Model integration and transformation [Elektronische Ressource] : a triple graph grammar-based QVT implementation / von Alexander Königs

Alexander Königs

Description

Model Integration and Transformation–A Triple Graph Grammar-basedQVT ImplementationVom Fachbereich 18Elekrotechnik und Informationstechnikder Technischen Universität Darmstadtzur Erlangung der Würdeeines Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.)genehmigte DissertationvonDipl.-Inform. AlexanderKönigsgeboren in Krefeld-HülsReferent: Prof. Dr. rer. nat. Andy SchürrKorreferent: Prof. Dr. rer. nat. Gregor EngelsTag der Einreichung: 01.07.2008Tag der mündlichen Prüfung: 31.10.2008D17Darmstadt 2009iiDanksagungDie vorliegende Arbeit wäre ohne die Hilfe, Unterstüzung und den Beistand einerganzen Reihe von Leuten nicht möglich gewesen. Daher möchte ich mich herz-lich bei Allen bedanken, die auf die ein oder andere Art und Weise direkt oderindirekt zu dieser Arbeit beigetragen haben.Im Einzelnen möchte ich besonders folgenden Personen danken:Meinem Doktorvater Professor Andy Schürr für die Chance zur Promotion,die beispiellose Betreuung meiner Arbeit, zahlreiche ergiebige Diskussionen,wertvolle Anregungen und seine große Geduld. Für seine Tätigkeit als ersterGutachter und Prüfer und nicht zuletzt als großartiger Chef.Professor Gregor Engels für seine Bereitschaft, die Rollen des zweiten Gutachtersund Prüfers zu übernehmen.Den Professoren Ralf Steinmetz und Jürgen Adamy als dritte bzw. vierte Prüfer.

Sujets

• Informatik

Informations

• Publié par: technischen_universitat_darmstadt
• Publié le: 01 janvier 2009
• Nombre de lectures: 27
• Langue: Deutsch
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

ModelIntegrationandTransformation

–

ATripleGraphGrammar-based

ImplementationQVT

18achbereichFomVmationstechnikorInfundElekrotechnikderTechnischenUniversitätDarmstadt
eineszurErlangungDoktor-IngenieursderWürde(Dr.-Ing.)
tationDissergenehmigte

onv

orm.Dipl.-InfKönigsAlexander

Krefeld-Hülsingeboren

KReferent:orreferent:Prof.Prof.DrDr..rerrer..nat.nat.GreAndygorSchürrEngels
TTagagderdermündlichenEinreichung:Prüfung:31.10.200801.07.2008

D172009Darmstadt

ii

gungDanksa

DievorliegendeArbeitwäreohnedieHilfe,UnterstüzungunddenBeistandeiner
glichanzenbeiReiheAllenvonbedankLeutenen,dienichtaufdiemöglicheingeoderwesen.andereDaherArtundmöchteWeisichemichdirektherz-oder
ImindirektEinzelnenzudiesermöchteArbeitichbesondersbeigetragenhaben.folgendenPersonendanken:
dieMeinembeispielloseDoktorvaterBetreuungProfessormeinerAndyArbeit,SchürrfürzahlreichedieerChancegiebigezurDiskussionen,Promotion,
wertvolleAnregungenundseinegroßeGeduld.FürseineTätigkeitalserster
GutachterundPrüferundnichtzuletztalsgroßartigerChef.
ProfessorGregorEngelsfürseineBereitschaft,dieRollendeszweitenGutachters
übernehmen.zuPrüfersundDenProfessorenRalfSteinmetzundJürgenAdamyalsdrittebzw.viertePrüfer.
TobiasRötschkeundJohannesJakobnichtnuralsKollegen,sondernvorallem
nen,auchgealsgenseitigeFreundefürMotivationzahlreiche,undzumFreizeitTeilinFormleidenschaftlichvonPoolgeführteBillard,PokerDiskussio-und
ischfußball.TFelixKlarfürseineunermüdlicheUnterstützungbeiderRealisierungunseres
ortführung.FdessenundTGG-AnsatzesCarstenAmelunxen,MarkusSchmidtundOliverAltalsgeschätzteKollegender
Stunde.erstenElodieLegros,IngoWeisemöllerundPatrickMukherrjealsdiezweiteGeneration
vonwissenschaftlichenMitarbeiternamFachgebiet.
DenzahlreichenStudenten,vorallemEmreKaraca,diedurchihreStudien-,
Bachelor-,Diplom-undMaster-ArbeitenundihreTätigkeitenalsstudentische
HilfskräftedieGrundlagefürdievorliegendeDissertationgeschaffenhaben.
UnseremtechnischenAdministratorIngoHeipfürseinenbeispiellosenEinsatz,
eineausgezeichnetetechnischeInfrastrukturbereitzustellen,unddasEinweihen
Geocachings.desGeheimnissedieinMeinenmoralischeFreundenUnterstützungundnichtundzuletztMotivmeineration,ohneMutterdieunddiesemeinerArbeitGroßmutternichtfürmöglichdie
wäre.wesenge

iii

Contents

ListFiguresof

1

2

3

4

5

vi

oductionIntr1.1Motivation..............................
1.2Scope................................
1.3Casestudies.............................
1.4Contributions............................
1.5Overallpicture...........................
1.6Outline...............................

Metamodeling2.1MDA................................
2.2MOF.................................
2.3OCL.................................

QVT3.1Runningexample..........................
3.2RequestForProposal........................
3.3Specification............................
3.3.1Basicconcepts.......................
3.3.2TheRelationallanguage..................
3.3.3TheCorelanguage.....................
3.4Shortcomings............................

sGrammarGraph4.1Stringgrammars...........................
4.2Graphschemas...........................
4.3Basicruleelements.........................
4.4Sophisticatedruleelements.....................
4.5PairandTripleGraphGrammars..................

