[Zurück]


Dissertationen (eigene und begutachtete):

P. Langer:
"Adaptable Model Versioning based on Model Transformation By Demonstration";
Betreuer/in(nen), Begutachter/in(nen): G. Kappel, J. Gray; E188 Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, 2011; Rigorosum: 21.12.2011.



Kurzfassung deutsch:
Model-driven engineering (MDE) findet als neues Softwareentwicklungsparadigma sowohl in der Wissenschaft und als auch in der Industrie immer mehr Anwendung. Dabei werden Modelle als zentrale Artefakte der Softwareentwicklung angesehen und dienen nicht nur als Skizze oder Entwurf, sondern stellen zur Generierung von lauffähiger Software die einzige und vollständige Spezifikation dar.

Auch wenn MDE ein vielversprechender Ansatz ist, der EntwicklerInnen dabei unterstützt die steigende Komplexität von Softwaresystemen zu meistern, fehlen derzeit Mittel und Wege mit der wachsenden Größe der zu entwickelnden Softwaresystemen umzugehen. Die Entwicklung großer Softwaresysteme erfordert die Zusammenarbeit vieler EntwicklerInnen. Kollaborative Entwicklung von Modellen wird jedoch derzeit nur unzureichend von MDE-Werkzeugen unterstützt. Herkömmliche Versionierungssysteme, eines der wichtigsten Werkzeuge für Softwarecode, sind für Modelle ungeeignet, da diese Systeme nur die textuelle Repräsentation von Modellen betrachten und die graphenähnliche Struktur von Modellen unberücksichtigt lassen.

Um dieses Problem zu lösen wurden einige speziell für Modelle zugeschnittene Versionierungssysteme vorgestellt, die direkt mit Modellen und nicht mit ihrer textuellen Repräsentation arbeiten. Aktuelle Systeme weisen jedoch einige Mängel auf. Erstens unterstützen aktuelle Systeme entweder nur eine spezielle Modellierungssprache oder sie sind generisch und lassen daher die Besonderheiten von Modellierungssprachen gänzlich unberücksichtigt. Zweitens lassen existierende Modellversionierungssysteme die wichtige Bedeutung von zusammengesetzten Operationen wie z.B. Refactorings außer Acht. Drittens verabsäumen diese Systeme die Erkennung einiger wichtiger Konfliktarten und sind nicht von BenutzerInnen erweiterbar.

Um die Mängel aktueller Systeme zu beseitigen, stellen wir ein adaptierbares Modellversionierungssystem vor, das die Vorteile von generischen und sprachspezifischen Versionierungssystemen vereint, indem es einerseits generisch ist, jedoch von BenutzerInnen in Hinsicht auf die Besonderheiten der Modellierungssprachen erweitert werden kann. Dafür stellen wir eine neue Technologie namens Model Transformation By Demonstration vor, die es auf einfache Weise erlaubt zusammengesetzten Operationen zu spezifizieren. Diese Spezifikationen sind nicht nur automatisch anwendbar, sondern dienen auch zur Erweiterung unseres Versionierungssystem. Einerseits ermöglichen sie die Erkennung von Anwendungen der spezifizierten Operationen. Andererseits ermöglichen sie die Erkennung spezieller Konflikte, die sich aus der gleichzeitigen Anwendungen von zusammengesetzten Operationen ergeben. Darüber hinaus behandlet diese Arbeit auch die Erkennung von weiteren potentiell unerwünschten Auswirkungen gleichzeitiger änderungen. Die in dieser Arbeit vorgestellten Konzepte wurden in Form einer quelloffenen Implementierung veröffentlicht und mit empirischen
Fallstudien und Experimenten evaluiert.

Kurzfassung englisch:
Model-driven engineering (MDE) is evermore adopted in academia and industry for being a new paradigm helping software developers to cope with the ever increasing complexity of software systems being developed. In MDE, software models constitute the central artifacts in the software engineering process, going beyond their traditional use as blueprints, and act as the single source of information for automatically generating executable software.

Although MDE is a promising approach to master the complexity of software systems, so far it lacks proper concepts to deal with the ever growing size of software systems in practice. Developing a large software system entails the need for a large number of collaborating developers. Unfortunately, collaborative development of models is currently not sufficiently supported. Traditional versioning systems for code fail for models, because they treat models just as plain text files and, as a consequence, neglect the graph-based nature of models.

A few dedicated model versioning approaches have been proposed, which directly operate on the models and not on the models' textual representation. However, these approaches suffer from four major deficiencies. First, they either support only one modeling language or, if they are generic, they do not consider important specifics of a modeling language. Second, they do not allow the specification of composite operations such as refactorings and thus, third, they neglect the importance of respecting the original intention behind composite operations for detecting conflicts and constructing a merged model. Fourth, the types of detectable conflicts among concurrently applied operations is insufficient and not extensible by users.

To address these deficiencies, we present four major contributions in this thesis. First, we introduce an adaptable model versioning framework, which aims at combining the advantages of two worlds; the proposed framework is generic and offers out-of-the-box support for all modeling languages conforming to a common meta-metamodel, but also allows to be adapted for enhancing the versioning support for specific modeling languages. Second, we propose a novel technique, called model transformation by demonstration, for easily specifying composite operations. Besides being executable, these composite operation specifications also constitute the adaptation artifacts for enhancing the proposed versioning system. More precisely, with our third contribution, we present a novel approach for detecting applications of specified composite operations without imposing any dependencies on the employed modeling environment. Fourth, we present a novel approach for detecting additional types of conflicts caused by concurrently applied composite operations. Furthermore, we contribute additional techniques for revealing potentially obfuscated or unfavorable merge results. Besides introducing the contributions from a conceptual point of view, we provide an open source implementation of these concepts and present empirical case studies and experiments for evaluating their usefulness and ease of use.

Schlagworte:
Model-driven engineering, versioning, model transformation


Elektronische Version der Publikation:
http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_203931.pdf


Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universitšt Wien.