Metamodellierung am Beispiel der E-Government-Domäne Meldewesen und Eclipse GMF

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1 Metamodellierung am Beispiel der E-Government-Domäne Meldewesen und Eclipse GMF Prof. Dr. Klaus-Peter Fähnrich Stefan Kühne, Maik Thränert, Martin Gebauer, Heiko Kern Universität Leipzig, Betriebliche Informationssysteme Augustusplatz Leipzig PROJEKTTRÄGER

2 Agenda Metamodellierung am Beispiel der E-Government-Domäne Meldewesen und Eclipse GMF Model-Driven Integration Engineering Grundlagen domänenspezifischer Modellierung Umsetzung der Sprache EGov TP im Eclipse GMF 2

3 Integration Engineering Integrationsprobleme in verschiedenen E-Business-Domänen im E-Government (Lehmann et. al. 2006) im E-Commerce (Hänsgen et. al. 2006, Fötsch et. al. 2006) im E-Procurement (Feja et. al. 2006) Integration Engineering (Thränert 2005) Engineering-Disziplin die Prinzipien, Modelle, Methoden und Werkzeuge entwickelt, bewertet und zur Verfügung stellt, sodass diese in einem ingenieurmäßigen Prozess der Integrierung eingesetzt werden können. 3

4 Model-Driven Integration Engineering fachliche Anforderungen (unstrukturiert, informell) fachliche Anforderungen (priorisiert, formal) Validierung strukturierte Anforderungsanalyse fachliche Prozessmodelle (z. B. EPK) Anforderungsmuster (domänenspezifisch) Orchestrierungsmuster (domänenspezifisch) Transformation technische Orchestrierungsmodelle (z. B. BPEL4WS) kooperative E-Business-Systeme (z. B. Microsoft BizTalk, Intershop Enfinity Suite) (Stein et. al. 2005) Anwendung modellgetriebener Entwicklungsansätze zur Lösung von Integrationsproblemen Modellvalidierung Modell-zu-Modell-Transformation (Modelltransformation) 4

5 Agenda Metamodellierung am Beispiel der E-Government-Domäne Meldewesen und Eclipse GMF Model-Driven Integration Engineering Grundlagen domänenspezifischer Modellierung Umsetzung der Sprache EGov TP im Eclipse GMF 5

6 Modell Grundlegende Technik in der Informatik zum besseren Verständnis bestehender oder zu entwickelnder Systeme ARIS UML Stachowiak 1973: Allgemeine Modelltheorie Abbildungsmerkmal Verkürzungsmerkmal Pragmatisches Merkmal repräsentiertdurch repräsentiertdurch Czarnecki 2006: Abstrakte Repräsentation eines Systems oder eines bestimmten Weltausschnitts Ermöglichen die Beantwortung von Fragen des Modellbenutzers Modell ist besser geeignet für die Analyse eines Systems als das System selbst 6

7 Modellierungssprachen Textuelle Sprachen vs. Graphische Sprachen for (i=0; i<10; i++) { dosomething(); } Modellierungssprachen (Karsai et. al. 2003) L = (C, A, S, M S, M C ), mit C.. Konkrete Syntax A.. Abstrakte Syntax S.. Semantische Domäne M S : A C.. Syntaktische Abbildung M C : A S.. Semantische Abbildung 7

8 Domänenspezifische Modellierungssprache (DSML) Kompaktheit eines Modells ist wesentliches Qualitätskriterium für Verständlichkeit Handhabbarkeit Beschränkung auf kleinen Anwendungsbereich ermöglicht höheren Abstraktionsgrad und implizite Informationen effiziente Darstellung Domain (Software Engineering Institute, Carnegie Mellon University) An area of knowledge or activity characterized by a set of concepts and terminology understood by practitioners in that area. Nutzen Domänenspezifische Modellierungssprache Allgemeine Modellierungssprache Allgemeinheit des Problembereichs 8

9 Implementierungsansätze für DSMLs Klassifikation hinsichtlich Flexibilität (Czarnecki 2004) Entscheidungsbaum-basierter Konfigurationsansatz Feature-basierten Konfigurationsansatz Graphische Modellierungssprache Repräsentationsformen für Syntaxdefinition Leichtgewichtige Ansätze Erweiterung einer bestehenden Sprachsyntax (z. B. UML-Profil-Mechanismus) Einschränkung einer bestehenden Sprachsyntax (z. B. ARIS-Methodenfilter) Schwergewichtiger Ansatz Definition einer grundlegend neuen Sprachsyntax auf Basis einer separaten Metasprache (z. B. Ecore) 9

