In dieser Arbeit soll die Modellierung als Methode der Softwareentwicklung näher betrachtet werden. Um hochwertige Software-Anwendungen zu erstellen, müssen die Prozesse des betreffenden Systems analysiert, modelliert und im Ergebnis optimiert werden. In den letzten Jahren haben Modellierungssprachen wie z.B. Unified Modeling Language (UML) bei der Modellgetriebenen Softwareentwicklung [Model Driven Software-Development - MDSD] an großer Bedeutung gewonnen. UML ist eine domänenneutrale und branchenunabhängige Modellierungssprache, die in den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts zum Marktführer avancierte.
Doch ist dieses Werkzeug noch zeitgemäß?
UML sowie andere domänenneutrale Modellierungswerkzeuge sind sehr allgemein gehalten und haben keinen Bezug zu einer Domäne. Eine Domäne, abgeleitet von dem lateinischen Wort dominium, bezeichnet ein wissenschaftliches Fachgebiet oder eine bestimmte Branche. Die Modellierung mit domänenneutralen Werkzeugen ist nur für Experten geeignet und gestaltet sich für den Modellierungs-Laien sehr problematisch. Ein Zitat von Maslow besagt folgendes:
„When you only have a hammer, you tend to see every problem as a nail.”
Mit anderen Worten, man versucht zu viele verschiedene Aufgabenstellungen bei der Softwareentwicklung mit diesen domänenneutralen Modellierungswerkzeugen zu lösen.
Es entsteht daher ein Bedarf an Werkzeugen, die an eine bestimmte Domäne angepasst sind.
Ein Ansatz ist die Domänenspezifische Modellierung [Domain-Specific Modeling - DSM]. Bei der DSM sind die Modellelemente Objekte der Anwendungsdomäne.
Die Modellierung bezieht sich auf die Abstraktionen und die Semantik der Domäne. Der Modellierer kann direkt mit ihren Konzepten arbeiten. Die zu fokussierenden Regeln können als Grenzen der Domäne verstanden werden und lassen sich als Constraints in die Sprache einbinden, um ungültige und unerwünschte Entwurfsmodelle zu vermeiden.
Die DSM soll nicht ausschließlich dazu verwendet werden, Modelle einer Domäne zu generieren, sondern auch fertige Applikationen aus diesen zu erzeugen. Dieser hohe Grad der Automatisierung wird dann durch die Anwendung der domänenspezifischen Modellierungssprache [Domain-Specific Modeling Language - DSL] und des Codegenerators erreicht, wenn nur die Anforderungen einer Domäne erfüllt werden müssen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen der DSM
2.1 Der Problem-Lösungs-Prozess
2.2 Architektur und Entwurf der DSM-Umgebung
3 Domänenspezifische Modellierung mit MetaEdit+
3.1 Theoretische Grundlagen
3.2 Architektur
3.3 Die Entwicklung einer DSM-Umgebung
3.3.1 Definition der Domänenkonzepte
3.3.2 Festlegung der Domänenregeln
3.3.3 Erstellung von Notationen
3.3.4 Codegenerierung und Erstellen von Reports
3.4 Das domänenspezifische Modellierungswerkzeug
4 Domänenspezifische Modellierung mit Microsoft Visual Studio 2005
4.1 Einführung
4.2 Die universelle Modellierungsplattform
4.3 Implementierung einer Domänenspezifischen Sprache
5 Fazit
Zielsetzung und Themenfelder
Die Arbeit untersucht die Domänenspezifische Modellierung (DSM) als Methode zur Steigerung der Produktivität und Qualität in der Softwareentwicklung. Dabei wird analysiert, wie durch den Einsatz domänenspezifischer Sprachen (DSL) und spezialisierter Werkzeuge eine stärkere Orientierung an der jeweiligen Anwendungsdomäne erreicht werden kann, um den Herausforderungen domänenneutraler Ansätze zu begegnen.
- Grundlagen und Problem-Lösungs-Prozesse der Softwareentwicklung
- Architektur und Komponenten einer DSM-Umgebung
- Praktische Umsetzung der DSM mit dem MetaCASE-Tool MetaEdit+
- Einsatz von Microsoft Visual Studio 2005 für domänenspezifische Aufgaben
- Konzepte der Metamodellierung (GOPPRR) und automatische Codegenerierung
Auszug aus dem Buch
3.3.1 Definition der Domänenkonzepte
Eine visuelle domänenspezifische Modellierungssprache in MetaEdit+ wird mithilfe der Metamodellierungssprache GOPPRR31 und mit Domänenexperten entworfen. GOPPRR steht für die Metatypen Graph, Object, Property, Port, Relationship und Role.
