The final restructured version for automatic build using maven tycho
[Mograsim.git] / MAVEN-TYCHO-README.MD
1 # Mograsim Development Environment
2
3 <span style="color:grey">_Mograsim Development Documentation Version 0.1 --- 2019-09-13_</span>
4
5 A short guide to the Mograsim Maven Tycho configuration and Maven Tycho in general, 
6 as well as some information on Eclipse Plugin Development and OSGi.
7
8
9 ## Maven Tycho
10
11 [Maven Tycho](https://www.eclipse.org/tycho/sitedocs/index.html) is a plugin for 
12 [Maven](http://maven.apache.org) that allows building Eclipse and OSGi Projects comfortably 
13 and automatically using Maven.
14
15 Useful links:
16 - [eclipse.org/tycho](https://www.eclipse.org/tycho/)
17 - [wiki.eclipse.org/Category:Tycho](https://wiki.eclipse.org/Category:Tycho)
18 - [vogella.com/tutorials/EclipseTycho](https://www.vogella.com/tutorials/EclipseTycho/article.html)
19 - [eclipse.org/tycho/sitedocs](https://www.eclipse.org/tycho/sitedocs/index.html)
20 - [Tycho pomless sources](https://git.eclipse.org/c/tycho/org.eclipse.tycho.extras.git/tree/tycho-pomless/src/main/java/org/eclipse/tycho/pomless) 
21   (see *Mapping for naming and other conventions, TychoAggregatorMapping for folders)
22
23 ## OSGi
24
25 OSGi is a module system for Java (completely unrelated to the Java 9 Jigsaw module 
26 system) that allows detailed control over modules, dependencies, versions and more. 
27 The file associated with OSGi here is a specific MANIFEST.MF in the META-INF directory 
28 of each project.
29
30 Roughly, an OSGi bundle has:
31 - a **symbolic name** that acts as an identifier, therefore it should be unique and 
32   must not be changed, otherwise it a large portion of the configuration would break. 
33   Never change that field after distribution.
34 - a **bundle name** and **bundle vendor**; this is only for the users and developers 
35   and is not constrained in any way. You can change that, but it should be consistent 
36   across all Mograsim modules. Both can be externalized to
37 - a **bundle version** that denotes current the version of the bundle. The `qualifier` 
38   is replaced during the build process with a timestamp of the format `YYYYMMDDhhmmss`. 
39   The version itself can be set using the maven tycho version plugin, which replaces 
40   not only the maven versions, but all (equivalent) versions in the MANIFEST as well.
41 - a **bundle required execution environment** (abbr. BREE) where the bundle's *minimal* 
42   JDK version is set. This is also the one eclipse uses and displays as JRE System 
43   Library in the Eclipse projects.<br> This should be the same as the one the target 
44   definition used for the build and the same that maven is run with ( -> check the 
45   Run Configuration)
46
47 ## Eclipse Plugins
48
49 - Short explanation of the different names and terms used in Eclipse Plugin Dev, 
50   and short introduction to the different mechanisms used.
51
52 ## Mograsim Structure
53
54 The tree of Mograsim projects:
55
56 - `bundles` - _This contains all bundles/plugins that provide functionality to Mograsim_
57     - `extenal/swthelper` - _This contains the [SWTHelper](https://github.com/Haspamelodica/SWTHelper) 
58       git submodule._
59         - `bundles` - _This submodule folder needs to be named like that for Tycho 
60           pom-less build to work._
61             - <span style="color:grey">_SWTInput_</span> - _unused_
62             - **SWTObjectWrappers** - SWT object abstractions to enable zooming and 
63               optimizations.
64             - <span style="color:grey">_SWTSystemInOutApplication_</span> - _unused_
65             - <span style="color:grey">_SWTTiledZoomableCanvas_</span> - _unused_
66             - **SWTZoomableCanvas** - The SWT canvas we draw the simulation in.
67     - **net.mograsim.logic.core** <br> The core logic for pure simulation. This contains 
68       the most important low-level logic circuits and gates and defines how that 
69       logic gets simulated. The underlying system for simulation in Mograsim is an 
70       event based approach (see `Timeline`), using VHDL-like logic defined in `Bit` 
71       and `BitVector`. More complex ciruits are build out of `Wire`s connecting `Component`s.
72     - **net.mograsim.logic.model** <br>The model describes how that core logic is 
73       displayed and arranged, and allows (de-)serialization to JSON. The core logic 
74       model gets generated based on this. Every basic net.mograsim.logic.core Component 
75       has a model equivalent here that represents it in the GUI and persisted state 
76       (JSON).
