Modelação de aplicações SIG com aspectos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

MaRISA-AOCode: uma abordagem genérica para geração de código orientado a aspectos

Currently there are several aspect-oriented approaches that are related to different stages of software development process. These approaches often lack integration with each other and their models and artifacts are not aligned in a coherent process. The integration of Aspect-Oriented Software development (AOSD) and Model-Driven Development (MDD) enables automatic propagation of models from one phase to another, avoiding loss of important information and decisions established in each. This paper presents a model driven approach, called Marisa-AOCode, which supports the processing of detailed design artifacts to code in different Aspect-Oriented Programming languages. The approach proposed by Maris- AOCode defines transformation rules between aSideML, a modeling language for aspectoriented detailed design, and Metaspin, a generic metamodel for aspect-oriented programming languages. The instantiation of the generic metamodel (Metaspin) provided by the approach of Maris-AOCode is illustrated by the transformation of Metaspin for two languages: AspectLua and CaesarJ. We illustrate the approach with a case study based on the Health Watcher System

Exploração do UML para a derivação automática de requisitos arquitecturais. Uma abordagem orientada a modelos

O desenvolvimento de software orientado a modelos defende a utilização dos modelos como um artefacto que participa activamente no processo de desenvolvimento. O modelo ocupa uma posição que se encontra ao mesmo nível do código. Esta é uma abordagem importante que tem sido alvo de atenção crescente nos últimos tempos. O Object Management Group (OMG) é o responsável por uma das principais especificações utilizadas na definição da arquitectura dos sistemas cujo desenvolvimento é orientado a modelos: o Model Driven Architecture (MDA). Os projectos que têm surgido no âmbito da modelação e das linguagens específicas de domínio para a plataforma Eclipse são um bom exemplo da atenção dada a estas áreas. São projectos totalmente abertos à comunidade, que procuram respeitar os standards e que constituem uma excelente oportunidade para testar e por em prática novas ideias e abordagens. Nesta dissertação foram usadas ferramentas criadas no âmbito do Amalgamation Project, desenvolvido para a plataforma Eclipse. Explorando o UML e usando a linguagem QVT, desenvolveu-se um processo automático para extrair elementos da arquitectura do sistema a partir da definição de requisitos. Os requisitos são representados por modelos UML que são transformados de forma a obter elementos para uma aproximação inicial à arquitectura do sistema. No final, obtêm-se um modelo UML que agrega os componentes, interfaces e tipos de dados extraídos a partir dos modelos dos requisitos. É uma abordagem orientada a modelos que mostrou ser exequível, capaz de oferecer resultados práticos e promissora no que concerne a trabalho futuro.

Integração de ambientes industriais colaborativos através da visualização orientada pelos modelos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

DSLtranslator - ferramenta para transformação de modelos

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Automatização de testes à framework myMIS

Atualmente, verifica-se um aumento na necessidade de software feito à medida do cliente, que se consiga adaptar de forma rápida as constantes mudanças da sua área de negócio. Cada cliente tem os seus problemas concretos que precisa de resolver, não lhe sendo muitas vezes possível dispensar uma elevada quantidade de recursos para atingir os fins pretendidos. De forma a dar resposta a estes problemas surgiram várias arquiteturas e metodologias de desenvolvimento de software, que permitem o desenvolvimento ágil de aplicações altamente configuráveis, que podem ser personalizadas por qualquer utilizador das mesmas. Este dinamismo, trazido para as aplicações sobre a forma de modelos que são personalizados pelos utilizadores e interpretados por uma plataforma genérica, cria maiores desafios no momento de realizar testes, visto existir um número de variáveis consideravelmente maior que numa aplicação com uma arquitetura tradicional. É necessário, em todos os momentos, garantir a integridade de todos os modelos, bem como da plataforma responsável pela sua interpretação, sem ser necessário o desenvolvimento constante de aplicações para suportar os testes sobre os diferentes modelos. Esta tese debruça-se sobre uma aplicação, a plataforma myMIS, que permite a interpretação de modelos orientados à gestão, escritos numa linguagem específica de domínio, sendo realizada a avaliação do estado atual e definida uma proposta de práticas de testes a aplicar no desenvolvimento da mesma. A proposta resultante desta tese permitiu verificar que, apesar das dificuldades inerentes à arquitetura da aplicação, o desenvolvimento de testes de uma forma genérica é possível, podendo as mesmas lógicas ser utilizadas para o teste de diversos modelos distintos.

