Model Driven Architecture

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Thilo Weiner
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1 Model Driven Architecture Wilhelm Stephan Universität Hamburg Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften Seminar Softwareentwicklung in der Wissenschaft Betreuer: Julian Kunkel SommerSemester Mai 2014

2 Agenda 1 Was ist MDA 2 3 4

3 Modellorientiert vs Modellbasiert Motivation für MDA MDA - Ein Lösungsvorschlag Modellbasierte Softwareentwicklung Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 1 / 23

4 Modellorientiert vs Modellbasiert Motivation für MDA MDA - Ein Lösungsvorschlag Modellgetriebene Softwareentwicklung Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 2 / 23

5 Modellorientiert vs Modellbasiert Motivation für MDA MDA - Ein Lösungsvorschlag Was ist besser? Vorteile Modellgetrieben Modell verständlicher als Code Modell dokumentiert Verhalten und Struktur Codegenerierung Plattformunabhängigkeit Vorteile Modellbasiert Flexibilität Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 3 / 23

6 Modellorientiert vs Modellbasiert Motivation für MDA MDA - Ein Lösungsvorschlag CHAOS Report - Softwareprojekte scheitern Gründe für das Scheitern Fehlende Dokumentation Fehlendes fachliches Verständnis Kosten Zeitdruck Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 4 / 23

7 Modellorientiert vs Modellbasiert Motivation für MDA MDA - Ein Lösungsvorschlag Die OMG und ihre Lösung OMG Object Management Group Konsortium von 11 Firmen 1989 gegründet Entwicklung von Standards UML CORBA MDA Der Lösungvorschlag MDA Abstrakter Lösungsvorschlag Keine konkrete Implementation Implementation ist den Toolherstellern überlassen Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 5 / 23

8 Modellorientiert vs Modellbasiert Motivation für MDA MDA - Ein Lösungsvorschlag MDA - bevorstehender Schritt in der Evolution Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 6 / 23

9 Modellorientiert vs Modellbasiert Motivation für MDA MDA - Ein Lösungsvorschlag MDA - bevorstehender Schritt in der Evolution Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 6 / 23

10 Modellorientiert vs Modellbasiert Motivation für MDA MDA - Ein Lösungsvorschlag MDA - bevorstehender Schritt in der Evolution Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 6 / 23

11 Modellorientiert vs Modellbasiert Motivation für MDA MDA - Ein Lösungsvorschlag MDA - bevorstehender Schritt in der Evolution Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 6 / 23

12 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Grundkonzept von MDA Die Idee Anwendung modellieren Modelle transformieren Code generieren Wichtig: MDA ist mehr als Codegenerieren Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 7 / 23

13 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Einführung des begleitenden Beispiels Der Weblandwirt Verwaltung eines Landwirtschaftlichen Betriebes Der Landwirt hat Ländereien Tiere Kunden und Lieferanten Produkte Gebäude Vorgehen Vom abstrakten Modell zum Code Quelle [ZW05] Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 8 / 23

14 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Modelltyp CIM - Computation Independant Model Abstraktestes Modell Unabhängig von der Realisierung Speziziert Anforderungen und Verhalten Verständnis der Aufgabe des Systems Use-Case-Diagramme, Aktivitätsdiagramme Entspricht noch modellbasierter Softwareentwicklung Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 9 / 23

15 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Weblandwirt - Beispielhaftes Use-Case-Diagramm Quelle [ZW05] Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 10 / 23

16 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Modelltyp PIM - Platform Independant Model Strukturmodell/ Berechnungsmodell Unabhängig der Implementationstechnologie Fachliche Spezikation Modelliert Struktur Resistent gegen Technologieveränderung Klassendiagramm, Aktivitätsdiagramm, Use-Case-Diagramm Transformation von CIM in PIM Modell zu Modell Transformation Keine Tools bekannt - Manuelle Transformation Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 11 / 23

17 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Weblandwirt - Transformation CIM zu PIM Beispielhaftes Klassendiagramm Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 12 / 23

