[논문 리뷰] New Abeans for TINE Java Control Applications

J. Dovc, Miha Kadunc외 5명|ArXiv.org|2001. 11. 09.

Distributed and Parallel Computing Systems인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 TINE의 네이티브 인터페이스를 지원하는 자바 기반 컴пон트 프레임워크인 Abeans R3를 제시한다. 이는 크로스플랫폼 및 웹 배포가 가능한 가속기 제어 응용 프로그램을 가능하게 한다. 연구 결과, 비주얼 베이직(VB)은 더 빠른 시작 시간과 낮은 자원 사용을 보이지만, 자바 기반 Abeans는 플랫폼 독립성, 강력한 OOP 지원, 그리고 애푸릿을 통한 웹 브라우저와의 원활한 통합을 제공하여 진단 및 원격 제어 응용 프로그램에 이상적임을 입증한다.

ABSTRACT

Abeans [1] (wide-interface accelerator Java beans developed at JSI) have in the past been used with great success in control applications at ANKA and ESO and on test cases at the SLS and Riken. At DESY, TINE [2] is used as the principal control system for HERA as well as the intercommunication protocol among the HERA experiments. To date, most TINE-based client-side applications have been written using ACOP [3] (a narrow-interface accelerator component) in Visual Basic (VB), which has provided a remarkably powerful developing environment for generating professional control applications. Currently, however, VB control applications can only run on Windows-based desktop machines and consoles. As it is often desirable to provide certain control applications on non-Windows platforms (or indeed over the Web), we have created an equally powerful developing environment based on Java and the next release of Abeans, where an ACOP-like narrow-interface bean has been developed. Like ACOP, the Abean itself accepts plugs from various communication protocols, but was brought to fruition at DESY using the TINE Java class. Details concerning matching Abeans and TINE, as well as the pros and cons of wide versus narrow interfaces will be presented below. Several applications will also presented along with the results of benchmarking against similar VB applications.

연구 동기 및 목표

• TINE 기반 제어 응용 프로그램이 윈도우 이외의 플랫폼에서 실행되고 웹 브라우저에서 작동할 수 있도록 하기.
• 가속기 제어 시스템에서 윈도우 전용 비주얼 베이직(VB) 제어 응용 프로그램의 한계를 해결하기.
• TINE의 통신 프로토콜과 호환되는 좁은 인터페이스를 가진 자바 빈 프레임워크(Abeans R3)를 개발하기.
• 기존 VB 기반 ACOP 응용 프로그램과 비교해 자바 기반 Abeans의 성능, 개발 경험, 자원 사용량을 평가하기.
• 웹 애푸릿을 통한 Abeans와 TINE을 이용한 제어 응용 프로그램의 플랫폼 독립적 배포를 구현하기.

제안 방법

• 응용 프로그램 로직에서 통신 프로토콜을 추상화하기 위해 채널 모델을 사용해 Abeans R3에 TINE 전용 플러그인을 구현하기.
• 각 제어 시스템 속성이 표준 메서드를 통해 값과 메타데이터를 읽고 쓰는 방식으로 표현되는 좁은 인터페이스 채널 모델 설계하기.
• 표준 자바 RMI와 TINE 자바 클래스를 사용해 제어 시스템 데이터에 원격으로 접근할 수 있도록 하며, 자동 형식 변환 기능 제공하기.
• 자바 애푸릿과 웹 배포 기능을 활용해 로컬 설치 없이도 HTML 페이지에서 제어 응용 프로그램을 직접 실행할 수 있도록 하기.
• 단일 JVM에서 여러 Abeans 기반 응용 프로그램을 호스팅해 별도의 JVM을 사용할 경우보다 메모리 사용량을 줄이기.
• Visual Age for Java(VAJ)를 사용해 TINE 인스턴트 클라이언트, 아카이브 리더, 진공 디스플레이 패널 등의 응용 프로그램을 개발하고 테스트하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 Abeans R3 기반 TINE 응용 프로그램의 성능은 VB 기반 ACOP 응용 프로그램과 비교해 시작 시간과 데이터 수집 지연 측면에서 어떻게 다를까?
• RQ2 Abeans R3에서 좁은 인터페이스 모델을 사용할 경우 넓은 인터페이스 모델 대비 유지보수성과 재사용성은 얼마나 향상되는가?
• RQ3 자바 기반 Abeans R3 응용 프로그램은 애푸릿을 통해 웹 브라우저에 효과적으로 배포될 수 있으며, 플랫폼 독립성에 대해 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 동일한 데스크톱에서 여러 VB 및 여러 자바 기반 제어 응용 프로그램을 실행했을 때 시스템 자원 소비(특히 메모리)의 차이는 무엇인가?
• RQ5 IDE 반응성, 학습 곡선, 디버깅 효율성 측면에서 Visual Age for Java(VAJ)의 개발 경험은 비주얼 베이직과 비교해 어떻게 다를까?

주요 결과

• Abeans R3 프레임워크는 자바 애푸릿을 통해 TINE 기반 제어 응용 프로그램을 윈도우 외 플랫폼과 웹 브라우저에서 배포할 수 있게 하여 플랫폼 독립성을 달성한다.
• TINE 통신을 통한 동기식 데이터 수집은 호출당 약 2ms 소요되며, Abeans와 VB 응용 프로그램 간 성능 차이가 측정되지 않을 정도로 동일하다.
• VB 응용 프로그램은 로컬 디스크에서 약 2초 만에 시작되지만, Abeans 기반 응용 프로그램은 약 5초가 소요되며, 실행 후에는 양쪽 모두 응답성이 뛰어나다고 느껴진다.
• 동일한 데스크톱에서 여러 응용 프로그램을 실행할 경우 자바 기반 응용 프로그램은 VB 대비 메모리 소비가 크게 증가한다(예: 4개 이상의 자바 앱은 OS에 부담을 줌). 그러나 이는 단일 JVM에서 여러 Abeans를 실행함으로써 완화된다.
• Visual Age for Java(VAJ)는 비주얼 베이직 대비 학습 곡선과 디버깅 주기가 더 높으며, VAJ는 약 40MB의 메모리를 소비하는 반면 VB는 약 10MB 소비한다.
• 성능 및 개발 환경의 단점에도 불구하고, Abeans R3는 강력한 객체 지향 설계와 이식성 덕분에 웹 배포 진단 도구에 이상적이다.