Arquitectura de software dirigida por modelos (Model-Driven Architecture)

1
Arquitectura de software dirigida por
modelos(Model-Driven Architecture)

• Liliana Favre
• UNCPBA
• 2006

2

• Consideraciones para el desarrollo de
• herramientas CASE basadas en UML/MDA

3

• Sintaxis de los lenguajes visuales

4
Definición de la sintaxis de los lenguajes
visuales

• Metamodelos
• Surgieron para definir la sintaxis de lenguajes
  visuales
• basados en diagramas de entidad-relación. UML es
  el
• referente de este estilo de definición
  sintáctica, que
• usa una técnica de metamodelado con 4 niveles de
• metamodelos.
• Gramáticas de grafos
• Interpretan modelos gráficos como grafos y usan
  reglas de
• transformación para expresar las reglas para
  construir
• diagramas correctos. Sólo una clase restringida
  de grafos
• puede ser descrita por gramáticas de grafos 1.
• 1 Marriot, K., Meryer, B. Visual Language
  Theory, Springer, 1998.

5
Definición de la sintaxis de los lenguajes
visuales

• Grafos abstractos
• Transforma diagramas concretos en un lenguaje de
• modelamiento en un grafo abstracto que preserva
  la
• topología. Este grafo es interpretado como un
  metamodelo
• del lenguaje. Debe complementarse con
  especificaciones en un
• lenguaje de constraints basado en lógica 2.
• 2 Ebert, J., Suttenbach, R. An OMT Metamodel,
  Technical report 13, University of Koblenz, 1997.
• EBNF
• Una integración de Gramáticas de cadenas para
  lenguajes
• libres del contexto y gramáticas de atributos
  para sensibles al
• contexto y reglas operacionales para expresar
  constraints de
• la sintaxis dinámica 3
• 3 Xia, Y. Glinz, M. Rigorous EBNF-based
  Definition for a Graphic Modeling Language, IEEE,
  2003

6

• Relación entre gramáticas libres del contexto y
• metamodelos MOF

7

• Las gráficas y ejemplos de esta sección fueron
• extraídos de
• Alanen, M., Porres, I. A Relation between
• Context-Free grammars and meta Object
• facility Metamodels.
• Turku Centre for Computer Science
• TUCS Technical Report 606, 2003
• www.tucs.fi/research/publications/search/..

8
BNF (Backus Naur Form) y MOF (Meta Object
Facility)

• Metamodelos Lenguaje de modelos
• Gramáticas Lenguaje de programas
• Transformación de una gramática en un
• metamodelo
• G MM
• Transformación de un texto (código) en un
• modelo
• T M
• Son reversibles G MM T M

9
BNF y MOF

• Se han desarrollado tecnologías para derivar
• metamodelos de varias fuentes
• BNF
• UML
• ERD
• Por ejemplo MDWorkbench es un IDE basado
• en Eclipse para generación de código y
• transformaciones de modelos para implementa
• estrategias MDA/MDE.

10
BNF y MOF

• QVT (Query, View, Transformation) Metamodel
• Transformaciones
• Relaciones
• Especificación de transformaciones, no
  ejecutables multidireccionales
• Mappings
• Implementación de transformaciones,
  potencialmente unidireccionales

11
BNF y MOF
12
BNF y MOF

• G MM
• Relación a nivel de metamodelos que puede
• implementarse mediante los mappings G MM
• G MM

13
BNF y MOF

• G MM
• Cada gramática válida puede ser mapeada a un
• metamodelo válido.
• Cada metamodelo válido puede ser mapeado a
• una gramática válida
• La relación es reversible
• Los modelos válidos deberían producir árboles de
  sintaxis válidos y viceversa.
• Toda la información debe estar contenida en la
  gramática o el metamodelo

14
Algoritmo para transfomar una EBNF en un
metamodelo MOF
15
Algoritmo para transformar una EBNF en un
metamodelo MOF
16
Algoritmo para transformar un metamodelo a una BNF
17
Algoritmo para transformar un metamodelo a una BNF
18
Ejemplo desde una gramática JAVA simplificada a
MOF
19
Metamodelo JAVA generado desdeBNF simplificada
20
Algoritmos para transformaciones entre BNF y MOF

• Estos algoritmos no mapean cualquier gramática
• arbitraria en un metamodelo arbitrario. Por
• ejemplo, no pueden ser usadas para mapear la
• gramática de JAVA en un metamodelo UML.
• Esto debería resolverse en dos etapas, primero
• mapear JAVA a un metamodelo JAVA y luego,
• de éste a un metamodelo MOF usando
• transformaciones modelo a modelo. El mismo
• razonamiento se aplica en la dirección inversa.