Uma linguagem de domínio específico para AO

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Inform

De arquitecturas organizacionais em i* para arquitecturas baseadas em agentes: uma abordagem orientada a modelos

Os requisitos dizem, normalmente, o que um sistema deve fazer, por oposição a como fazê-lo. O contexto organizacional justifica e ajuda a compreender os porquês que levam à necessidade de certos requisitos importantes para um sistema de software ser bem sucedido. As técnicas de modelação de requisitos oferecem o conhecimento que permite a análise necessária nesta fase inicial do desenvolvimento. Contudo, a maioria das técnicas de requisitos são mais adequadas para uma fase posterior do processo da engenharia de requisitos. O desenvolvimento de software orientado a agentes procura preencher esta lacuna, mas é um paradigma relativamente recente. Para a consolidação deste novo paradigma, o projecto Tropos está a desenvolver uma abordagem para o desenvolvimento orientado a Agentes que se baseia nos conceitos sociais e intencionais oferecidos pela abordagem de modelação organizacional i*. No entanto, o uso do i* não é suficientemente expressivo como uma linguagem de descrição arquitectural. Reconhecendo no UML a capacidade de actuar como linguagem de descrição arquitectural, esta dissertação especifica as transformações necessárias dos modelos arquitecturais organizacionais descritos em i*, para os modelos arquitecturais descritos no perfil de Agência do UML utilizado para modelar sistemas multi-agente, através de uma abordagem orientada a modelos.

Uma abordagem ágil para transformar modelos cognitivos em modelos comportamentais e de domínio

No processo de desenvolvimento de software, um dos problemas recorrentes é garantir que as expectativas das partes interessadas (stakeholders) estão a ser satisfeitas. Expectativas essas que correspondem ao comportamento do sistema. A disciplina de Engenharia de Requisitos estuda a melhor forma de capturar, especificar, validar e gerir requisitos. No entanto, os modelos utilizados que expressam os comportamentos, muitas das vezes, não são entendidos por parte dos stakeholders. Com a introdução das metodologias ágeis, que se baseiam no princípio de uma colaboração ativa e contínua dos stakeholders durante o desenvolvimento de software, os pressupostos da disciplina de Engenharia de Requisitos foram questionados e fizeram nascer novas práticas. Uma prática que emergiu foi o Desenvolvimento Orientado ao Comportamento (BDD). Surgiu com a finalidade de dar a capacidade aos stakeholders de expressarem, sob a forma textual, o comportamento que desejam para o seu software, de forma simples e sucinta. No entanto, não existindo restrições nem validações automáticas na escrita dos stakeholders, é criada a possibilidade de introdução de ambiguidade e perda de informação quando a equipa de desenvolvimento utiliza os cenários descritos. Dado este problema, propomos uma abordagem em que os stakeholders consigam especificar cenários comportamentais, de forma cognitiva, com uma representação simples, clara e mais precisa. Criamos duas linguagens, o DomainMap e o BehaviorMap, que estão relacionadas entre si: uma para representar modelos de domínio e outra para representar cenários BDD, respetivamente. Foi executada uma experiência com 15 indivíduos para comparar o esforço cognitivo na compreensão entre cenários BehaviorMap e cenários textuais e os resultados mostraram que o BehaviorMap teve melhor desempenho.

