Modelování, MDA a UML Martin Molhanec

1. Modelování, MDA a UMLMartin Molhanec MDA Day 22.8.2007

2. Osobní názor • Já si myslel od prvního okamžiku, že modely jsou k tomu, abychom podle nich vyvíjeli! • Čili MDA je naprosto normální a přirozená věc! • OK, chápu, že • MDA klade na vývoj dle modelů akcent • Model je zdroj a nikoliv jenom dokumentace. • MDA se snaží udělat v modelech pořádek • Co použít v analýze, návrhu a v implementaci.

3. Moje dvě cesty k MDA v letošním roce Tvorba software 2002„UML – několik kritických poznámek„ Tvorba software 2003„Objektové metodologie – jejich užití a výklad“ Tvorba software 2004„Kritika některých výkladů objektově orientovaného paradigmatu“ Objekty 2004„Několik poznámek k porozumění objektového paradigmatu“ Tvorba software 2005„Zásady konceptuálního totálně objektově orientovaného modelování“ Objekty 2005„Konceptuální modelování“ Tvorba software 2006„Konceptuální modelování, formální základy a ontologie“ Objekty 2006„Ontologické základy konceptuální normalizace“ Tvorba software 2007„Modely, modelování, MDA a UML“

4. Typy modelů • Jaké vlastně existují? • Jak je klasifikovat? • Proč je tolik různých modelů? • Postupné zužování původního pojmu v čase. • Postupné rozšiřování původního pojmu v čase. • Přenesení významu původního pojmu v čase. (Čili, dnes se tím myslí něco jiného než před lety.) • Jeden název označuje více pojmů. • Jeden pojem má více názvů. • Pojem se šíři díky firemní či jiné agresivitě. Je sice určitým způsobem nesprávný, ale přesto se nakonec vžije jeho nekorektní užívání. • Pojem není správný, ale z určitých důvodů (tradice, zvyklost, hrdost) se nekorektně používá stále. • Jiné chápání daného pojmu ve světě IT a v jiných světech mimo IT.

5. Typy modelů Datový Logický Konceptuální Objektový Entitně-vztahový Relační Ontologický Na platformě nezávislý Na platformě závislý Business Fyzický Případů užití Dynamický Kontextový Funkční Procesní Datových toků Objektově-relační Uživatelský ...

6. MDE – MDA - MDD • Více názvů pro jedno paradigma • Každý zdůrazňuje jeho určitý aspekt • MDE (Model-DrivenEngineering)Inženýrství řízené modelem • Zdůrazňuje systematické užití modelů jako primární během životního cyklu inženýrského úsilí • Je použitelné v oblasti softwarového, datového a systémového inženýrství!

7. MDE – MDA - MDD • Více názvů pro jedno paradigma • Každý zdůrazňuje jeho určitý aspekt • MDA (Model-DrivenArchitecture)Architektura řízená modelem • Je jeden způsob návrhu architektury softwarových systémů založený na paradigmatu MDE • V roku 2001 byl přijat sdružením OMG a stal se jeho registrovanou značkou

8. MDE – MDA - MDD • Více názvů pro jedno paradigma • Každý zdůrazňuje jeho určitý aspekt • MDD (Model-DrivenDevelopment)Vývoj řízený modelem • Je jeden způsob vývoje softwarových systémů založený na paradigmatu MDE • V roku 2001 byl přijat sdružením OMG a stal se jeho registrovanou značkou Všechny pojmy jsou do určité míry zaměnitelné a také se tak děje.

9. Metamodel MDA

10. Metamodel MDA abstrakce realizace analýza implementace návrh požadavky business technologie

11. Hierarchie modelů v MDA • Business Model (CIM = Computation Independent Model) • Tento model tvoří nejvyšší konceptuální úroveň všech modelů. Je postaven na ontologii pro danou doménu. Je určen pro definování všech požadavků uživatele na činnost daného systému. • Platform Independent Model (PIM) • Jedná se o celou řadu modelů. Tyto modely můžeme označit za logické. Vycházejí z CIM a obsahují návrh řešení systému. • Platform Specific Model (PSM) • Je logický model pro určitou platformu (objektově orientovaná, relační, strukturovaná, objektově-relační, atp.) • Platform Description Model (PDM) • Je metamodel určité platformy. Abstrakce odpovídající konkrétnímu virtuálnímu výpočetnímu systému (relační, objektový,…)

