UML Modellierung und Model Driven Architecture (MDA) für Java mittels Rational Software Architect (RSA)

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Frank Fürst
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1 UML Modellierung und Model Driven Architecture (MDA) für Java mittels Rational Software Architect (RSA) IBM Software Group, Rational Austria 2011 IBM Corporation

Out-of-the-Box Transformationen UML Patterns in RSA Eigene

2 Agenda Was ist MDA und welche Probleme adressiert werden. MDD Umsetzung in RSA Modellierungstechniken für MDA Out-of-the-Box Transformationen UML Patterns in RSA Eigene Transformationen Out-of-the-Box Transformationen anpassen Fragen 2

3 MDA ist eine Initiative der Object Management Group, 2003 ( Folgende Ziele wurden dabei verfolgt: Verschiedene Middleware- und Implementierungstechniken, denen sich der Softwareentwickler heute stellen muss, zu integrieren und den Übergang auf neu entstehende Standards zu erleichtern. Der Fokus des Entwicklers sollte sich weg von der Implementierung hin zu Modellen verlagern. Technikunabhängige Modellierung sollte die Aufwände wesentlich verringern. 3

4 MDA-Vorgehensweise Plattform Independent Model (PIM) Modell Zusätzl. Information Plattform Information Transformation MDA - Pattern Plattform Specific Model (PSM) Modell Model to Text Code 4

5 MDA Vorgehensweise verspricht folgende Vorteile: Investitionsschutz (Fachmodelle leben länger als Technologie) Flexibilität Trennung der Technik und Fachlichkeit Technologische Änderungen einfach möglich / Plattformunabhängichkeit Steigerung der Produktivität Wiederverwendung Automatisiertes / Kontrollierbares "Copy&Paste" mittels "Transformationen Modelle sind Basis für Wiederverwendung Steigerung der Qualität / Reduzierung der Restfehlerrate Know How wird vervielfältigt (in Tranformationen) Schnellere Einsatz neuer Technologien Reduzierung von Zeit, Kosten und Risiken Wartbarkeit 5

6 MDA, MDD und MDE Model Driven Architecture (MDA) ist OMG s Vision des Entwicklungsprozesses, die in mehreren Standards festgelegt ist. Model Driven Development (MDD) ist ein Softwareentwicklung - Paradigma, das die Modelle als primäre Artefakte bei der Softwareentwicklung sieht. Üblicherweise wird die Implementierung aus den Modellen quasiautomatisch generiert. Model Driven Engineering (MDE): E geht drüber Softwareentwicklung hinaus und umfasst andere model-basierte Tasks in dem komplettem Softwareentwicklung Prozess. 6

7 Mehrstufige Transformationen sind in MDA-Vorgehensweise vorgesehen Plattform Independent Model (PIM) Modell Zusätzl. Information Plattform Information Transformation MDA - Pattern Plattform Specific Model (PSM) Modell Model to Text Code 7

8 Im MDD wird üblicherweise nur eine Transformationsebene realisiert Plattform Independent / Specific Model Modell Zusätzl. Information Plattform und Technologie Informationen Transformationen MDA - Pattern Modell Code Die Modelle beinhalten üblicherweise viel mehr Plattform- und Technologie Spezifikum 8

9 MDA Technologie ist evolutionär entstanden / Entwicklung des Modellierungsspektrums Code only Code Visualization Roundtrip Engineering Model centric Model only Model Model Model Model Code Code Code Code What's a model? The code is the model Code and model coexist The model is the code Let's do some design and get it running 9

10 Modell-Transformationen waren schon immer in der Softwareentwicklung vorhanden Assembler Code High Level Language Code Modell Plattform Information Assembler Compiler Transformation (en) Maschinen Code Assembler Code High Level Language Code (Plattform) 10

11 MDA hat auch Mängel Statische und dynamische Aspekte sind für die Entwicklung sind gleich wichtig. In der UML liegt der Fokus aber auf der Statik. Dynamisches Verhalten kann im UML zwar modelliert werden, wird aber üblicherweise sehr kompliziert. Entstehender Code hat eventuell mehr oder wenige große Lücken, die manuell ausprogrammiert werden müssen MDA Patterns, die für Code-Generierung verwendet werden, müssen erstellt und gepflegt werden 11

12 MDD Vorgehensweise ist in mehreren IBM Tools implementiert Allgemeiner Gebrauch Rational Software Architect Allgemeine MDD Unterstützung Kann angepasst werden Domain spezifisch IBM Rational Rapsody Wird am meistens in Systems Development verwendet Kann angepasst werden Supporting WebSphere Business Modeler IBM Integration Designer Modellieren von Business Prozessen Transformationen können nicht angepasst werden 12

