Arquitectura de software dirigida por modelos (Model-Driven Architecture)

1
Arquitectura de software dirigida por
modelos(Model-Driven Architecture)

• Liliana Favre
• UNCPBA
• 2006

2
Model-Driven Architecture (MDA)

• Es una evolución de estándares definidos por OMG
• (Object Management Group) para mejorar
• procesos de desarrollo de sistemas de software
  dirigidos
• por modelos.
• Ideas centrales en MDA
• Separar la especificación de la funcionalidad
  del sistema de su implementación sobre una
  plataforma en una tecnología específica.
• Controlar la evolución desde modelos abstractos a
  implementaciones tendiendo a aumentar el grado de
  automatización.

3
Plataforma en MDA

• Plataforma
• Es un conjunto de subsistemas y tecnologías que
• proveen un conjunto coherente de funcionalidad
• que puede ser usada en cualquier aplicación sin
• tener en cuenta detalles de cómo la funcionalidad
• es implementada

4
Modelos y MDA

• Distingue diferentes tipos de modelos
• CIM (Computation Independent Model)
• PIM (Platform Independent Model)
• PSM (Platform Specific Model)
• ISM (Implementation Specific Model)

5
Modelos y MDA

• Computation Independent Model (CIM)
• Es una descripción de la lógica del negocio desde
  una perspectiva independiente de la computación.
  Es un modelo del dominio
• Platform Independent Model
• Es una descripción de la funcionalidad del
  sistema en forma independiente de las
  características de plataformas de implementación
  específicas.

6
Modelos y MDA

• Platform Specific Model (PSM)
• Es una descripción del sistema en términos de
• una plataforma específica. Por ejemplo, .NET,
  J2EE, relacional,
• Implementation Specific Model
• Es una descripción (especificación) del sistema a
• nivel de código. Por ejemplo, Java, C,

7
MDA

• Clasificación de modelos
• Independencia de plataformas específicas
• Transformación de modelos y refinamiento

8
Model-driven Development (MDD)

• Un desarrollo MDD distingue al menos las
  siguientes
• etapas
• Construir un PIM en un alto nivel de abstracción,
  independiente de una tecnología específica.
• Transformar al PIM en uno o más modelos
  dependientes de una paltaforma específica,
  denominados PSM. Por ejemplo, relacional, J2EE,
  .NET
• Transformar los PSM a código.

9
MDD (Model-Driven Development)
CIM
PIM
PSM J2EE
PSM REL
PSM dotNET
CODE
CODE
CODE
10
Transformaciones y MDA

• Una transformación es el proceso para convertir
• un modelo en un lenguaje en un modelo en otro
• lenguaje.
• Refinamientos horizontales
• Refinamientos verticales
• Antirefinamientos
• Refactorings
• Puentes

11
Transformaciones y MDA

• La evolución desde modelos CIM a ISM es alcanzada
• por
• Refinamientos que permiten construir una
  especificación más específica a partir de una más
  abstracta
• Verticales (por ejemplo, PIM a PSM, PSM a
  ISM)
• Horinzontales (por ejemplo, PIM a PIM, PSM a PSM)
• Refactorings que permiten transformar modelos en
  un determinado nivel (PIM, PSM, ISM) sin cambiar
  su funcionalidad, pero mejorando algunos factores
  de calidad no funcionales.

12
Transformaciones y MDA

• Otras transformaciones
• Puentes entre diferentes PSMs, ISMs. Por ejemplo
  de COBOL a JAVA, de J2EE a .NET,
• Anti-refinamientos que permiten construir una
  especificación más abstracta a partir de una más
  específica. Por ejemplo, de ISM a PSM, de PSM a
  PIM,.

