QVT

Kysely on lauseke arvioidaan tiettyä mallia. Kyselyn tulos koostuu yhdestä tai useammasta tyypistä, jotka on määritelty mallissa tai kyselykielellä . MOF- pohjaiseen malliin kyselyn tulos voi olla esimerkiksi Boolen-arvo tai joukko metamallin metaluokan esiintymiä . OCL- kieli on esimerkki kielestä, jota käytetään mallien kyselyjen arviointiin.

Näkymä ( näkymä ) on täysin johdettu toisesta mallimallista (kutsutaan perusmalliksi ). Näkymän tarkoituksena on järjestää malli kokonaan tai osittain uudelleen tiettyä tarkoitusta varten. Useimmiten näkymä on käytettävissä vain luku -muodossa. Kysely voidaan ajatella erityistyyppiseksi näkymäksi.

Muunnos ( muunnos ) on ohjelma, joka tuottaa kohdemallin lähdemallista. Näkymä voidaan ajatella tietyn tyyppisen muunnoksen tuloksena, jossa kohdemalli on täysin riippuvainen lähdemallista. Muunnoksen, joka käyttää vain QVT-R-kielen elementtejä, sanotaan olevan relaatio, kun taas muunnoksen, joka käyttää vain QVT-O-kielen elementtejä, sanotaan olevan toiminnallinen .

Arkkitehtuuri

QVT-standardilla on siis hybridi luonne, sekä julistava että välttämätön. QVT: n selittävä osa on standardin sydän. Se muodostaa arkkitehtuurin kahdessa kerroksessa. QVT-C ( Core ) -kieli on arkkitehtuurin alempi kerros. Se määrittelee matalan tason käsitteet, jotka ovat tarpeen muunnosten määrittelemiseksi EMOF: n metametallimallista ja OCL-kielestä. Lisäksi siinä määritellään perustuslakia ja jäljittää malleja , eli mallintaminen välivaiheita muodonmuutoksen. QVT-R ( Relations ) -kieli on arkkitehtuurin ylempi kerros. Se korostaa käytettävyyttä , tekee jälkimallien kirjoittamisesta implisiittisen ja tarjoaa ominaisuuksia, kuten kuvioiden suodattamisen . Näiden kahden kerroksen välinen suhde ydinmuunnokseen on systemaattinen tapa kääntää QVT-R: ssä kirjoitettu muunnos ja annettu suoritussuunta muunnokseksi, joka on kirjoitettu QVT-C: ssä.

QVT-arkkitehtuurissa standardin deklaratiivisiin kerroksiin lisätään kaksi lisämekanismia välttämättömän paradigman lisäämiseksi. Ensinnäkin operatiivisten kartoitusmekanismien avulla määritellään QVT-O. Tämä määritelmä perustuu itse asiassa QVT-R: n määritelmään. Pakottavan paradigman intressi on sallia QVT-R-suhteiden selkeä toteutus. Tämä toteutus voi itse sisältää viittauksia muihin suhteisiin, aivan kuten toimintokutsu . Tässä QVT-O: ta pidetään välttämättömänä kielenä (kun kaikki muunnokset ovat toiminnassa) tai hybridinä (relaatiomuutosten tueksi). Toinen tapa, jonka Black Box -mekanismi tarjoaa , on toteuttaa suhde omistettuun kieleen samalla kun kunnioitetaan suhteen allekirjoitusta . Tällöin toteutus muodostaa mustan laatikon . Yhteentoimivuus on mahdollista, jos kieli itsessään on MOF-metamallin, esimerkiksi Java, mukainen .

Rakentaminen

QVT-metamalli, joka määrittelee QVT-R: n, QVT-O: n ja QVT-C: n elementit, on rakennettu EMOF ( Essential MOF ) -meta-metamallista ja Essential OCL: stä .

Historiallinen

Tekninen ympäristö

Vuonna 1980 , menettelyyn ohjelmointi antoi tapa olio-ohjelmointi ja sitten komponentti-ohjelmointi . Ohjelmistokriisi, jonka Frederick Brooks korosti erityisesti kuukauden myytissä , kuvaa suurten ohjelmistoprojektien toteuttamisen vaikeuksia. Objektit ja sitten ohjelmistokomponentit näkyvät sitten ratkaisuna vankempien ohjelmistoarkkitehtuurien kehittämiseen . Smalltalkin , C ++: n ja Java: n kaltaisten kielten myötä objektisuuntautunut ohjelmointi sai vauhtia teollisuudessa ja siitä tuli tärkein lähestymistapa ohjelmistokehitykseen 1990-luvun alusta lähtien.