13 RSA ist primäres Tool für JEE-Entwicklung Rational Software Architect UML 2 OCL IBM / RSA Transformation Framework UML2 Utilities for Model Driven Development Patterns Off-the-Shelf Transformations IBM Reusable MDA Assets Business Prozesse SOA J2EE Deployment und Security 13

14 MDD Vorgehensweise geht davon aus, dass die Modelle in Zentrum der Softwareentwicklung stehen Code only Code Visualization Roundtrip Engineering Model centric Model only Model Model Model Model Code Code Code Code What's a model? The code is the model Code and model coexist The model is the code Let's do some design and get it running 14

15 MDD stellt bestimmte Anforderungen an die Modelle Modelle müssen detailliert genug sein "Full System Implementation" kann aus Modell generiert werden Zusätzliche Informationen sind nicht notwendig, alles ist im Modell vorhanden Kein Round-trip ist notwendig "Single Source" approach Modelle sind nicht "Sketches" oder "Blueprints" - sie sind "Primary Artifacts The Model is the code 15

16 UML 2 mit UML-Profiles wird für die Modellierung verwendet UML Model UML Profiles Stereotypes UML Elements (Packages) UML Elements (Classes) Properties UML Elements (Attributes) UML Erweiterungen 16

17 MDA Beispiel Model Stereotyped Element 17 Available Transformations

18 Stereotypes werden verwendet, um das Verhalten der Elemente zu definieren Model Stereotyped Class Stereotype Properties 18

19 Object Constraint Language (OCL) wird verwendet, um sicherzustellen, dass Modelle korrekt sind 19

20 Mehrere Transformationen sind Out-of-the-Box vorhanden UML-to-EJB 3 UML-to-JPA (Java Persistence API) UML-to-WSDL (Web Services) UML-to-SCA (Service Component Arcitecture) UML-to-SOA (WSDL, XSD, BPEL) UML-to-XSD (XML Schema Definition) C#, C++ und VB 20

21 Entsprechende UML-Profiles und Integration mit User- Interface erleichtern die Modellierung 21

22 EJB 3 Transformation 22

23 EJB 3.0 Beispiel 23

24 EJB 3.0 Beispiel 24

25 Web Services Transformation 25

26 Web Services Transformation 26

27 Domain Specific Languages (DSL) vereinfachen die Modellierung 27

28 UML Profile Tooling ist vorhanden, um DSL Funktionalitäten zu aktivieren 28

29 UML Patterns erhöhen die Produktivität bei der Modellierung 29

30 Eigene Patterns können entwickelt werden 30

31 RSA stellt Transformation Authoring Framework zur Verfügung, um eigene Transformationen zu entwickeln Model-to-Text Transformations Model-to-Model Transformations Transformations Extensions 31

32 Folgende Möglichkeiten bei der Transformationsentwicklung sind vorgesehen Source Model (UML) IBM Transformations JET & UML API Model-to-Model Transformations Mapping Editor Intermediate ECORE Model JET Transformations Target Source Code 32

33 Java Emitter Templates (JET) werden als Basis für die Transformationen verwendet JETs vs. JSPs Templates lesen die Informationen aus dem Input Model und erzeugen Text, der in Workspace-Files gespeichert wird. Mehrere Templates werden in die Transformation zusammengefasst. Transformationen werden aus dem User-Interface oder mittels API gestartet. Beliebige Artefakte können im Workspace erzeugt werden Mehrere Tag-Libraries sind vorhanden, um an Input Model zuzugreifen und den Ablauf zu steuern XPath wird verwendet, um über das Modell zu navigieren 33

34 Java Emitter Templates (JET) - Beispiel 34

35 Graphischer Editor steht zur Verfügung, um die Mapping zwischen UML-Modellen und JET-Input zu erzeugen 35

36 Transformation - Extensions 36

37 Transformation - Cloning 37

38 Transformation - Chaining 38

39 UML Reporting mit BIRT 39

40 Zusammenfassung MDA / MDD funktioniert, hat sich in der Praxis bewährt Mehrere OMG s Versprechungen sind erfüllt Voraussetzungen und Tools sind vorhanden MDA/MDD Vorteile: Steigerung der Qualität / Reduzierung der Restfehlerrate Schnellere Einsatz neuer Technologien Reduzierung von Zeit, Kosten und Risiken Wiederverwendung Automatisiertes / Kontrollierbares "Copy&Paste" mittels "Transformationen Die Vorteile entstehen durch: Automatisierung Wiederholbarkeit und Nachvollziehbarkeit Know How Integration MDA / MDD kann und wird Software Development verändern 40

41 Zusammenfassung 41

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