13
Transformaciones en MDA

• Transformaciones automáticas

tool
tool
PIM
PSM
ISM
14
MDA- Beneficios

• Productividad
• Portabilidad
• Interoperabilidad
• Evolución del software

15
Metamodelos y MDA

• En MDA es crucial analizar, automatizar y
  transformar
• modelos
• Mantener trazas y relaciones entre diferentes
  modelos
• Lograr interoperabilidad en diferentes niveles
• Descripciones precisas de la semántica de los
  modelos
• Metamodelos

16
Modelos, Transformaciones y Metamodelos

• OMG provee un framework conceptual y estándares
• para expresar modelos, relaciones y
  transformaciones
• modelo-a-modelo.
• UML/OCL Modelos
• MOF
  Metamodelos
• (Meta Object Facility)
• QVT
  Transformaciones
• (Query-View-Transformation)

17
Arquitectura de metamodelado

• Arquitectura de metamodelado de 4 niveles
• Meta-metamodelo
• (MOF)
  MOF
• Metamodelo
• (Metamodelo UML, SPEM)
  SPEM
• Modelo
• (UML, RUP)
  RUP
• Objetos
• 
  es-una-instancia

18
Transformaciones y metamodelos
Metamodelo PIM
PIM
es-instancia-de
Refinamiento PIM-PSM
Refinamiento PIM-PIMmetamodelo
PSM- PSMmetamodelo
Metamodelo PSM
PSM
es-instancia-de
19
MDA y Reingeniería
20
Especificación de transformacionescomo contratos
OCL

• TRANSFORMATION transformationName
• PARAMETERSltparameterListgt
• PRE ltpreconditionListgt
• POST ltpostconditionListgt
• Additional Operations
• def
• def
• END

21
EjemploBON-Metamodel simplificado
22
EjemploMetamodel UML simplificado
23
EjemploMetamodel UML simplificado
24
EjemploMetamodel UML simplificado
25
Especificación de transformaciones

• TRANSFORMATION BASIC PACKAGE
• PARAMETERS
• source UMLMetamodel Package
• target BON-PSM-Metamodel Model
• PRE
• -- source es un Package simple, que sólo contiene
  clases y asociaciones
• source.ownedMember -gt
• forAll (s / s.oclIsTypeOf (Class) or
  s.oclIsTypeOf(Association))
• POST.

26
Especificación de transformaciones

• POST
• -- para cada clase en source existe una clase
  target que tiene
• --el mismo nombre
• source.ownedMember -gt
• select (oclIsTypeOf (Class)) -gt
• forAll(classSourcetarget.abstractions-gt
• select(oclIsTypeOf (Class)) -gt
• exists(classTargetclassSource.name
• classTarget.name
  )and

27
Especificación de transformaciones

• --para cada clase en el conjunto de superclases
  de
• --source existe una relación de herencia en el
  target con
• --el mismo nombre
• classSource.superclasses -gt
• forAll (classParent
• target.relationshipsgtselect(oclIsTypeOf(inheritan
  ce) -gt
• exists (rel (rel.name classParent.name)))
• and

28
Especificación de transformaciones

• --para cada operación/atributo en source
• --existe una rutina/atributo en el target
• classSource.ownedOperation -gt
• forAll (op target.abstractions -gt
• select(oclIsTypeOf(Routine)-gt
• exists(op1 operTransf (op, op1)))
• and
• classSource.ownedAttribute -gt
• forAll (at target.abstractions -gt
• select(oclIsTypeOf(Attribute))-gt
• exists(at1attribTransf(at, at1))) )

29
Especificación de transformaciones

• POST
• --para cada asociación en source existe una en
  target..
• source.ownedMember-gt
• select(oclIsTypeOf(Association) -gt
• forAll (assoc
• exists(assoc1assocTransf (assoc, assoc1))
• Additional Operations

30
Especificación de transformaciones

• Additional Operations
• defoperTransf(OPackageoperation,FModelfeatu
  re) Boolean
• if O.stereotype.name constructor
• then F.name make else F.name O.name endif
• and (F.type.conformsTo.O.type)
• and O.parameters -gt size () lt F.parameters
  -gtsize()
• and Sequence 1..(O.parameters -gtsize()) -gt
  forAll (iInteger
• F.parameters -gt (at(i).name O.parameters -gt
  at(i).name) and
• O.parameters -gtat(i).type.conformsTo.(F.parameters
  -gtat(i).type))
• def
• attribTransf(SPackageAttribute,TModelAttribu
  te)Boolean
• def
• assocTransf(SPackageAssociation,TModelAssoci
  ation)Boolean.
• END-TRANSFORMATION