Myös kehityssykliohjelmisto muuttuu. Vesiputousmalli , katsotaan tehoton, on syrjäyttää muita suunnittelun malleja, kuten kierre malli ja sitten ketterä malli . Tarveanalyysi , The riskienhallinnan , kirjoittaminen ohjelmistojen dokumentoinnin ja lavan suunnittelua kasvavat näissä malleissa. Sisään1999, Tietotekniikan tutkijoita Ivar Jacobson , Grady Booch ja James Rumbaugh on kehittää Unified Process (PU), yleinen menetelmä olio-järjestelmät, joka sisältää sekä tuotekehityksen ja joukon parhaita käytäntöjä analyysi, järjestelmien suunnitteluun ja dokumentointiin. Alalla laajasti käytetty yhtenäistetty prosessi käyttää laajasti UML: ää, olio-orientoitua mallintamiskieliä. Malleja , kuten UML , sitten tulee esineitä välttämättömiä tuotannon ohjelmiston.

Alkuperä

2000- luvun alussa syntyi ajatus siitä, että mallit voisivat myös korvata lähdekoodin kehityksen aikana. Tämä merkitsee mallivetoisen suunnittelun alkua, joka määritellään kahden peruskäsitteen yhdistelmänä: mallit ja mallimuunnokset . Mallit, jotka edustavat saman järjestelmän eri puolia, rakennetaan mallintamiskielellä , kuten UML. Transformaatioilla tarkoitetaan operaatioita, jotka manipuloivat malleja, mikä mahdollistaa esimerkiksi koodin luomisen malleista.

Sisään 2000, jolla on kokemusta ohjelmistomallinnuksesta UML: n kanssa, OMG toteuttaa mallipohjaista arkkitehtuuria ( englanniksi  : Model-Driven Architecture tai MDA), aloitteen mallien ohjaaman suunnittelun lupausten toteuttamiseksi. MDA: n meta-metamalli Meta-Object Facility (MOF) luodaan kuvaamaan OMG: n nykyisiä ja tulevia metamalleja, mukaan lukien UML ja CORBA . Tässä yhteydessä syntyy tarve standardille mallien muuntamiseksi MDA-lähestymistavassa.

Ehdotuspyyntö

Voimalaitokset, joiden arkkitehtuuria ohjaavat mallit, muutokset mallista malliin, ovat olleet OMG  : n ehdotuspyynnön ( englanniksi : Request For Ehdotuksen ) kohteena vuodesta 2002 lähtien . Tämän ehdotuspyynnön tarkoituksena on kehittää MOF-metamallin ja nykyisten MOF-tekniikoiden kanssa yhteensopiva mallimuunnosstandardi. Se on kuudes OMG: n seitsemästä kutsusta rakentaa MOF-versio 2.0. Kyselyn , näkymän ja muunnoksen käsitteet esitellään ehdotuspyynnössä vastausten yhtenäistämiseksi ja ennen standardointia jo saavutettujen edistysaskeleiden, kuten Common Warehouse Metamodel -muunnosmallin, hyödyntämiseksi .

QVT-ehdotuspyynnössä on 13 vaatimusta, joista seitsemän on pakollisia:

1. Ehdotuksessa on määriteltävä kyselykieli malleille.
2. Ehdotuksessa on määriteltävä kieli, jolla määritellään lähde- ja kohdemetamallin väliset muunnokset. Muunnoksen määrittelyn on mahdollistettava kohdemetamallin mukaisen mallin luominen lähdemetamallin mukaisesta mallista. Molemmat metamallit ovat MOF-yhteensopivia ja voivat olla identtisiä;
3. Ehdotuksen kielet on itse määriteltävä MOF: n mukaisina metamalleina;
4. Muunnoksen määrityskielen on sisällettävä kaikki tarvittavat tiedot muunnoksen automaattiseen suorittamiseen;
5. Muunnosten määrittelykielen on sallittava näkymän luominen metamallista;
6. Muunnoksen määrittelykielen on oltava deklaratiivinen, jotta muunnos voidaan suorittaa asteittain;
7. Kaikkien ehdotuksessa määriteltyjen mekanismien on toimittava MOF-version 2.0 mukaisissa metamalleissa.