12. Hierarchie modelů v MDA • Business Model (CIM = Computation Independent Model) • Tento model tvoří nejvyšší konceptuální úroveň všech modelů. Je postaven na ontologii pro danou doménu. Je určen pro definování všech požadavků uživatele na činnost daného systému. • Platform Independent Model (PIM) • Jedná se o celou řadu modelů. Tyto modely můžeme označit za logické. Vycházejí z CIM a obsahují návrh řešení systému. • Platform Specific Model (PSM) • Je logický model pro určitou platformu (objektově orientovaná, relační, strukturovaná, objektově-relační, atp.) • Platform Description Model (PDM) • Je metamodel určité platformy. Abstrakce odpovídající konkrétnímu virtuálnímu výpočetnímu systému (relační, objektový,…) PROBLÉM Samotná definice hierarchie modelů v rámci MDA není zcela jasná! Je předmětem četných vědeckých a odborných prací. Není pravděpodobně jediné správné řešení. Je nutné spíše uvažovat o MDE jako o určitém paradigmatu!

13. Vlastní koncepty Koncepce modelů je založena na ontologii. Jedině ontologie dovoluje dostatečně přesně stanovit vlastnosti a vztahy mezi různými typy modelů. Ontologie je metamodel pro modelování celého universa. To je však v praxi neuchopitelné. Z ontologie je možné odvodit různé konceptuální modely, které představují různý úhel pohledu na svět. Například pohled na statickou stránku universa (datový model), pohled na chování objektů v universu (procesní model), pohled na funkcionalitu systému v universu (model požadavků), aj. Různé konceptuální modely lze chápat jako podtypy univerzálního ontologického modelu (ontologie). Extenze konceptuálních modelů může být rozdílná. Zajímá nás buď extenze vztažená na samotný IT systém (IT model), a nebo na všechny objekty určitého systému tento IT systém obsahující (business model). S ohledem na určitou platformu (paradigma: relační, objektové, strukturované, aj.) se definují modely nižší úrovně (PSM) na základě restrikce intenze modelu PIM. Modely PDM představují metamodel pro určitou konkrétní softwarovou platformu. Například: C++, Pascal, RDBMS, OODBMS, XML, atp. Existují transformace mezi modely PIM ↔ PSM ↔ PDM.

14. Vlastní koncepty Koncepce modelů je založena na ontologii. Jedině ontologie dovoluje dostatečně přesně stanovit vlastnosti a vztahy mezi různými typy modelů. Ontologie je metamodel pro modelování celého universa. To je však v praxi neuchopitelné. Z ontologie je možné odvodit různé konceptuální modely, které představují různý úhel pohledu na svět. Například pohled na statickou stránku universa (datový model), pohled na chování objektů v universu (procesní model), pohled na funkcionalitu systému v universu (model požadavků), aj. Různé konceptuální modely lze chápat jako podtypy univerzálního ontologického modelu (ontologie). Extenze konceptuálních modelů může být rozdílná. Zajímá nás buď extenze vztažená na samotný IT systém (IT model), a nebo na všechny objekty určitého systému tento IT systém obsahující (business model). S ohledem na určitou platformu (paradigma: relační, objektové, strukturované, aj.) se definují modely nižší úrovně (PSM) na základě restrikce intenze modelu PIM. Modely PDM představují metamodel pro určitou konkrétní softwarovou platformu. Například: C++, Pascal, RDBMS, OODBMS, XML, atp. Existují transformace mezi modely PIM ↔ PSM ↔ PDM.