10 Metamodellierungsansätze Graph-Grammatiken vs. Metamodellierung Metamodellierungssprachen MOF 1.4 MOF 2.0 Ecore MetaGME GOPRR Metamodellierungswerkzeuge Eclipse Modeling Framework (EMF) Eclipse Editing Framework (GEF) Eclipse Graphical Modeling Framework (GMF) Generic Modeling Environment (GME) MetaEdit+ Microsoft DSL Tools 10

11 Agenda Metamodellierung am Beispiel der E-Government-Domäne Meldewesen und Eclipse GMF Model-Driven Integration Engineering Grundlagen domänenspezifischer Modellierung Umsetzung der Sprache EGov TP im Eclipse GMF 11

12 Integration im E-Government Verschiedene Verwaltungsebenen Bundesebene, Landesebene, Kommunale Ebene. Meldewesen Verfahren Meldewesen Arbeitsplatz Wismar Verschiedene Verfahrensarten Fachverfahren, Genehmigungsverfahren, Alte Wohnung: Rostock Anordnungsverfahren. Bauwesen Finanzwesen KFZ-Wesen * * Verfahrenshersteller Meldewesen Problemfaktoren Komplexität, Bürger Neue Wohnung: Schwerin Heterogenität, Private Dienstleister Vielfältigkeit. Zusätzliche Herausforderungen Verschiedene Personengruppen, Gesetzliche Vorschriften, Meldewesen Betriebsprozesse. 12

13 Modellierungsebenen Szenarienübersicht Funktions- und Komponentenübersicht Fachliche Prozessmodellierung Technische Prozessmodellierung Technische Integration (z. B. BPEL4WS) E-Government-Plattform (z. B. Verzeichnisdienst, BPMS, Portal, Payment) Auftraggeber Servicemanagement Entwicklung und Systemintegration Wirkbetrieb Zielstellungen der Technischen Prozessmodellierung Sprache für die Entwicklung von E-Government-Diensten Abbildung auf Technische Integrationsebene (z. B. BPEL4WS) 13

14 Domänenmodell Domänen modell DVZ M-V Uni Leipzig E-Governmentplattform * besteht aus E-Government-Dienst im BPMS Basiskomponente wird koordiniert durch verarbeitet * beteiligt * * Portal Verzeichnisdienst Prozess System Nachricht * * * * steuert Kommunikation Virtuelle Poststelle BPMS steuert Verarbeitung epayment 14

15 Sprachkonzepte referenziert Unterprozess 1 Prozess * * * * Funktion Ere ignis Kontrollflusselement Kontrollflusspfeil Atomare Funktion Startereignis Aufsplittung Bedingter Kontrollflusspfeil * Zusa mmengesetzte Funktion Stoppereignis Entsche idung Synchronisation Nachricht XMeldNachricht DsmlNachricht FehlerNachricht ProtokollNachricht 15

16 Sprachkonzepte Funktion * KommunikationVerzeichnisdienst 1 kommuniziert mit 1 1 beinhaltet Anfrage nachricht Antwortnachricht 1 * * 0..1 Verzeichnisdienst DsmlNachricht Fehlerbehandlung 16

17 Charakterisierung durch Merkmalmodelle Merkmalmodell des Konzepts KommunikationVD BPEL-Ausprägung 1 BPEL-Ausprägung 2 17

18 Spracharchitektur definiert definiert egov_tp.ecore ist Editor für ist Editor für egov_tp_process.gmfgraph egov_tp_process.gmftool egov_tp_process.gmfmap egov_tp_process.gmfgen definiert * EGOV TP -Prozesssicht z. B. emra.process_diagramm definiert EGOV TP z. B. emra.net 1 1 * weitere Sichten, z. B.: EGOV TP -SystemSicht z. B. emra.system_diagramm 18

19 Prozesssicht Sprachimplementierung 19

20 Zusammenfassung Einordnung in den Bereich Model-Driven Integration Engineering Grundlagen domänenspezifischer Modellierung Umsetzung am Beispiel E-Government-Domäne Meldewesen Eclipse Graphical Modeling Framework (GMF) Definition einer graphischen Modellierungssprache Metamodellierungsansatz von Ecore Schwergewichtiger Ansatz 20

21 Weitere Schritte Definition von Modelltransformationen zur Abbildung von EGov TP -Modellen auf E-Government-Plattform Definition von Modellvalidierungen Überarbeitung der Konzepte (ausgehend vom Domänenmodell) Repräsentationsmöglichkeiten in ARIS Einordnung in ein Gesamtkonzept Evaluierung des Gesamtkonzepts 21

22 Metamodellierung am Beispiel der E-Government-Domäne Meldewesen und Eclipse GMF Prof. Dr. Klaus-Peter Fähnrich Stefan Kühne, Maik Thränert, Martin Gebauer, Heiko Kern Universität Leipzig, Betriebliche Informationssysteme Augustusplatz Leipzig PROJEKTTRÄGER