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

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

• Liliana Favre
• UNCPBA
• 2006

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• METAMODELADO

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Bibliografía

• Las gráficas y especificaciones fueron extraídas
  de la siguiente bibliografía
• MDA The Model Driven Architecture
  www.omg.org/mda, 2006 MOF Meta Object facility
  (MOF ) 1.4. formal/2002-04-03 www.omg-org/mof
• OCL OCL Specification. Version 2.0. Formal
  document ptc/03-10-14 www.omg.org
• UML UML 2.0 Superstructure Specification. OMG
  formal/05-07-04 www.omg.org
• UML UML 2.0 Infrastructure Specification. OMG
  formal/05-07-04 www.omg.org
• Warmer, J., Kleppe, A. The Object-Constraint
  Language. (Second Edition). Addison Wesley (2003)
  
• Warmer, J., Kleppe,A., Bast, W. MDA Explained
  The Model Driven Architecture Practice and
  Promise Addison Wesley (2003)

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METAMODELOS

• Los lenguajes de programación basados en texto
  se describen por gramáticas (BNF).
• Los lenguajes de modelamiento como UML tienen, en
  general, una sintaxis gráfica que requiere otro
  tipo de descripción
• Metamodelado

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Modelos, Lenguajes, Metamodelos y Metalenguajes

• Un metamodelo es un modelo que define el lenguaje
• para expresar un modelo.
• Un modelo se expresa en un lenguaje.
• Un lenguaje se define por un metamodelo.
• Un metamodelo se expresa en un metalenguaje.
• BNF es un metalenguaje?

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Modelos, Lenguajes, Metamodelos y Metalenguajes

• El metamodelo de un lenguaje es una descripción
  de
• todos los conceptos que pueden usarse en el
  mismo.
• Por ejemplo,
• los conceptos de package, clase , atributo y
  operaciones aparecen en UML
• los conceptos de métodos, constructores e
  interfaces en JAVA
• los conceptos de tabla, columna, clave son parte
  de SQL
• Cada elemento de un modelo es una instancia de
  una metaclase
• en el metamodelo.
• Una clase define a sus objetos y una metaclase
  define a los
• elementos del modelo

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Modelos, Lenguajes, Metamodelos y Metalenguajes

• Metamodelos basados en
• Entidades
• Relaciones
• Sistemas
• Modelos estáticos UML
• Clases
• Asociaciones binarias
• Tipos de datos
• Package
• Especificaciones OCL

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Un ejemplo de metamodelo UML
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Un ejemplo de metamodelo UML
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Ejemplo- Metamodelo SQL simplificado
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Modelos, Lenguajes, Metamodelos y Metalenguajes

• Un metalenguaje es un lenguaje y puede ser
• definido por un metamodelo
• Metalenguaje Meta-metamodelo
• Meta-meta lenguaje Meta-meta- metamodelo
• .......
• (meta)i metalenguaje (meta)i metamodelo
• El estándar definido por OMG usa 4 niveles

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Arquitectura de 4 niveles

• OMG usa una arquitectura de 4 niveles para sus
• estándares
• MO Modelo de instancias
• M1 Modelo del sistema
• M2 Metamodelo
• M3 Meta-metamodelo

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Arquitectura de 4 niveles
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Arquitectura de 4 niveles
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Arquitectura de 4 niveles
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Arquitectura de 4 niveles
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Meta Object facility (MOF)

• MOF captura la diversidad de estándares de
• modelamiento para integrar diferentes tipos de
• modelos y metadatos e intercambiarlos entre
• diferentes herramientas.
• .

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MOF

• MOF usa un framework de modelamiento que es
• un subconjunto del núcleo de UML. Los 4
• construcciones de modelamiento son
• Clases, que modelan metaobjetos MOF.
• Asociaciones que modelan relaciones binarias
  entre metaobjetos.
• Tipos de datos, que modelan otros datos (por
  ejemplo tipos primitivos, tipos externos, etc).
• Packages, que modularizan los modelos.

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MOF(Meta Object Facility)

• Construcciones en MOF
• Asociaciones
• Association-end
• Multiplicidades
• Agregación
• Agregación asociación
• Agregación atributo

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MOF(Meta Object Facility)

• MOF soporta dos tipos de agregaciones
• Non-aggregate
• No impone restricciones sobre las
• multiplicidades de las relaciones.
• No impone restriccciones sobre el origen de las
• instancias en la relación.
• La relación no impacta sobre el ciclo de vida
• de las instancias.

