Georg Hinkel 1, Thomas Goldschmidt 2

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1 FZI FORSCHUNGSZENTRUM INFORMATIK Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages Georg Hinkel 1, Thomas Goldschmidt 2 1 FZI Forschungszentrum Informatik, Softwareentwicklung, Karlsruhe, hinkel@fzi.de 2 ABB Corporate Research, Software Systems, Ladenburg, thomas.goldschmidt@de.abb.com

2 Modellgetriebene Ansätze nicht etabliert Werkzeugunterstützung unzureichend [Sta06,Mo+13] Investierter Entwicklungsaufwand deutlich geringer als für Visual Studio, IntelliJ, Entwickler wechseln ungern Haupt- Programmiersprache [MR13] Projektanforderungen oder Wiederverwendung von Code Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 2

3 Lösungsansatz: Interne DSLs Erben der Werkzeugunterstützung von Host- Sprache Entwickler können in gewohnter Programmierumgebung arbeiten Nachteil: Nicht für alle Programmiersprachen verfügbar Wie entwirft man eine interne Modelltransformationssprache, um Werkzeugunterstützung zu erben? Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 3

4 Arten von Werkzeugunterstützung Unterstützung von Änderungen Kopieren, Ausschneiden, Einfügen, Code-Vervollständigung Unterstützung von Inspektionen Suche Navigation zu Deklaration Visualisierung Unterstützung von Validierung Unterstützung von Modularisierung Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 4

5 Relevanz von Typsicherheit Benötigt für Werkzeugunterstützung Code-Vervollständigung sehr häufig verwendete Form der Werkzeugunterstützung 6,7% aller ausgeführten Befehle [MKF06] Wie Transformationsregeln in Code einbetten, um Typsicherheit zu erhalten? Methoden Methodenaufrufe Generische Klassen Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 5

6 Transformationsregeln als Methoden Prägnante Syntax Nachteile Transformationsregeln können nur aus einer Phase bestehen kaum Referenzierung anderer Transformationsregeln möglich Beispiel: Sigma [KCF14] Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 6

7 Transformationsregeln als Methodenaufrufe Verschiedene Phasen möglich Nachteile Keine Visualisierung Keine Zyklen in Transformationsregeln möglich Beispiel: ScalaMTL [GWS12] Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 7

8 Transformationsregeln als generische Klassen Flexibel Nachteil Code ausschweifend Beispiel: NTL [Hin13] Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 8

9 Modelltransformationen in NMF Transformations [Hin13] Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 9

10 Konkrete Syntax von NTL Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 10

11 OPC-UA [MLD09] Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 11

12 Code-Generierung für OPC-UA Implementierung als Modelltransformation Konkrete SDKs durch Überlagerung Quellmodell als XML-Schema gegeben, Zielmodell nur als Klassenbibliothek Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 12

13 Visualisierung der Transformation Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 13

14 Lessons Learned Tracing in Code-Generierung hilfreich Automatische Visualisierung akkurat Umfrage zum Code-Generator mit wenigen Rückmeldungen Nur 5 Rückmeldungen erhalten Ergebnisse sehr positiv Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 14

15 Zusammenfassung Abbildung von Modelltransformationsregeln in Code ist Trade-Off Entscheidung Als Methoden: wenig Flexibilität Als Methodenaufrufe: keine Visualisierung Als Klassen: Code ausschweifend Implementierung in NTL Mix: Transformationsregeln als Klassen, Abhängigkeiten als Methodenaufrufe Evaluation in Automatisierungsdomäne Geerbte Visualisierung akkurat Positive Rückmeldungen bedürfen weiterer Evaluation Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 15

16 Referenzen Sta06 Mo+13 MR13 MKF06 Hin13 M. Staron, Adopting model driven software development in industry a case study at two companies, in Model Driven Engineering Languages and Systems, Springer, 2006, pp P. Mohagheghi, W. Gilani, A. Stefanescu, and M. A. Fernandez, An empirical study of the state of the practice and acceptance of model-driven engineering in four industrial cases, Empirical Software Engineering, vol. 18, no. 1, pp , L. A. Meyerovich and A. S. Rabkin, Empirical analysis of programming language adoption, in Proceedings of the 2013 ACM SIGPLAN international conference on Object oriented programming systems languages & applications, ACM, 2013, pp G. C. Murphy, M. Kersten, and L. Findlater. How are Java software developers using the Elipse IDE? In: Software, IEEE 23.4 (2006), pp G. Hinkel, An approach to maintainable model transformations using an internal DSL, Master's thesis, Karlsruhe Institute of Technology, October Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 16

17 Referenzen II KCF14 GWS12 MLD09 F. Krikava, P. Collet, and R. B. France. SIGMA: Scala Internal Domain- Specific Languages for Model Manipulations. In: Model-Driven Engineering Languages and Systems. Springer, 2014, pp L. George, A.Wider, and M. Scheidgen. Type-Safe model transformation languages as internal DSLs in scala. In: Theory and Practice of Model Transformations. Springer, 2012, pp Mahnke, W., Leitner, S.H., Damm, M.: OPC unified architecture. Springer (2009) Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 17

18 BACKUP FOLIEN Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 18

19 Ergebnisse OPC-UA Code Generator Wenige Rückmeldungen (5) Weitere Evaluation notwendig Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 19

20 TTC2013: Flowgraphs Datenflussgraph aus Code Java-Code-Modell zu Strukturgraphen Generierung des Kontrollflusses (in-place) Generierung des Datenflusses (in-place) DSL für die Validierung Transformation von komplexen Vererbungshierarchien Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 20

21 TTC2013: Flowgraphs, Auswertung Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 21

22 TTC2013: Petri Nets To State Charts Transformation eines Zustandsautomaten aus einem Petrinetz Destruktive Transformation: Das Eingabemodell wird durch die Transformation zerstört Reduktion Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 22

23 TTC2013: Petri Nets to State Charts, Auswertung Georg Hinkel - Tool Support for Model Transformations: On Solutions using Internal Languages 23