Die Bausteine der GOPPRR lassen sich folgendermaßen beschreiben:
Ein Graph stellt eine Aggregation von Objekten und deren Beziehungen dar, ähnlich den UML-Klassendiagrammen.
Ein Object ist ein Grundelement der Modellierungssprache und wird aus der jeweiligen Anwendungsdomäne implementiert.
Mit Relationship können mehrere Objects verbunden werden, dies wären z. B. Übergänge in Ablaufsteuerungen.
Role spezifiziert, wie ein Object an Beziehungen beteiligt ist, und Port ist ein Teil des Objects, an der die Role ankoppeln kann.
Alle beschriebenen Metatypen können Properties (Attribute) besitzen, wie einen Namen, einen Datentyp oder eine Beschreibung.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einführung thematisiert die Notwendigkeit von Modellierungstechniken in der Softwareentwicklung und kritisiert die Generik herkömmlicher Ansätze wie UML zugunsten domänenspezifischer Lösungen.
2 Grundlagen der DSM: Dieses Kapitel erläutert die Entwicklung vom Problem-Lösungs-Prozess hin zur domänenspezifischen Modellierung und definiert die Architektur sowie die Zielsetzung einer DSM-Umgebung.
3 Domänenspezifische Modellierung mit MetaEdit+: Hier werden die theoretischen und praktischen Aspekte der Arbeit mit dem MetaCASE-Tool MetaEdit+ sowie die Entwicklung von DSM-Umgebungen detailliert analysiert.
4 Domänenspezifische Modellierung mit Microsoft Visual Studio 2005: Dieses Kapitel betrachtet die Anwendung domänenspezifischer Modellierung im Kontext der universellen Modellierungsplattform von Microsoft Visual Studio 2005.
5 Fazit: Das Fazit fasst die Vorteile der DSM hinsichtlich Produktivitätssteigerung und Kostenreduktion zusammen und diskutiert gleichzeitig die Herausforderungen an die Fachkompetenz der Domänenexperten.
Schlüsselwörter
Domänenspezifische Modellierung, DSM, MetaEdit+, Microsoft Visual Studio 2005, Metamodellierung, GOPPRR, Codegenerierung, DSL, Modellierungssprache, Softwareentwicklung, MetaCASE-Tool, Anwendungsdomäne, Abstraktionsniveau, Framework, Systemmodellierung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Projektarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht die Domänenspezifische Modellierung (DSM) als effizienten Ansatz zur Softwareentwicklung, bei dem Modelle direkt auf den Konzepten einer spezifischen Anwendungsdomäne basieren.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die zentralen Felder umfassen die theoretischen Grundlagen der DSM, die Architektur von Entwicklungsumgebungen und deren praktische Implementierung mit Werkzeugen wie MetaEdit+ und Visual Studio 2005.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es, den Nutzen der DSM aufzuzeigen, um die Produktivität und Softwarequalität durch stärkere Fachorientierung und Automatisierung zu verbessern.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer methodischen Analyse und dem Vergleich existierender MetaCASE-Tools zur Erstellung domänenspezifischer Sprachen und Generatoren.
Welche Inhalte stehen im Hauptteil der Arbeit?
Der Hauptteil gliedert sich in die detaillierte Beschreibung der DSM-Architektur, der Funktionsweise der Metamodellierungssprache GOPPRR sowie den praktischen Einsatz von MetaEdit+ und Visual Studio 2005.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Domänenspezifische Modellierung, Metamodellierung, Codegenerierung und Modellgetriebene Softwareentwicklung geprägt.
Was ist die Bedeutung von GOPPRR in MetaEdit+?
GOPPRR ist die zugrundeliegende Metamodellierungssprache, die aus den Typen Graph, Object, Property, Port, Relationship und Role besteht, um Domänenkonzepte präzise abzubilden.
Warum ist das Domänen-Framework für die Codegenerierung wichtig?
Es dient als Schnittstelle zwischen den generierten Modellen und der Zielplattform und vereinfacht durch bereitgestellte Komponenten die automatische Erzeugung von Quellcode.
Welche Rolle spielt der Domänenexperte bei der DSM?
Der Domänenexperte ist essenziell, da er sein Fachwissen einbringt, um die korrekten Modellelemente und Regeln zu definieren, die eine domänenspezifische Lösung erst ermöglichen.
- Arbeit zitieren
- Andreas Ludwig (Autor:in), 2006, Domänenspezifische Modellierung als Methode der Softwareentwicklung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/65448
