Entwicklung einer domänenspezifischen Modellierungssprache. 12. November 2014

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1 Entwicklung einer domänenspezifischen Modellierungssprache 12. November 2014

2 Überblick Analyse einer Infrastruktur für mobile Anwendungen: Welche Anwendungen sollen generiert werden? Welche Architektur? Welche Plattformen? Entwurf einer domänenspezifischen Modellierungssprache Analyse von Referenzanwendungen Designprinzipien für Modellierungssprachen Die Sprache PIMAR Konkrete Syntax in Editoren - Abstrakte Syntax in EMF Welche Designprinzipien? Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 101

3 Mobile Anwendungen: Domänenanalyse Welche Art von mobilen Anwendungen? Geschäftsanwendungen, z.b. Touristenführer, Überwachung von Maschinen Einbindung von Google Play Services und anderen Apps mehrere Arten von Benutzern (z.b. Datenverwalter und Endnutzer): Eine App pro Benutzerrolle. meist offline benutzbar Projekt PIMAR: Platform independent mobile augmented reality Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 102

4 Eigenschaften von datenorientierten mobile Anwendungen Datenorientierte mobile Anwendungen: Komponenten in verteilten Systemen Datenhaltung in Dateien oder Datenbanken Beispiele für datenorientierte mobile Anwendungen: Konferenz-App PhoneBook App Wörterbuch-App Museumsführer-App und viele weitere Eigenschaften von datenorientierten mobilen Anwendungen: viele Daten meist verschiedene Benutzerollen: Anbieter und Nutzer von Daten Hauptaktivitäten: Erstellen, Ändern, Speichern, Laden und Suchen von Daten weitgehende offline Benutzung Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 103

5 Grundlegende Systemstruktur Das System aus der internen (technischen) Sicht: Typische Systemarchitektur: Benutzerschnittstelle: Entwurf der Interaktion zwischen System und Benutzer/anderen Systemen Anwendungslogik: Dienste und Controller-Klassen, die die Funktionalität der Anwendungsfälle realisieren Datenbasis: Zugriffsschicht für objektorientierte Datenstrukturen Oberfläche Anwendungslogik Datenbasis Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 104

6 Funktionale Anforderungen an den Generator Eingabe an den Generator: anwendungsspezifische Informationen über die mobile Anwendung Welche Anwendungsfälle? Welche Rollen? Welche Datenstrukturen? Wie speichern? Welche Services? Welche Darstellung an der Oberfläche? Ausgabe des Generators: generierter Code Welche Designentscheidungen werden durch den Generator entschieden und welche nicht? Welche Plattformen werden unterstützt? Welche Anwendungsarchitektur? Wo kann individueller Code eingefügt werden? Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 105

7 Funktionale Anforderungen an die Modellierungssprache und ihre Editoren Welche Editoren für welche Teilsprachen? Welche Teilsprachen? Modellelemente mit Attributen Relationen zwischen den Modellelementen Welche Editieroperationen? CRUD-Funktionalität: Create, Read, Update, Delete Komplexe Operationen wie z.b. Refactorings Validierung Syntaxchecks und Smells Quick Fixing Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 106

8 Nichtfunktionale Anforderungen Technologien: an die Infrastruktur Welche Metawerkzeuge zur Entwicklung von Infrastrukturen: welche Editor- und Codegenerator-Generatoren? Qualität der entwickelten Infrastruktur: Qualität der Editoren Qualität des generierten Codes Entwicklungsprozess: Welche Iterationsstufen? Welche Art der Evaluation? Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 107

9 Testgetriebene Entwicklung Erst Tests erstellen, dann implementieren! Im Kontext von Infrastrukturentwicklung: Auswahl von Referenzanwendungen: Welche sind die richtigen? Welche Informationen sollen modelliert werden? Können diese editiert werden? Welche Validierungen? Ist der Code gut genug? Vollständigkeit der Testsuiten: Diversität der ausgewählten Referenzanwendungen: Überdeckung der Modellierungssprache Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 108