15. Vlastní koncepty Koncepce modelů je založena na ontologii. Jedině ontologie dovoluje dostatečně přesně stanovit vlastnosti a vztahy mezi různými typy modelů. Ontologie je metamodel pro modelování celého universa. To je však v praxi neuchopitelné. Z ontologie je možné odvodit různé konceptuální modely, které představují různý úhel pohledu na svět. Například pohled na statickou stránku universa (datový model), pohled na chování objektů v universu (procesní model), pohled na funkcionalitu systému v universu (model požadavků), aj. Různé konceptuální modely lze chápat jako podtypy univerzálního ontologického modelu (ontologie). Extenze konceptuálních modelů může být rozdílná. Zajímá nás buď extenze vztažená na samotný IT systém (IT model), a nebo na všechny objekty určitého systému tento IT systém obsahující (business model). S ohledem na určitou platformu (paradigma: relační, objektové, strukturované, aj.) se definují modely nižší úrovně (PSM) na základě restrikce intenze modelu PIM. Modely PDM představují metamodel pro určitou konkrétní softwarovou platformu. Například: C++, Pascal, RDBMS, OODBMS, XML, atp. Existují transformace mezi modely PIM ↔ PSM ↔ PDM.

16. Vztahy mezi modely v naší koncepci

17. Moje dvě cesty k MDA v letošním roce Tvorba software 2002„UML – několik kritických poznámek„ Tvorba software 2003„Objektové metodologie – jejich užití a výklad“ Tvorba software 2004„Kritika některých výkladů objektově orientovaného paradigmatu“ Objekty 2004„Několik poznámek k porozumění objektového paradigmatu“ Tvorba software 2005„Zásady konceptuálního totálně objektově orientovaného modelování“ Objekty 2005„Konceptuální modelování“ Tvorba software 2006„Konceptuální modelování, formální základy a ontologie“ Objekty 2006„Ontologické základy konceptuální normalizace“ Tvorba software 2007„Modely, modelování, MDA a UML“ Tvorba software 2001„Tvorba webových sídel jako inženýrský úkol“ Objekty 2001„Object-OrientedHypermedia Design Model“ Tvorba software 2002„Metodologie OOHDM, jazyk Lua a tvorba webových aplikací“ Tvorba software 2003„Metodologie orientované na tvorbu webových sídel“ Objekty 2003„WebML – Objektově orientovaná metodika pro tvorbu webových sídel“ Tvorba software 2004„Metodiky orientované na tvorbu webových sídel“ Tvorba software 2005„Metodika UWE (UML based Web Engineering)“ Tvorba software 2006„Novinky ve webových metodikách a metodika OntoWeaver“ Tvorba software 2007„Novinky ve webových metodikách a metodika WebRE/UWE“

18. UWE Obecně lze konstatovat, že většina webových metodik je v podstatě MDA • UWE (UML Web Engineering) • Metodika navržená Norou Koch (Ludwig-Maximilians-UniversitätMünchen) v roce 2000 • Hlavní rysy • použití standardní notace UML ve všech jejich modelech, • přesná definice metodiky, tj. přesný a podrobný popis způsobu vytváření všech jednotlivých modelů a • specifikace omezení (constraints), které zvyšují přesnost jednotlivých modelů. • Vývojový cyklus • analýzy požadavků (requirement analysis), jejímž výsledkem je model užití (use case model), • konceptuálního návrhu (conceptual design), jehož výsledkem je konceptuální model (conceptual model), • návrhu navigace (navigation design), jehož výsledkem je model navigačního prostoru a struktury (navigation space and structure model) a • návrhu prezentace (presentation design), jeho výsledkem je prezentační model (presentational model).

19. UWE + MDD Autoři metodiky UWE se snaží svojí metodiku vylepšit s pomocí koncepce MDD (Model Driven Development.) • Business Model (CIM = Computation Independent Model) • Platform Independent Design Models (PIM) • Platform Specification Models (PSM)

20. UWE + MDD Autoři metodiky UWE se snaží svojí metodiku vylepšit s pomocí koncepce MDD (Model Driven Development.) • Business Model (CIM = Computation Independent Model) • Platform Independent Design Models (PIM) • Platform Specification Models (PSM)

21. UWE + MDD Platform Independent Design Models (PIM) • Content model(model obsahu) • Navigational model(model navigace) • Process model(procesní model) • Presentation model(prezentační model)

22. UWE + MDD Autoři metodiky UWE se snaží svojí metodiku vylepšit s pomocí koncepce MDD (Model Driven Development.) • Business Model (CIM = Computation Independent Model) • Platform Independent Design Models (PIM) • Platform Specification Models (PSM)

23. Vztah mezi WebREa UWE Jedná se vlastně o dva různé modely. Přechod mezi nimi je založen na transformaci. Pro popis transformace se využívá QVT (Queries/Views/Transformations)

24. WebRE/UWE • Práce dále pokračují • Projekt MAEWA (Modellbasierte Entwicklung von Web-Anwendungen). • Rozvoj v oblastech: • Modelování webových aplikací řízených workflow. • Automatizované generování webových aplikací. • Validace modelů a kódu webových aplikací.