21
Algoritmos para transformaciones entre BNF y MOF

• Las transformaciones son específicas para cada
• par de lenguaje de programación y de
• modelamiento.
• Es posible definir un mapping de un metamodelo
• MOF a otro usando transformaciones de
• modelos.

22
Relaciones a nivel de modelos

• Esta relación define mappings desde un árbol de
• sintaxis BNF ( es decir un programa) y un
• modelo, y desde un modelo a un árbol de
• sintaxis.
• El mapping de un árbol de sintaxis a un modelo
• es una instanciación de elementos del
• metamodelo de acuerdo al mapping definido
• entre EBNF y el metamodelo.

23

• Reingeniería basada en MDA

24
Arquitectura de una heramienta de ingeniería
inversa

• Tonella, P. Potrich, A. Reverse Engineering of
• Object-Oriented Code, Springer, 2005

25
Reingeniería de sistemas legacy

• En 1 se describe un estudio de factibilidad en
  la
• reingeniería de sistemas legacy de una compañía
• aseguradora.
• Los pasos del proceso propuesto son
• Parsing del código del sistema legacy de acuerdo
  a la gramática.
• Mapping de los árboles de sintaxis abstracta
  obtenidos en el paso previo a un modelo de
  gramática que está definida en MOF.
• 1Reus, T., Geers, H. van Deursen, A. Harvesting
• Software System for MDA-based Reengineering.
• Lecture Notes in Computer Science 4066, Springer,
  2006.

26
Reingeniería de sistemas legacy

• Convertir la gramática de 2) en un metamodelo
  genérico que permita expresar información del
  software en forma independiente del lenguaje.
• Mapping de los modelos que son instancias del
  metamodelo genérico, usando transformaciones
  modelo a modelo a modelos UML que pueden ser
  usados para generar código o como
  documentación.

27
Reingeniería de sistemas legacy
28
Transformaciones y metamodelos
Metamodelo PSM
PSM
es-instancia-de
AntiRefinamiento ISM-PSM
Anti Refinamiento ISM-PSM
Metamodelo ISM
ISM
es-instancia-de
29

• Arquitecture-Driven Modernization
• ADM

30
ADM

• La misión de ADM es crear estándares en el
• marco de OMG y MDA para la modernización
• de sistemas existentes y consolidar prácticas
  que
• conduzcan a la realización de proyectos de
• modernización exitosos.
• La modernización soporta una serie de
• iniciativas (escenarios) para incluir mejoras en
• la calidad de las aplicaciones, conversión código
• a código, migración a diferentes plataformas,
  migración a SOA, a MDA.

31
ADM

• Uno de los principales objetivos fue la creación
• de KDM (Knowledge Discovery Metamodel), un
• metamodelo que permite interoperabilidad entre
• diferentes herramientas. Las diferentes
  herramientas
• deberían intercambiar vistas comunes sobre
• plataformas y lenguajes con el fin de analizar y
• estandarizar sistemas existentes.
• KDM está alineado con MOF 2.0. KDM
• representa a los principales artefactos del
  software
• (propios) o aquellos externos con los que
  interactúa

32
ADMTask Force- Roadmap

• OMG Adopted Specification ptc/06-06-07
• RFP 1 ADM Knowledge Discovery Meta
• Model Package
• Facilitar el intercambio de metadatos de
• sistemas existentes para varias herramientas
• de modernización.
• RFP 2 ADM Abstract Syntax Tree Meta
• Model (ASTM)
• Construido sobre KDM para representar
• software bajo el nivel procedural

33
ADMTask Force- Roadmap

• RFP 3 ADM Analysis Package
• Un estándar para facilitar el análisis de
• metadatos estructurales a fin de derivar
• metadatos de comportamiento de sistemas.
• RFP 4 ADM Metrics Package
• RFP 5 ADM Visualization Package
• RFP 6 ADM Refactoring Package
• RFP 7 ADM Target Mapping Transformation
  
• Package