-streamが登場したので、scalaz-streamをApparel Cloudの構築技術として採用し、「メッセージフローまたはデータフローはDSLによる直接実行方式が有効の可能性が高い」の可能性を実システム構築に適用しながら探っている状況です。

今後のアプローチ

現在懸案として残っている項目は以下のものになります。

• 協調モデルの主力モデルとしてメッセージフローまたはデータフローを採用。

前述したようにメッセージングのDSLとしてはscalaz-streamをベースにノウハウを積み重ねている状況なので、この部分との連続性をみながらモデリングでの取り扱いを考えていく予定です。

また、ストリーミング指向のアーキテクチャ＆プログラミングモデルとしては以下のような技術が登場しています。

• The Reactive Manifesto
• Reactive Streams
• akka-stream-and-http-experimental

このような新技術の状況をみながら実装技術の選択を行っていく予定です。

参考: スライド

パネルディスカッションでのポジション宣言的なスライドとして以下のものを作成しました。

• http://www.slideshare.net/asami224/ss-51421385

この中で6ページ目の「Cloud時代のモデリング」が今回パネルディスカッションのテーマに合わせて新規に作成したものです。

このスライドで言いたいことは、伝統的なスクラッチ開発とくらべてクラウドアプリケーションではプログラミング量が大幅に減るので、要件定義やその上流であるビジネスモデリングが重要になる、ということです。

• アプリケーションの大きな部分はCloud Service Platformが実現
• モデル駆動開発によってドメインモデル(静的構造)の大部分は自動生成される
• Scalaで実現されているDSL指向のOFP(Object-Functional Programming)は記述の抽象度が高いので設計レベルのモデリングは不要
• Scalaの開発効率は高いのでプログラミングの比重は下がる

補足：Featureモデル

後日スライドのキーワードページに入れておくべきキーワードとしてFeatureモデルがあることに気付いたので、上記のスライドには追加しておきました。

スライドの想定する世界では、クラウドアプリケーションはクラウドサービスプラットフォーム上で動作するため、クラウドサービスプラットフォームが提供している機能とクラウドアプリケーションの機能の差分をモデル化し、このモデルを元に実際に開発する所、カスタマイズで済ませる所などを具体化していく必要があります。この目的にはSoftware ProductlineのFeatureモデルが有効ではないかと考えています。