10 Qualitätsmerkmale für Software Der generierte Code soll die folgenden Qualitätskriterien erfüllen: Funktionalität: Korrektheit, Angemessenheit, Interoperabilität, Ordnungsmäßigkeit, Sicherheit Zuverlässigkeit: Reife, Fehlertoleranz, Wiederherstellbarkeit Benutzbarkeit: Verständlichkeit, Bedienbarkeit, Erlernbarkeit, Robustheit Effizienz: Wirtschaftlichkeit, Zeitverhalten, Verbrauchsverhalten Wartungsfreundlichkeit: Analysierbarkeit, Änderbarkeit, Stabilität, Testbarkeit Übertragbarkeit: Anpassbarkeit, Installierbarkeit, Konformität, Austauschbarkeit Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 109

11 Modellierungsansatz (1) Modellierung und Generierung der App (2) Installation der modellierten App (3) Modellierung rollenbasierter App-Varianten Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 110

12 Datenmodellierung mit EMF Taentzer 111

13 Beispiel: Datenmodell der Phone Book App Wie sieht dieses Modell in abstrakter Syntax aus? Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 112

14 Oberflächenmodellierung Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 113

15 Beispiel: GUI-Modell der Phone Book App Modelliere den Zweck einer Seite. Abstrahiere von ihrer Struktur. Wie sieht dieses Modell in abstrakter Syntax aus? Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 114

16 Prozessmodellierung Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 115

17 Beispiel: Prozessmodell der Phone Book App Wie sieht dieses Modell in abstrakter Syntax aus? Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 116

18 Designprinzipien für domänenspez. Sprachen nach den Designrichtlinien für domänenspezifische Sprachen von Karsai et.al. [KKPRSV09] 1. Identify language uses early. 2. Ask questions. 3. Make your language consistent. 4. Decide carefully whether to use graphical or textual realization. 5. Compose existing languages. 6. Reuse existing language defs. 7. Reuse existing type systems. 8. Reflect only the necessary domain concepts. 9. Keep it simple. 10. Avoid unnecessary generality. 11. Limit the number of lang. elems. 12. Avoid conceptual redundancy. 13. Avoid inefficient language elements. 14. Adopt existing notations domain experts use. 15. Use descriptive notations. 16. Make elements distinguishable. 17. Use syntactic sugar approp. 18. Permit comments. 19. Provide organizational structures for models. 20. Balance compactness and comprehensibility. 21. Use the same style everywhere. 22. Identify usage conventions. 23. Align abstract & concrete syntax. 24. Layout should not affect transl. betw. concrete & abstract layout. 25. Enable modularity. 26. Introduce interfaces. Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 117

19 Beispiel: Designprinzipien der Sprache PIMAR Die Sprache PIMAR 1. ist für Softwareentwickler und speziell für Codegenerierung 4. ist graphisch und textuell 6. verwendet Ecore, 8. modelliert nicht die Architektur 9. lässt viele Details weg 10. modelliert nur die Prozesse, Tasks und Pages, die gebraucht werden 11. ist noch relativ kompakt 12. enthält keine Redundanzen 14. nutzt den Stil der Aktivitätsmodellierung, 15. beschreibt Zwecke für Seiten nicht ihren Aufbau 16. nutzt typische Formen und Icons, 18. lässt Annotationen zum Kommentieren zu 19. unterscheidet drei Teilsprachen 23. hat an einer Stelle voneinander abweichende abstrakte und konkrete Syntax: Kontrollstrukturen 24. ist vom Layout der konkreten Syntax unabhängig 25. erlaubt Modularität, z.b. die Wiederverwendung von Prozessen 26. unterstützt Schnittstellen: z.b. Pakete und Schnittstellenklassen Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 118

20 Zusammenfassung Analyse der Domäne der datenorientierten mobilen Anwendungen Verschiedenste Fachdomänen Mehrschichtenarchitektur Schematisch wiederkehrende Aspekte von datenorientierten mobilen Anwendungen, die modelliert werden können: Datenstrukturen, Funktionalität, Oberfläche Anforderungen an die Modellierungssprache Generator: ein Anwendungsfall Editor: an die domänenspezifische Modellierungssprache angepasste Editieroperationen Entwurf der Modellierungssprache PIMAR drei Teilsprachen für Daten-, Oberflächen- und Prozessmodellierung implementiert Designprinzipien für domänenspezifische Sprachen abstrakte Syntax: mit EMF spezifiziert konkrete Syntax: graphisch mit GMF, textuell mit Xtext spezifiziert Taentzer Modellgetriebene Entwicklung von mobilen Anwendungen 119

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