77     - **net.mograsim.logic.model.editor** <br> This bundle contains a standalone 
78       SWT-based editor to edit Mograsim JSON-models in a comfortable way. It can 
79       be used to create a new `SubmodelComponent` by arranging existing ones to a 
80       new component. Note that editing and simulation are entirely different processes 
81       in Mograsim, the editor cannot simulate and a running simulation cannot be 
82       edited. (At least in the current state)
83     - **net.mograsim.logic.model.am2900** <br> This plugin contains a model for the 
84       AMD Am2900 Family Microprocessors arranged into a microprogrammable model. 
85       This can be used in the microprogram editor of the Mograsim plugin and in the 
86       Mograsim assembler editor (by using a properly set up instruction set). We 
87       took care that the plugin is independent, meaning that it only provides an 
88       implementation for an extension point of the net.mograsim.machine plugin and 
89       no other Mograsim depends on it.<br> This is also the way to go if you want 
90       to add your own machine definitions to Mograsim and use them there.
91     - **net.mograsim.machine** <br> The machine plugin defines an extension point 
92       that can be extended and implemented in other (your own) plugins to provide 
93       new machines to Mograsim. In addition to the extension point and the most important 
94       interfaces, it contains some commonly required or useful components to build/define 
95       another machine. net.mograsim.logic.model.am2900 for example is such an extension. 
96       The machine plugin itself scans for all available implementations of the interface 
97       given by the extension point, and other parts of the Mograsim plugin get access 
98       to them that way.
99     - **net.mograsim.plugin.core** <br> This is - as the name says - the core plugin 
100       of mograsim. Here lie all the Eclipse Platform specific parts that make Mograsim 
101       as an Eclipse plugin work. This includes the different editors, view, settings 
102       and other functional extension to the Eclipse IDE.
103     - **net.mograsim.plugin.core.nl_de** <br> This optional plugin provides a German 
104       localization for Mograsim.
105     - **net.mograsim.plugin.branding** <br> This contains elements for branding the 
106       feature plugin, and additional resources and raw files (original logo and icon 
107       in SVG and Adobe Illustrator and similar).
108     - **net.mograsim.plugin.docs** <br> The Plugin providing the user documentation.
109     - **net.mograsim.preferences** <br> A plugin for managing and accessing preferences.
110 - `features` - _This contains all Mograsim feature plugins_
111     - **net.mograsim.feature** <br> The Mograsim feature plugin, containing all the 
112       plugins above and combining them into a feature. A feature is a plugin collection 
113       with additional properties that allows for easy installation by the end user. 
114       For this purpose, it also contains license information, authors, updatesite 
115       location (allows eclipse to automatically check if updates are available) and 
116       more.
117 - `products` - _This contains standalone Mograsim product(s)_
118     - **net.mograsim.product** <br> A product can be pretty much anything (see Eclipse 
119       RCP), in our case, this is simply a pre-configured Eclipse package, comparable 
120       to the packages located at [www.eclipse.org/downloads/packages](https://www.eclipse.org/downloads/packages/).
121 - `releng` - _Abbreviation for **Rel**ease **Eng**ineering, contains important configuration_
122     - **net.mograsim.configuration** <br> This contains the configuration for the 
123       Mograsim project and the build in particular. The central Maven configuration 
124       is located here in a single `pom.xml`, that is the super-parent of all others, 
125       including the generated ones.
126     - **net.mograsim.updatesite** <br> This updatesite project collects features 
127       in form of an update site that can be accessed by Eclipse to install new features 
128       or update features. The features are grouped into categories which can come 
129       with further descriptions. The `target/repository/` is the part of the whole 
130       Mograsim project that actually gets deployed. By using Help -> Install New 
131       Software -> Add -> Local, the `repository`-folder can be selected and features 
132       can be installed offline, e.g. to test them.
133     - **net.mograsim.target** <br> The target definition for the build. This is a 
134       well-defined environment that we expect the plugins to work in/with. That includes 
135       all plugin dependencies (like all plugins the Eclipse Platform is comprised 
136       of) and the (minimum) JRE that is expected. Some plugins exclusively for testing 
137       are included here, too.
138 - `tests` - _This contains (integration-like) tests in form of plugin fragments_
139     - **net.mograsim.logic.tests**
140     - **net.mograsim.logic.model.am2900.tests**
141     - **net.mograsim.machine.tests**
142
143 ## Build Mograsim
144
145 Use the main aggregator `pom.xml` next to this markdown file to build mograsim, take 
146 care to use the correct JDK to run it (see Run Configuration).
