Modern software is often realized as a modular combination of subsystems for, e. g.,
knowledge management, visualization, verification, or the interaction with users. As
a result, software libraries from possibly different programming languages have to
work together. Even more complex the case is if different programming paradigms
have to be combined. This type of diversification of programming languages and
paradigms in just one software application can only be mastered by mechanisms
for a seamless integration of the involved programming languages. However, the
integration of the common logic programming language Prolog and the popular
object-oriented programming language Java is complicated by various interoperability
problems which stem on the one hand from the paradigmatic gap between the
programming languages, and on the other hand, from the diversity of the available
Prolog systems.
The subject of the thesis is the investigation of novel mechanisms for the integration
of logic programming in Prolog and object–oriented programming in Java. We are
particularly interested in an object–oriented, uniform approach which is not specific
to just one Prolog system. Therefore, we have first identified several important
criteria for the seamless integration of Prolog and Java from the object–oriented
perspective. The main contribution of the thesis is a novel integration framework
called the Connector Architecture for Prolog and Java (CAPJa). The framework is
completely implemented in Java and imposes no modifications to the Java Virtual
Machine or Prolog. CAPJa provides a semi–automated mechanism for the integration
of Prolog predicates into Java. For compact, readable, and object–oriented
queries to Prolog, CAPJa exploits lambda expressions with conditional and relational
operators in Java. The communication between Java and Prolog is based
on a fully automated mapping of Java objects to Prolog terms, and vice versa. In
Java, an extensible system of gateways provides connectivity with various Prolog
system and, moreover, makes any connected Prolog system easily interchangeable,
without major adaption in Java. / Moderne Software ist oft modular zusammengesetzt aus Subsystemen zur Wissensverwaltung,
Visualisierung, Verfikation oder Benutzerinteraktion. Dabei müssen
Programmbibliotheken aus möglicherweise verschiedenen Programmiersprachen miteinander
zusammenarbeiten. Noch komplizierter ist der Fall, wenn auch noch verschiedene
Programmierparadigmen miteinander kombiniert werden. Diese Art der
Diversifikation an Programmiersprachen und –paradigmen in nur einer Software
kann nur von nahtlosen Integrationsmechansimen für die beteiligten Programmiersprachen
gemeistert werden. Gerade die Einbindung der gängigen Logikprogrammiersprache
Prolog und der populären objektorientierten Programmiersprache
Java wird durch zahlreiche Kompatibilitätsprobleme erschwert, welche auf der einen
Seite von paradigmatischen Unterschieden der beiden Programmiersprachen herrühren
und auf der anderen Seite von der Vielfalt der erhältlichen Prologimplementierungen.
Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung von neuartigen Mechanismen für
die Zusammenführung von Logikprogrammierung in Prolog und objektorienter
Programmierung in Java. Besonders interessiert uns dabei ein objektorientierter,
einheitlicher Ansatz, der nicht auf eine konkrete Prologimplementierung festgelegt
ist. Aus diesem Grund haben wir zunächst wichtige Kriterien für die nahtlose Integration
von Prolog und Java aus der objetorientierten Sicht identifziert. Der
Hauptbeitrag dieser Arbeit ist ein neuartiges Integrationssystems, welches Connector
Architecture for Prolog and Java (CAPJa) heißt. Das System ist komplett in
Java implementiert und benötigt keine Anpassungen der Java Virtual Machine
oder Prolog. CAPJa stellt einen halbautomatischen Mechanismus zur Vernetzung
von Prolog Prädikaten mit Java zur Verfügung. Für kompakte, lesbare und objektorientierte
Anfragen an Prolog nutzt CAPJa Lambdaausdrücke mit logischen
und relationalen Operatoren in Java. Die Kommunikation zwischen Java und Prolog
basiert auf einer automatisierten Abbildung von Java Objekten auf Prolog
Terme, und umgekehrt. In Java bietet ein erweiterbares System von Schnittstellen
Konnektivität zu einer Vielzahl an Prologimplmentierung und macht darüber hinaus jede verbundene Prologimplementierung einfach austauschbar, und zwar ohne größere Anpassung in Java.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:15071 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Ostermayer, Ludwig |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_ohne_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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