Valinnaiset vaatimukset tarjoavat ominaisuuksia, jotka voidaan sisällyttää muunnoksen määrittelykieleen, mukaan lukien kaksisuuntaisuus ja muunnosten periytyminen .

Vastaukset puheluun

Ehdotuspyyntö sai kahdeksan vastausta. Nämä vasteet yhteisesti tekemät kolmisenkymmentä kustantajat ohjelmistojen ja tutkimuslaitosten vuonna ohjelmistotuotannossa , kuten IBM , Thales , The Kings College London ja University of Yorkin .

Kaikissa vastauksissa kyselyt ovat osa muunnoksia ja välttämättömiä niiden määrittelylle. Kyselykielestä ei ole yksimielisyyttä: neljä kirjoitusta ehdottaa deklaratiivista kieltä (mukaan lukien OCL tai F-logiikka ), kolme vastausta ehdottaa yhdistettyä tai välttämätöntä kieltä ja yksi ei ehdota mitään kieltä. Seitsemän kahdeksasta vastauksesta katsoo, että muutoksen tuloksen pitäisi olla näky. Viime kädessä kaikki vastaukset lukuun ottamatta määrittelevät yhtenäisen kehyksen kyselyille, näkymille ja muunnoksille. Neljä heistä ehdottaa yhden kielen käyttöä näille kolmelle näkökohdalle, kun taas kolme muuta ehdottaa OCL: n käyttöä kyselyille, sitten erilaisia ​​muodollisuuksia näkemyksille ja muunnoksille.

Standardointi

Hyväksynnän jälkeen eritelmä julkaistaan viimeistelyvaiheessa ensimmäistä kertaa vuonnamarraskuu 2005eli yli kolme vuotta ehdotuspyynnön jälkeen. Tämä on merkittävä viive verrattuna tavanomaisiin OMG-standardointiprosesseihin. Valittu kyselykieli on OCL, kun taas näkymän käsite ei näy määrityksessä.

Viimeistelyvaihe päättyy Huhtikuu 2008 julkaisemalla QVT-standardin versio 1.0.

Toteutukset

QVT: lle ominaiset kielet

QVT-standardia on useita toteutuksia. Suurin osa niistä on hylätty tai puutteellinen, usein standardien kielien riittämättömän virallistamisen vuoksi. Standardin tarkistuksen jälkeen vuonna 2016 toteutusta toteutetaan pääasiassa Eclipse MMT  (in) -projektissa ( mallien väliset muunnokset ), joka itse käyttää Eclipse Modeling Framework -hankkeen työkaluja .

QVT: n kanssa yhteensopivat kielet

• Tefkat  (en)  : toinen kieli ja moottori mallien muuntamiseen. Tarjoaa yhteensopivuuden QVT: n kanssa.
• ATL  : samannimisen kielen toteutus, hyvin löyhästi QVT-kielen innoittamana.
• VIATRA  (en)  : mallimuunnosympäristö . Tarjoaa yhteensopivuuden QVT: n kanssa.
• GReAT  (en)  : toinen mallimuunnoskieli . Tarjoaa yhteensopivuuden QVT: n kanssa.

Standardin kriitikot

Täydentävät lähestymistavat

Mallipohjaisessa suunnittelussa on tapana määrittää erikseen muunnokset, jotka käyttävät tai tuottavat tekstiä (esimerkiksi lähdekoodia tai dokumentaatiota ), vaikka itse teksti onkin malli. Tämä mahdollistaa kääntäjien tiettyjen ominaisuuksien , kuten koodin luomisen tai jäsentämisen, uudelleenkäytön .

QVT-standardi on suunniteltu mallista malliin (M2M) -muunnoksiin. Malli-teksti (M2T) -muunnoksia varten OMG tarjoaa MOF2Text- standardin .