18 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Modelltyp PSM - Platform Specic Model Plattformmodell Durch CIM und PIM modelliert Modelliert Struktur Plattformspezische details Programmiersprache Datenbank Kommunikation zwischen Komponenten Plattformen z.b.: CORBA, J2EE Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 13 / 23

19 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Modelltyp PSM - Platform Specic Model Transformation von PIM in PSM Modell zu Modell Transformation Schlüsselkonzept der MDA im Sinne der OMG Konzepte sind stabiler als Technologien Formale Modelle - automatisierte Tranformationen möglich Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 14 / 23

20 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Weblandwirt - Transformation PIM in PSM Beispielhaftes Klassendiegramm Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 15 / 23

21 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Modelltyp ISM - Implementation Specic Model Endresultat Quellcode Keine funktionale Implementierung Nur Quellcode-Skelette Transformation von PSM in ISM Modell zu Code Transformation Automatisierte Transformation möglich Viele Tools (Codegeneratoren) Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 16 / 23

22 Grundkonzept Modelltypen und Transformationen Weblandwirt - Transformation PSM in ISM Automatisch generierter Code Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 17 / 23

Ziele und Vorteile von MDA Evaluation des Beispiels Stand der Technik Rücktransformation/ Synchronisation ISM zu PSM Änderungen im Code - ändern das Modell Modell

23 Ziele und Vorteile von MDA Evaluation des Beispiels Stand der Technik Rücktransformation/ Synchronisation ISM zu PSM Änderungen im Code - ändern das Modell Modell bleibt korrekt Können viele Tools (Codegeneratoren) PSM zu PIM Kaum automatisierbar Erfordert manuelle, intelektuelle Arbeit Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 18 / 23

24 Ziele und Vorteile von MDA Evaluation des Beispiels Stand der Technik Lohnt es sich MDA zu benutzen? Ziele und Vorteile Plattform Unabhängigkeit Konsistenz zwischen Code und Modellen Steigerung der Entwicklungsgeschwindigkeit Verbesserung der Softwarequalität Bessere Dokumentation Idealismus vs Realität Nur teilweise automatisiert Toolhersteller beschränken sich auf Codegeneratoren Nur Code Skelette - Manuelle Vervollständigung nötig Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 19 / 23

25 Ziele und Vorteile von MDA Evaluation des Beispiels Stand der Technik Evaluation des Beispiels Einheit Gesamtzeilenzahl generierte Zeilen manuell erstellte Zeilen generierte ejb-dateien manuell erstellte ejb-dateien Exception Sprachdatei WebPages WebForms WebActions Gesamt 2952 (100%) 2509 (85%) 443 (15%) Quelle [ZW05] Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 20 / 23

26 Ziele und Vorteile von MDA Evaluation des Beispiels Stand der Technik Stand der Technik Allgemein Interoperabilität Cartridges Modellierung Transformationen Tools dia und dia2code AndroMDA ExecutableUML Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 21 / 23

27 Quellen MDA hat Potential Mächtige Abstraktion von Hochsprachen Codegeneratoren nützlich Einarbeitung lohnt sich Zeitgewinn im Laufe eines Projektes Mehrgewinn durch bessere Dokumentation Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 22 / 23

Quellen Quellen Keefer, Andreas: MDA auf Basis Open Source. Diplomarbeit, Hochschule der Medien Stuttgart, 2007.

28 Quellen Quellen Keefer, Andreas: MDA auf Basis Open Source. Diplomarbeit, Hochschule der Medien Stuttgart, Stahl, Thomas und Markus Völter: Modellgetriebene Softwareentwicklung - Techniken, Engineering, Management. Dpunkt-Verlag, Köln, 1. Au. Auflage, Wimmer, Manuel: Model Driven Architecture in der Praxis - Evaluierung aktueller Entwicklungwerkzeuge und Fallstudie. Diplomarbeit, TU Wien, Zeppenfeld, Klaus und Regine Wolters: Generative Software-Entwicklung mit der MDA -. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Au. Auflage, Wilhelm Stephan Model Driven Architecture 23 / 23

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