Abordagem baseada em objetivos para construção de casos de uso e cenários

Para o desenvolvimento de sistemas interativos que respeitem critérios de usabilidade em adição aos critérios de qualidade convencionais, é necessário que, desde suas primeiras etapas, as áreas de Engenharia de Software (ES) e de Interação Humano- Computador (IHC) sejam consideradas, simultaneamente e de maneira integrada. Essas duas áreas investigam modelos, conceitos, técnicas e práticas que refletem diferentes perspectivas sobre a atividade de desenvolvimento, uma orientada mais ao sistema (ES) e outra, mais ao usuário (IHC). Para conciliar estas perspectivas, é necessário o estabelecimento de um entendimento mútuo e a utilização conjunta e integrada de conceitos, técnicas e práticas de desenvolvimento de ambas as áreas. Este trabalho visa mostrar as possibilidades desta integração, através da combinação dos conceitos de Casos de Uso (Use Cases) e Cenários (Scenarios), importantes técnicas de modelagem amplamente utilizadas respectivamente nas áreas de ES e IHC, em diferentes contextos, com diferentes visões; mas apresentando similaridades valiosas para propiciarem o uso complementar de ambas as técnicas. Para sistematizar esta integração, é proposta uma abordagem teleológica – baseada em objetivos – de construção sistemática de casos de uso com quatro diferentes níveis de abstração, desde os mais abstratos casos de uso essenciais até os cenários, aqui utilizados como instâncias concretas de casos de uso. Com esta abordagem, pretende-se construir um modelo de casos de uso que permita especificar requisitos funcionais, conjuntamente com requisitos de interação, de maneira compreensível e praticável e que sirva como ponto de partida à continuidade do desenvolvimento orientado a objetos de software. Com o intuito de exemplificar a proposta, é descrita e discutida a aplicação passo a passo desta abordagem a um exemplo.

Uma estratégia dirigida a modelos e baseada em linguagem de descrição arquitetural para linhas de produtos de software

Model-oriented strategies have been used to facilitate products customization in the software products lines (SPL) context and to generate the source code of these derived products through variability management. Most of these strategies use an UML (Unified Modeling Language)-based model specification. Despite its wide application, the UML-based model specification has some limitations such as the fact that it is essentially graphic, presents deficiencies regarding the precise description of the system architecture semantic representation, and generates a large model, thus hampering the visualization and comprehension of the system elements. In contrast, architecture description languages (ADLs) provide graphic and textual support for the structural representation of architectural elements, their constraints and interactions. This thesis introduces ArchSPL-MDD, a model-driven strategy in which models are specified and configured by using the LightPL-ACME ADL. Such strategy is associated to a generic process with systematic activities that enable to automatically generate customized source code from the product model. ArchSPLMDD strategy integrates aspect-oriented software development (AOSD), modeldriven development (MDD) and SPL, thus enabling the explicit modeling as well as the modularization of variabilities and crosscutting concerns. The process is instantiated by the ArchSPL-MDD tool, which supports the specification of domain models (the focus of the development) in LightPL-ACME. The ArchSPL-MDD uses the Ginga Digital TV middleware as case study. In order to evaluate the efficiency, applicability, expressiveness, and complexity of the ArchSPL-MDD strategy, a controlled experiment was carried out in order to evaluate and compare the ArchSPL-MDD tool with the GingaForAll tool, which instantiates the process that is part of the GingaForAll UML-based strategy. Both tools were used for configuring the products of Ginga SPL and generating the product source code

A Methodology for Building Service-Oriented Applications in the Presence of Non-Functional Properties

This thesis presents ⇡SOD-M (Policy-based Service Oriented Development Methodology), a methodology for modeling reliable service-based applications using policies. It proposes a model driven method with: (i) a set of meta-models for representing non-functional constraints associated to service-based applications, starting from an use case model until a service composition model; (ii) a platform providing guidelines for expressing the composition and the policies; (iii) model-to-model and model-to-text transformation rules for semi-automatizing the implementation of reliable service-based applications; and (iv) an environment that implements these meta-models and rules, and enables the application of ⇡SOD-M. This thesis also presents a classification and nomenclature for non-functional requirements for developing service-oriented applications. Our approach is intended to add value to the development of service-oriented applications that have quality requirements needs. This work uses concepts from the service-oriented development, non-functional requirements design and model-driven delevopment areas to propose a solution that minimizes the problem of reliable service modeling. Some examples are developed as proof of concepts