Huomautuksia ja viitteitä

Huomautuksia

1. Mallipohjaista suunnittelua voidaan pitää mallijohtoisen suunnittelun osa-alueena. IDM: ssä malleja käytetään kehityksessä analyysin ja järjestelmäsuunnittelun lisäksi. Tällaisia ​​malleja kutsutaan ensisijaisiksi esineiksi .
2. Toisin kuin muunnos tekstiksi , tuloksena on pelkkä teksti , kuten lähdekoodi ja muunnokset teksti malliksi , joita käytetään usein käänteisessä suunnittelussa ja jotka tuottavat malleja tekstistä.
3. QVT-standardispesifikaatio suosittelee merkintää QVT-X kielen koko nimelle (esim. QVT-suhteet) ja QVTx sen lyhenteelle (esim. QVTr). Yleisessä käytössä kielet kuitenkin lyhennetään useimmiten QVT-R, QVT-C ja QVT-O.
4. Tämä lähestymistapa tunnetaan mallipohjaisen suunnittelun nimellä ( englanniksi  : model-based system engineering , MBSE).
5. alkuperäinen versio:

   ”  Tässä RFP-ohjelmassa pyritään standardoimaan tapa, jolla kartoitukset saavutetaan mallien välillä, joiden kielet määritellään MOF: n avulla. Lisäksi RFP vaatii tavanomaista tapaa kysellä MOF-malleja ja luoda näkemyksiä näihin malleihin. Tämä on samanlainen kuin XML: n tarve XML: lle, jossa XSLT-komentosarja määrittelee DTD-parien välisen kartoituksen ja sanelee, kuinka XML (DTD: n mukainen) muunnetaan.  "

   - Objektinhallintaryhmä, ehdotuspyyntö: MOF 2.0 Query / Views / Transformations RFP

6. Muunnoksen tulos on silloin itse (kohde) malli eikä näkymä mallista. Näkemysten mielenkiinto oli mahdollistaa mallien erityisten näkökohtien esittäminen mallista malliin -muunnosten lisäksi. Yksi syy tähän puutteeseen on se, että muokattavat näkymät edellyttävät myös niiden mallien muokkaamista, joista ne ovat peräisin, ts. että mallien ja niiden näkemysten muunnosten on oltava kaksisuuntaisia. QVT ei kuitenkaan selitä, miten kaksisuuntaisuus toteutetaan.
7. QVT: n jokaisessa uudessa versiossa muokatut tekstiosat on korostettu ja niihin on liitetty toimitukselliset kommentit ( englanniksi  : määrittelypalkit ).
8. "Kaikki on malli" on periaate altistuu ensimmäisen kerran J. Bézivin. Siitä on sittemmin tullut tärkeä mallilähtöisen suunnittelun lausunto.

   MDE: ssä perusperiaatteella, että " kaikki on malli ", on monia mielenkiintoisia ominaisuuksia, muun muassa kyky luoda realistinen tutkimusohjelma.

   - Jean Bézivin, Mallien yhdistämisvoimasta

   - IDM: ssä perusperiaatteella, että kaikella on malli, on monia mielenkiintoisia ominaisuuksia, joista yksi on mahdollisuus luoda realistinen tutkimusohjelma. "