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MOF(Meta Object Facility)

• Composite
• Es asimétrica, identifica a un todo y sus
  partes.
• Una instancia no puede ser componente de más de
  un composite a la vez.
• Una instancia no puede ser componente de sí
  misma, sus componentes, las componentes de sus
  componentes.
• Cuando un composite es eliminado, todos sus
  componentes y las componentes de sus componentes
  son también eliminadas.
• El composite y las partes, junto con los links
  que forman la composición, deben pertenecer al
  mismo package más externo

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MOF(Meta Object Facility)

• Construcciones en MOF
• Tipos de datos
• Tipos primitivos
• Tipos constructores
• Packages
• Generalización de packages
• Anidamiento de packages
• Importación de packages
• Clustering

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MOF(Meta Object Facility)

• Constraints y consistencia
• El modelo MOF define un elemento llamado
• Constraint que puede ser usado para adjuntar
• reglas de consistencia a componentes del
• Metamodelo.
• En MOF son expresados en OCL.

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Arquitectura de 4 niveles y UML 1.x

• El metamodelo UML 1.x era compatible pero no
• se alineaba estrictamente a la arquitectura de 4
• niveles en la que cada metamodelo es una
• instancia de un meta-metamodelo.
• UML 2.0 está alineado con MOF, es una
• instancia de MOF. El núcleo de UML y de MOF
• comparten los elementos de metamodelado.

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Especificación de UML 2.0

• La especificación de UML 2.0 está organizada en
• dos documentos
• UML 2.0 Infrastructure
• Define las construcciones de lenguaje
  fundacionales
• requeridas por UML 2.0. Es un núcleo de
  metalenguaje
• que puede ser reusado para definir otros
  metamodelos y
• mecanismos de extensión para UML
• UML 2.0 Superstructure
• Complementa a UML 2.0 Infrastructure. Define
  construcciones a
• nivel de usuario requeridas por UML 2.0

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Especificación de UML 2.0

• La infraestructura de UML se define en
• Infrastructure Library
• Define un núcleo de metalenguaje que puede ser
  reusado para definir variedad de metamodelos,
  como MOF, UML, CWM.

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Especificación de UML 2.0

• Alinea arquitecturalmente a UML, MOF y XMI
• Permite la creación de dialectos a través de
  profiles y de nuevos lenguajes(familias de
  lenguajes) basados en el núcleo del metalenguaje.

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UML 2.0 InfrastructureCore Package

• Core Package
• Es un metamodelo completo diseñado para lograr
  alta
• reusabilidad, donde otros metamodelos en el mismo
• nivel importan o especializan sus metaclases

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UML 2.0 Superstructure

• La superestructura de UML está especificada en
• el package PACKAGE que está dividido en un
• número de packages que especifican modelos
• estructurales y de comportamiento.

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UML 2.0 SuperstructurePackage
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El metamodelo de UML Packages - Estructura
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El metamodelo de UML Packages - Classes
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El metamodelo de UML Package-Kernel-Root Diagram
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El metamodelo de UML Package-Kernel-Root Diagram
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El metamodelo de UML Kernel-Operaciones
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El metamodelo de UML Kernel-Operaciones

• Una operación es un feature de comportamiento
• que especifica nombre, parámetros y constraints
• para invocar un comportamiento asociado.

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El metamodelo de UML Kernel-Operaciones
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El metamodelo de UML Kernel-Operaciones
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El metamodelo de UML Kernel-Operaciones
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El metamodelo de UML Kernel-Operaciones
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El metamodelo de UML Kernel-Operaciones
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El metamodelo de UMLKernel-Diagrama de
multiplicidades
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El metamodelo de UMLKernel-Diagrama de
multiplicidades
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Metamodelo OCLKernel
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El metamodelo OCLKernel

• Las reglas que especifican si un tipo conforma a
• otro son especificadas en OCL.
• La operación conformsTo(cClassifier)Boolean,
• evalúa True si self conforam a c.
• Reglas para tipos individuales

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El metamodelo OCLKernel
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El metamodelo OCLKernel
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El metamodelo OCLKernel
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El metamodelo OCLKernel
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El metamodelo OCLKernel
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El metamodelo OCLKernel
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El metamodelo OCLKernel
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El metamodelo OCLKernel
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La relación entre los metamodelos de UML y OCL

• Una expresión OCL en los metamodelos
• referencia a elementos de un modelo UML.
• Los elementos referenciados son instancias de
• metaclases

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La relación entre los metamodelos de UML y OCL
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La relación entre los metamodelos de UML y OCL