MARISA-MDD: uma abordagem para transformações entre modelos orientados a aspectos: dos requisitos ao projeto detalhado

Aspect Oriented approaches associated to different activities of the software development process are, in general, independent and their models and artifacts are not aligned and inserted in a coherent process. In the model driven development, the various models and the correspondence between them are rigorously specified. With the integration of aspect oriented software development (DSOA) and model driven development (MDD) it is possible to automatically propagate models from one activity to another, avoiding the loss of information and important decisions established in each activity. This work presents MARISA-MDD, a strategy based on models that integrate aspect-oriented requirements, architecture and detailed design, using the languages AOV-graph, AspectualACME and aSideML, respectively. MARISA-MDD defines, for each activity, representative models (and corresponding metamodels) and a number of transformations between the models of each language. These transformations have been specified and implemented in ATL (Atlas Definition Language), in the Eclipse environment. MARISA-MDD allows the automatic propagation between AOV-graph, AspectualACME, and aSideML models. To validate the proposed approach two case studies, the Health Watcher and the Mobile Media have been used in the MARISA-MDD environment for the automatic generation of AspectualACME and aSideML models, from the AOV-graph model

CrossMDA2: Uma abordagem para minimizar o problema da fragilidade de pointcuts na evolução de sistemas orientados a aspectos

This work proposes a model based approach for pointcut management in the presence of evolution in aspect oriented systems. The proposed approach, called conceptual visions based pointcuts, is motivated by the observation of the shortcomings in traditional approaches pointcuts definition, which generally refer directly to software structure and/or behavior, thereby creating a strong coupling between pointcut definition and the base code. This coupling causes the problem known as pointcut fragility problem and hinders the evolution of aspect-oriented systems. This problem occurs when all the pointcuts of each aspect should be reviewed due to any software changes/evolution, to ensure that they remain valid even after the changes made in the software. Our approach is focused on the pointcuts definition based on a conceptual model, which has definitions of the system's structure in a more abstract level. The conceptual model consists of classifications (called conceptual views) on entities of the business model elements based on common characteristics, and relationships between these views. Thus the pointcuts definitions are created based on the conceptual model rather than directly referencing the base model. Moreover, the conceptual model contains a set of relationships that allows it to be automatically verified if the classifications in the conceptual model remain valid even after a software change. To this end, all the development using the conceptual views based pointcuts approach is supported by a conceptual framework called CrossMDA2 and a development process based on MDA, both also proposed in this work. As proof of concept, we present two versions of a case study, setting up a scenario of evolution that shows how the use of conceptual visions based pointcuts helps detecting and minimizing the pointcuts fragility. For the proposal evaluation the Goal/Question/Metric (GQM) technique is used together with metrics for efficiency analysis in the pointcuts definition

Reqsys-MDD: uma ferramenta para mapeamento entre modelos de features e requisitos em linhas de produto de software

The approach Software Product Line (SPL) has become very promising these days, since it allows the production of customized systems on large scale through product families. For the modeling of these families the Features Model is being widely used, however, it is a model that has low level of detail and not may be sufficient to guide the development team of LPS. Thus, it is recommended add the Features Model to other models representing the system from other perspectives. The goals model PL-AOVgraph can assume this role complementary to the Features Model, since it has a to context oriented language of LPS's, which allows the requirements modeling in detail and identification of crosscutting concerns that may arise as result of variability. In order to insert PL-AOVgraph in development of LPS's, this paper proposes a bi-directional mapping between PL-AOVgraph and Features Model, which will be automated by tool ReqSys-MDD. This tool uses the approach of Model-Driven Development (MDD), which allows the construction of systems from high level models through successive transformations. This enables the integration of ReqSys-MDD with other tools MDD that use their output models as input to other transformations. So it is possible keep consistency among the models involved, avoiding loss of informations on transitions between stages of development