Einer der vielversprechendsten Ansätze, um der steigenden Komplexität von Softwareentwicklungsprojekten zu begegnen, ist die Abstraktion durch Modellierung, für die sich in den letzten Jahren die UML etabliert hat. Diese eher schwergewichtige und in Teilen redundante Familie von Modellierungssprachen wurde mit der UML/P auf wesentliche Kernnotationen reduziert und hinsichtlich der Anforderungen agiler, modellgetriebener Entwicklungsprozesse optimiert. In Kombination mit Java als Aktionssprache erlaubt die UML/P eine vollständige Modellierung und Qualitätssicherung von Softwaresystemen, deren technische Realisierung mittels Generatoren aus den Modellen abgeleitet wird.
Die praktische Anwendung der agilen Konzepte und Modellierungstechniken der UML/P wird mit dieser Arbeit erstmalig durch eine Werkzeuginfrastruktur unterstützt. Zusammengefasst sind die wichtigsten Ergebnisse wie folgt:
- Die Modellierung von Struktur, Verhalten und Qualitätssicherung von Softwaresystemen wird durch eine an Java angelehnte textuelle Notation der UML/P unterstützt. Diese bietet eine kompakte, effiziente und werkzeugunabhängige Modellerstellung, eine Strukturierung der Modelle in Pakete, eine Unterstützung von Sprachprofilen sowie explizite Modellbeziehungen durch qualifizierte Namensreferenzen und Importe.
- Die Kontextanalyse erlaubt eine modell- und sprachübergreifende Konsistenzsicherung der Modelle und kann flexibel an Sprachprofile oder unterschiedliche Modellabstraktionen angepasst und erweitert werden. Dabei wird insbesondere Java als abstrakte Aktionssprache auf Modellebene angehoben und interpretiert.
- Die Codegenerierung wird mit Templates als zentrales Artefakt für Entwicklung, Konfiguration und Ausführung von Generatoren modular bezüglich Sprachen und Modellen umgesetzt. Das Tracing von Generat und dessen Quellen, die Optimierung auf lesbare Templates, die automatisierte Ableitung des Datenmodells und die Anbindung von Java vereinfacht die Anpassung und Erweiterung der Generierung im Projektkontext. Dazu wird eine Methodik zur schrittweisen Ableitung von Generatoren aus exemplarischem Quellcode definiert. Konzepte für die Generierung von Produktiv- und Testcode aus UML/P-Modellen sowie ein Verfahren zur sprachunabhängigen Messung der Testüberdeckung auf Modellen ergänzen diesen Ansatz und demonstrieren, wie aus abstrakten Modellen eine kompositionale, erweiterbare und testbare Architektur für das Zielsystem abgeleitet werden kann.
- Die Werkzeuginfrastruktur wird als modulares und leichtgewichtiges Framework umgesetzt. Dabei wird jede Sprache als eigenständige Komponente realisiert, die jeweils die grammatikbasierte Sprachdefinition, Sprachverarbeitung, Kontextbedingungen und Generatoren unabhängig von anderen Sprachen enthält. Dies erlaubt eine flexible Erweiterung und variable Zusammensetzung der Sprachen der UML/P nach dem Baukastenprinzip.
Insgesamt ist damit eine umfassende Werkzeuginfrastruktur zur agilen modellgetriebenen Entwicklung mit der UML/P entstanden, die sich flexibel erweitern und an Technologien sowie Domänen anpassen lässt.
