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Ein Rahmenwerk für operationale Spezifikationssprachen

Sprachrealisierung und Ausführung mittels Graphtransformationen

Shaker,
Buch
39,80 € Preisreferenz Lieferbar in 2-3 Tagen

Kurzbeschreibung

Die modellgetriebene Softwareentwicklung lebt von der Grundidee, komplexe softwaretechnische Sachverhalte kompakt aber dennoch präzise zu beschreiben. Dabei erstellt der Entwickler zunächst eine abstrakte Spezifikation eines Softwaresystems, die sich an fachlichen Konzepten der jeweiligen Anwendungsdomäne orientiert. Details zur Umsetzung dieser Spezifikation in Quellcode, wie etwa die zu verwendende Ausführungsplattform, werden erst in späteren Entwicklungsphasen festgelegt. Auf dieser Basis kann die spätere Umsetzung in ein lauffähiges System in wesentlichen Teilen automatisiert erfolgen. Für den Entwickler ergibt sich aus dem hohen Abstraktionsgrad der Spezifikation ein echter Mehrwert, der sich in kürzerer Entwicklungszeit sowie leichterer Wartbarkeit des spezifizierten Systems niederschlägt.
Zur Durchsetzung der modellgetriebenen Softwareentwicklung sind zwei Faktoren entscheidend, die jeweils durch geeignete Entwicklungswerkzeuge und Infrastrukturlösungen abgedeckt werden müssen: Eine geeignete Beschreibungsform wird benötigt, die sowohl dem Kompaktheits- als auch dem Präzisionsanspruch gerecht wird. Nur auf diese Weise kann ein Entwickler eine verdichtete und für weitere Projektbeteiligte leicht verständliche Spezifikation erstellen. Ferner ist die weitere Verarbeitung der erstellten Spezifikationen zu berücksichtigen, die entweder generativ durch Ableitung von Quellcode, oder interpretativ als Konfiguration einer Programmbibliothek realisiert werden kann. Auf diese Weise lassen sich sowohl statische Anteile einer Spezifikation wie etwa dem Datenschema, als auch dynamische Anteile wie die Analyse und Veränderung entsprechender Instanzdaten verarbeiten.
Abseits spezieller Anwendungsgebiete und Forschungslösungen konnte sich bislang allerdings nur die Modellierung statischer Anteile in der Praxis etablieren. Dies liegt zum Teil an der Notwendigkeit fallspezifische Ausdrucksmittel zur Verhaltensspezifikation definieren zu müssen, um den erwünschten Abstraktionsgrad zu wahren. Die Abbildung dieser speziellen Ausdrucksmittel, entweder auf Quellcode einer Programmiersprache oder einen Interpreter, gestaltet sich jedoch häufig komplexer als im statischen Fall.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, um die Realisierung verhaltensorientierter Spezifikationssprachen zu unterstützen. Zentraler Aspekt ist hierbei eine sogenannte Kernsprache, die als kompakte Beschreibungsform über dem Abstraktionsniveau klassischer Programmiersprachen bereitgestellt wird. Konzeptionell basiert diese Sprache auf den im softwaretechnischen Umfeld langjährig erprobten Graphgrammatiken. Insbesondere wird eine leichte Anpassbarkeit und Erweiterbarkeit sichergestellt. Zudem wird ein breites Spektrum an möglichen Datenstrukturen unterstützt, die Graphgrammatiken auf komplexen Graphmodellen nutzbar machen. Die der Kernsprache zugeordnete Ausführungsmaschine lässt sich leicht an fallspezifische Gegebenheiten, wie etwa der zugrundeliegenden Datenzugriffsschicht, anpassen. Als Abstraktionsebene kommt hierbei ein Nicht-Standard-Datenbanksystem für graphbasierte Daten zum Einsatz, das sich zum Adaptieren bestehender Plattformtechnologien nutzen lässt. Auch wird hierbei die technische Erweiterbarkeit der Kernsprache direkt berücksichtigt: So lassen sich Spracherweiterungen auf die Kernsprache zurückführen, um die bestehende technische Infrastruktur nutzen zu können. Um die Werkzeugunterstützung von Spezifikationssprachen schneller entwickeln zu können, ist eine leichte Nutzbarkeit der Kernsprache zu gewährleisten. Hierzu wird eine Möglichkeit angeboten, durch automatisierte Transformationen eine verhaltensorientierte Spezifikationssprache in die bereitgestellte Kernsprache zu übersetzen. Dieser Übersetzungsformalismus berücksichtigt Spezifika der Kernsprache, um seine kompakte und intuitive Nutzung zu fördern.
Die vorliegende Arbeit begegnet der Notwendigkeit, verhaltensorientierte Spezifikationen durch spezifische Ausdrucksmittel rasch – und sei es zunächst für eine prototypische Erprobung – nutzbar zu machen. Hierfür bietet sich die vorgeschlagene Kernsprache an, da sie auf vergleichbarem Abstraktionsniveau angesiedelt ist, wie die hiermit zu realisierenden Spezifikationssprachen. Prototypische Entwicklungs- und Ausführungswerkzeuge erleichtern ihre Nutzung. Als Ergebnis entsteht somit ein Werkzeugsatz, der die Realisierung und Erprobung komplexer operationaler Spezifikationssprachen wirksam unterstützt.

Details
Schlagworte

Titel: Ein Rahmenwerk für operationale Spezifikationssprachen
Autoren/Herausgeber: Erhard Herbert Weinell
Aus der Reihe: Aachener Informatik Berichte Software Engineering
Ausgabe: 1., Aufl.

ISBN/EAN: 9783844003130

Seitenzahl: 316
Format: 24 x 17 cm
Produktform: Buch
Gewicht: 470 g
Sprache: Deutsch

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