147
148 A short guide to the [Maven goals (Maven Lifecycle)](https://maven.apache.org/guides/introduction/introduction-to-the-lifecycle.html):
149 - The `clean` goal will remove all `target`-folders and other generated files like 
150   flattened poms and polyglot build artifacts (all are listed in `.gitignore`).
151 - The `validate` goal is useful to simply check if the setup itself (Maven Tycho) 
152   is ok and everything needed is available.
153 - The `integration-test` goal will run the test plugins, the `test` goal beforehand 
154   **will not.**
155 - I recommend running `clean verify` or `verify`, this will do everything up to and 
156   including the testing.
157
158 Please note that Tycho 1.5.0 is not released yet, and thus requires a workaround. 
159 More information can be found under [Maven Core Extension Problems](#mceps).
160
161 ## Challenges
162
163 Not everything is as simple as it seems at first glance.
164
165 ### Maven Core Extension Problems <a name="mceps"></a>
166
167 The Tycho extra `tycho-pomless` is a Maven core extension allows for simpler structure 
168 and less redundancy. Maven core extensions must be available at [the central maven repository](http://repo.maven.apache.org/maven2/) 
169 (or already in the local repository), you cannot specify an alternative remote repository 
170 in `.mvn/extensions.xml`. If a core extension cannot be resolved, you will get currently 
171 (Maven 3.6.2) only a warning like
172
173 > [WARNING] The POM for org.eclipse.tycho.extras:tycho-pomless:jar:1.5.0-SNAPSHOT is missing, no dependency information available
174
175 This means that the extension was not found, and it cannot be used, which leads to 
176 a failure later on. To get around that, create a dummy pom that only serves the purpose 
177 to "request" and resolve the extension:
178
179 ```xml
180 <project .. bla .. bla ..>
181     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
182     <groupId>net.mograsim</groupId>
183     <artifactId>net.mograsim.tycho-download</artifactId>
184     <version>1.0.0</version>
185     <packaging>pom</packaging>
186
187     <pluginRepositories>
188         <!-- currently necessary because we are using a SNAPSHOT build of tycho -->
189         <pluginRepository>
190             <id>tycho-snapshots</id>
191             <url>https://repo.eclipse.org/content/repositories/tycho-snapshots/</url>
192             <releases>
193                 <enabled>true</enabled>
194             </releases>
195             <snapshots>
196                 <enabled>true</enabled>
197                 <updatePolicy>always</updatePolicy>
198             </snapshots>
199         </pluginRepository>
200     </pluginRepositories>
201
202     <build>
203         <extensions>
204             <extension>
205                 <groupId>org.eclipse.tycho.extras</groupId>
206                 <artifactId>tycho-pomless</artifactId>
207                 <version>1.5.0-SNAPSHOT</version>
208             </extension>
209         </extensions>
210     </build>
211 </project>
212 ``` 
213 While that this is not the most compact way, it can be run by the developer and build 
214 server equally easy and does not require special CLI knowledge. As developer, you 
215 need to run that only once (in Eclipse: right click on pom.xml -> Run As -> Maven 
216 clean). For continuous integration, you can insert one more line in the YAML (or 
217 equivalent), like in our case ` - mvn $MAVEN_CLI_OPTS clean`.
218
219 ### Git Submodules
220
221 Git submodules are a challenge with a tycho build, because the projects that reside 
222 in it need to be build, too. But not only that, they need to use the same configuration 
223 for the build, which is problematic if you do not have control over them. The solution 
224 only exists with Tycho 1.5.0 (currently only as snapshot), where deep folder structures 
225 are automatically scanned and poms get gnereated; not every folder requires an aggregator 
226 pom. This however requires (at the moment) certain naming conventions (see section 
227 on Tycho itself).
228
229 In our case, [SWTHelper](https://github.com/Haspamelodica/SWTHelper) is a git submodule 
230 containing several plain Java Eclipse projects with OSGi configuration (MANIFEST.MF), 
231 which is the reason this works at all. Due to the naming conventions, the submodule 
232 folder is named `bundles`.
233
234 ### Maven incompatibility
235
236 Maven 3.6.2 is currently incompatible with Tycho <= 1.5.0.
237
238 If you encounter
239
240 > [FATAL] Non-readable POM "somepath"\tests\.polyglot.pom.tycho: input contained no data @ 
241
242 or
243
244 > [FATAL] Non-readable POM "somepath"\bundles\net.mograsim.logic.core\.polyglot..META-INF_MANIFEST.MF: input contained no data @ 
245
246 make sure to use Maven 3.6.1 to fix that (this is the default Eclipse embedded Maven 
247 at the moment).