   -  Mallien yhdistämisvoimasta

Viitteet

1. OMG 2016 .
2. Völter et ai. 2006 , s.  XV .
3. Selic 2003 , s.  1.
4. Völter et ai. 2006 , s.  18.
5. Brambilla et ai. 2017 , s.  1.
6. Milicev 2009 , s.  5.
7. Denis Conan, Chantal Taconet ja Christian Bac, ”  Mallinnuksen periaatteet  ” , it-sudparis.eu ,lokakuu 2015(käytetty 25. tammikuuta 2020 )
8. Brambilla et ai. 2017 , s.  3.
9. Milicev 2009 , s.  5-6.
10. Schmidt 2006 , s.  1.
11. Brambilla et ai. 2017 , s.  2.
12. (in) "  Mikä on tietomallinnus? Käsitteelliset, loogiset ja fyysiset tietomallit  ” , osoitteessa guru99.com (käytetty 23. tammikuuta 2020 )
13. Vojtisek 2006 , s.  1.
14. (in) Martin Fowler , "  UmlMode  " päälle martinfowler.com ,28. toukokuuta 2003(käytetty 29. tammikuuta 2020 )
15. Milicev 2009 , s.  6.
16. Brambilla et ai. 2017 , s.  7.
17. Sendall ja Kozaczynski 2003 , s.  1.
18. Völter et ai. 2006 , s.  14-15.
19. (in) "  selventäminen käsitteet: MDE MBE Vs vs vs MDD MDA  " päälle modeling-languages.com (näytetty 12 tammikuu 2020 )
20. Brambilla et ai. 2017 , s.  8.
21. Czarnecki ja Helsen 2003 .
22. Brambilla et ai. 2017 , s.  123.
23. Sendall ja Kozaczynski 2003 , s.  2.
24. Brambilla et ai. 2017 , s.  21.
25. Brambilla et ai. 2017 , s.  43.
26. (sisään) "  OMG | Object Management Group  ” , osoitteessa omg.org
27. André 2011 , s.  23.
28. Siegel 2005 , s.  11.
29. (in) "  Tietoja Unified Modeling Language Specification -versiosta 2.5.1  " osoitteessa omg.org
30. Völter et ai. 2006 , s.  239.
31. Gardner 2003 , s.  1.
32. Völter et ai. 2006 , s.  204.
33. OMG 2016 , s.  2.
34. Stevens 2011 , s.  180.
35. Gardner 2003 , s.  2.
36. Gardner 2003 , s.  2, 3.
37. Gardner 2003 , s.  3.
38. OMG 2016 , s.  5.
39. OMG 2016 , s.  9.
40. OMG 2016 , s.  6.
41. OMG 2016 , s.  10.
42. OMG 2016 , s.  65.
43. (in) Fábio Siqueira Levy, "  Black box implementations in Eclipse QVTo  " -sivulla osoitteessa levysiqueira.com.br ,helmikuu 2012(käytetty 15. joulukuuta 2019 )
44. Krakowiak 2019 , s.  29-30.
45. Krakowiak 2019 , s.  7.
46. Sacha Krakowiak, "  Ohjelmistotuotannon syntymä  " , interstices.info ,syyskuu 2014
47. Krakowiak 2019 , s.  30.
48. (en) Luiz F. Capretz, "  Lyhyt historia olio-lähestymistavasta  " , Software Engineering Notes ,Maaliskuu 2003, s.  7 ( DOI  10.1145 / 638750.638778 , lue verkossa )
49. Völter et ai. 2006 , s.  12.
50. Krakowiak 2019 , s.  13.
51. (in) WW Royce , "  Managing kehityksen suuria Software Systems: käsitteet ja tekniikat  " , Proceedings of the 9th International Conference on Software Engineering , IEEE Computer Society Press, ICSI '87,1987, s.  328–338 ( ISBN  9780897912167 , luettu verkossa , käytetty 31. toukokuuta 2019 )
52. Krakowiak 2019 , s.  12.
53. (in) "  SDLC - Spiral malli  " on tutorialspoint.com (näytetty 12 tammikuu 2020 )
54. (in) "  SDLC - Agile malli  " on tutorialspoint.com (näytetty 12 tammikuu 2020 )
55. Larman ja Basili 2003 , s.  6.
56. (en) Ivar Jacobson, Grady Booch ja Jim Rumbaugh, The Unified Software Development Process , Addison-Wesley ,1999( ISBN  0-201-57169-2 , 9780201571691 ja 9780321822000 , OCLC  636807532 , lue verkossa )
57. Larman 2001 , s.  13-14.
58. Larman 2001 , s.  10.
59. (in) Bobbi J. Young, Kelli A. Houston, Jim Conallen, Michael W. Engle, Robert A. Maksimchuk ja Grady Booch, objektisuuntainen analyysi ja suunnittelu sovelluksilla , O'Reilly,huhtikuu 2007, 3 ja  toim. , 717  Sivumäärä ( ISBN  978-0-201-89551-3 , luettu verkossa ) , s.  24-28
60. Bézivin 2005 , s.  1.
61. RFP 2002 , s.  21.
62. RFP 2002 , s.  1.
63. RFP 2002 , s.  23.
64. RFP 2002 , s.  25.
65. Gardner 2003 , s.  8.
66. Gardner 2003 , s.  9.
67. Gardner 2003 , s.  9-10.
68. Gardner 2003 , s.  10-11.
69. Gardner 2003 , s.  11.
70. OMG 2005 .
71. Völter et ai. 2006 , s.  206.
72. (en) Königs, Alexander , Mallin integrointi ja muunnos - Kolmoiskaavio-kieliopin perustuva QVT-toteutus ,26. marraskuuta 2008( OCLC  1111373557 , lue verkossa )
73. Bézivin 2005 , s.  2.

Katso myös

Bibliografia