25. Trendy ve webových metodikách Snaha o využití moderních konceptů vývoje systémů, jako je například MDA, MDD, MDE. Snaha o pevné teoretické základy postavené na ontologiích. Snaha o přesný a formální popis jednotlivých metod, pojmů a diagramů. Například s využitím deskriptivní logiky. Snaha o metodický přesný popis přechodů mezi jednotlivými modely v té které metodice užívanými. Například od konceptuálního modelu k modelu navigace a prezentace. Snaha o využití standardních nástrojů jaké jsou UML, XML a další. Snaha o pokrytí celého životního cyklu vývoje produktu. Snaha o poskytnutí profesionálního nástroje typu CASE uživatelovi.

26. Moje dvě cesty k MDA v letošním roce MDA je logické završení snahyo správné a efektivní využití modelování ve všech fázích životního cyklu produktu. Tvorba software 2002„UML – několik kritických poznámek„ Tvorba software 2003„Objektové metodologie – jejich užití a výklad“ Tvorba software 2004„Kritika některých výkladů objektově orientovaného paradigmatu“ Objekty 2004„Několik poznámek k porozumění objektového paradigmatu“ Tvorba software 2005„Zásady konceptuálního totálně objektově orientovaného modelování“ Objekty 2005„Konceptuální modelování“ Tvorba software 2006„Konceptuální modelování, formální základy a ontologie“ Objekty 2006„Ontologické základy konceptuální normalizace“ Tvorba software 2007„Modely, modelování, MDA a UML“ Tvorba software 2001„Tvorba webových sídel jako inženýrský úkol“ Objekty 2001„Object-OrientedHypermedia Design Model“ Tvorba software 2002„Metodologie OOHDM, jazyk Lua a tvorba webových aplikací“ Tvorba software 2003„Metodologie orientované na tvorbu webových sídel“ Objekty 2003„WebML – Objektově orientovaná metodika pro tvorbu webových sídel“ Tvorba software 2004„Metodiky orientované na tvorbu webových sídel“ Tvorba software 2005„Metodika UWE (UML based Web Engineering)“ Tvorba software 2006„Novinky ve webových metodikách a metodika OntoWeaver“ Tvorba software 2007„Novinky ve webových metodikách a metodika WebRE/UWE“

27. Moje dvě cesty k MDA v letošním roce KONEC Tvorba software 2002„UML – několik kritických poznámek„ Tvorba software 2003„Objektové metodologie – jejich užití a výklad“ Tvorba software 2004„Kritika některých výkladů objektově orientovaného paradigmatu“ Objekty 2004„Několik poznámek k porozumění objektového paradigmatu“ Tvorba software 2005„Zásady konceptuálního totálně objektově orientovaného modelování“ Objekty 2005„Konceptuální modelování“ Tvorba software 2006„Konceptuální modelování, formální základy a ontologie“ Objekty 2006„Ontologické základy konceptuální normalizace“ Tvorba software 2007„Modely, modelování, MDA a UML“ Tvorba software 2001„Tvorba webových sídel jako inženýrský úkol“ Objekty 2001„Object-OrientedHypermedia Design Model“ Tvorba software 2002„Metodologie OOHDM, jazyk Lua a tvorba webových aplikací“ Tvorba software 2003„Metodologie orientované na tvorbu webových sídel“ Objekty 2003„WebML – Objektově orientovaná metodika pro tvorbu webových sídel“ Tvorba software 2004„Metodiky orientované na tvorbu webových sídel“ Tvorba software 2005„Metodika UWE (UML based Web Engineering)“ Tvorba software 2006„Novinky ve webových metodikách a metodika OntoWeaver“ Tvorba software 2007„Novinky ve webových metodikách a metodika WebRE/UWE“