TGGschemalanguage

iiv

336791011

12121419

2121252830333840

454546474951

55

6

7

8

9

5.1Packagedependencies.......................55
5.2Basicintegrationlinktypeconcepts................56
5.3Sophisticatedintegrationlinktypeconcepts............59
5.4MappingtoQVTRelational....................65

TGGrulelanguage68
6.1Basicelements...........................68
6.2Sophisticatedelements.......................70
6.3MappingtoQVTRelational....................73

76rulesOperational7.1Derivationstrategies........................76
7.1.1Classicalrules.......................77
7.1.2Additionalrules.......................77
7.1.3Operationalrulederivation.................78
7.1.4Impactofwhere-dependenciesonrulederivation.....85
7.2Applicationstrategies........................85
7.3Onnegativeapplicationconditions.................93

97Realization8.1TheMOFLONmeta-CASEtool..................97
8.2MOFLONTGGplug-in.......................100
8.2.1TheTGGschemaeditor..................103
8.2.2TheTGGruleeditor....................108
8.2.3Codegeneration......................109
8.3Integrator..............................112
8.4Linkbrowser.............................116

120Application9.1TheToolNetproject.........................120
9.2EnterpriseArchitecttoMatlab/Simulinktransformation......123

133orkwRelated1010.1Categorizationcriteria.......................133
10.2Commonapproaches........................136
10.3GraphGrammar-basedapproaches.................138
10.4TGG-basedapproaches.......................139
10.5QVT-basedapproaches.......................140

v

..Summary10.6

lusionConc1111.211.1OpenFuturewissuesork..
11.3ordswClosing

eRunningAxample

vitaeCurriculumB

yliographBib

vi

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

.

...

142.

144146.147.150.

151

159

160

FiguresofList

1.1Well-knownprocessmodels....................
1.2Exampleofatoolchaininasystemdevelopmentprocess.....
1.3CompositionoftheMOFLONSpecificationLanguage(MOSL).

2.1TheMDAapproach.........................
2.2OMGsmodelinglayers.......................
2.3PackagestructureofMOF.....................
2.4Cut-outofMOFsmetamodeltakenfrom[OMG06a].......
2.5PackageconceptsofMOFtakenfrom[OMG07]..........
2.6ExemplaryapplicationofOMGslayeredmodelingarchitecture.
2.7Exemplarymetamodela.withoutandb.withanOCLconstraint.

3.1Metamodelforclassdiagrams...................
3.2Metamodelfordatabaseschemas..................
3.3PackagestructureofQVT.....................
3.4QVTBasepackagetakenfrom[OMG05b].............
3.5QVTBasepackagetakenfrom[OMG05b](cont.).........
3.6QVTTemplatepackagetakenfrom[OMG05b]...........
3.7QVTRelationpackagetakenfrom[OMG05b]...........
3.8ExamplesofQVTsgraphicalsyntax................
3.9QVTCorepackagetakenfrom[OMG05b].............
3.10QVTCorepackagetakenfrom[OMG05b](cont.).........
3.11PatternsinaQVTcoremappingtakenfrom[OMG05b]......
3.12PartofQVTsmetamodela.incomplete,b.completed......

4.1Exampleofa.agraphschemaandb.aconforminggraph.....
4.2Exampleofa.normalgraphrulesandb.collapsedrules.....
4.3Exampleofa.sophisticatedgraphrulesandb.collapsedrules..
4.4Exampleofapairgrammar.....................
4.5Applicationofapairgrammar...................

5.1TGGs::Packagesdiagram......................

4510

13141517181819

222329313132333538394041

4748505354

56

vii

viii

5.2PackagehierarchyofourTGGapproach..............57
5.3TGGs::IntegrationLinkTypesdiagram...............58
5.4BasicconceptsofaTGGschema..................59
5.5TGGrulea.withoutandb.withparameter............62
5.6Examplesofa.aTGGrulewithoutprovidedcontext,b.thedec-
larationofawhere-dependency,andc.aTGGrulewithprovided
context................................64
5.7ComparisonofQVTRelationalandTGGs.............65

6.1TGGs::Rulesdiagram........................69
6.2TGGrulewithasimplevaluespecification.............70
6.3TGGrulewithcomplexvaluespecification............71
6.4ComparisonofQVTRelationalandTGGs(cont.).........73
6.5Comparisonofa.aTGGruleandb.thecorrespondingQVTrule.74

7.1Derivedmodeltransformationrules................80
7.2Derivedconsistencycheckingrule.................81
7.3Derivedlinkcreationrules.....................82
7.4Derivedattributevaluepropagationrules..............83
7.5Derivedelementdeletionpropagationrules............84
7.6Derivedlinkdeletionrule......................85
7.7Examplemodelfortheillustrationofapplicationstrategyrelated
problems..............................87
7.8Exampleclassdiagrammodel...................90
7.9Resultingdatabaseschemamodel.................91
7.10a.Metamodeloflinkedlists,b.Tobetransformedsourcemodel.94
7.11a.Sourcepartofthedeclarativemodelintegrationrules,b.De-
rivedforwardtransformationrulepartswithNACs,c.Derived
forwardtransformationrulepartswithpriorities..........95

8.1Toolsandfeaturesformetamodelingtakenfrom[AKRS03]....98
8.2OverviewofMOFLONsarchitecture...............100
8.3ArchitectureofMOFLONsTGGplug-in.............101
8.4Projectdiagram...........................103
8.5Schemadiagram...........................104
8.6Packagediagram..........................105
8.7Nodediagram............................106
8.8Nodedependenciesdiagram....................107

8.9ScreenshotoftheTGGschemaedit