Les nouveaux défis des systèmes complexes et la réponse MDA de l'omg.

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1 Les nouveaux défis des systèmes complexes et la réponse MDA de l'omg. Une approche de génie logiciel. Jean Bézivin

2 Solution miracle ou nouvelle obsession? Ils voient des modèles partout! Requirement model Business Object model Workflow model Business rules model Business process model Design model Deployment model Test model Performance model QoS model Execution model TrucMuch model

3 La nouvelle crise du logiciel Première crise : 1965 Solutions? (NATO Summer School 1967): "Software engineering" "Structured programming" "Top-down approaches" Seconde crise : 2000 Solutions? (OMG november 2000): La PPO ou la PPC ne constituent que des réponses très partielles à la montée en complexité. Seules elles sont aujourd'hui insuffisantes. "MDA : Decouple neutral business models from variable platforms" "Transformations as assets"

4 Les systèmes deviennent plus complexes Volume croissant Des données Du code Évolutivité croissante De la partie métier (mondialisation, concentrations, restructurations, ) De la partie plate-forme d'exécution Hétérogénéité croissante Des langages et des paradigmes Des supports de données et des protocoles d'accès Des systèmes et des plates-formes Des technologies Le rythme d'arrivée des nouvelles technos s'accélère Ce rythme ne se ralentira pas Les vielles technos ne meurent pas, elles se cachent dans les couches profondes du logiciel

5 Réponse aux nouveaux défis des systèmes complexes 1. Les outils actuels ne répondent plus aux besoins 2. Les outils actuels contribuent même à aggraver le problème (volume+évolutivité+hétérogénéité) 3. Il faut donc inventer de nouvelles solutions pour construire les systèmes d'information du nouveau millénaire

6 Exemple typique Un jeune ingénieur en sortie de Bac+5 et ayant des connaissances de base en Java, XML et UML se voit invité, lors de son arrivée en entreprise et avant de commencer son travail, à lire le lundi le rapport public J2EE v1.4 de 228 pages Dans les six premières pages de ce rapport il est fait référence à : EJB, JSP, JMS, JMX, JCA, JAAS, JAXP, JDBC, JNDI. Cette nouvelle version de J2EE est la version Web services et on suppose donc connus les concepts SOAP, SAAJ, JAX-RPC et JAXR Chacun des acronymes cités correspond à une spécification La spécification de EJB 2.1 correspond à un document pdf de 640 pages qui sera lue le mardi Le mercredi sera consacré à la lecture du document Servlet 2.4 PFD specification de 307 pages Le jeudi il s'attaque à la lecture du document JSP 2.0 PFD specification de 374 pages Et ainsi de suite Au bout d'un mois de lectures, notre ingénieur est enfin prêt à commencer le travail productif D'après "Is complexity hurting Java?" de Jason Weiss, dans Java Developer's Journal, Vol. 7, Issue 10, Octobre JFIADSMA'02, Lille

7 Que faire? ( sachant que de ne rien faire est une option de plus en plus coûteuse et dangereuse) ( sachant que la complexité a atteint un tel niveau qu'il est hors de portée d'un seul individu d'avoir une vision globale sur un système en évolution) Accélérer encore la course aux nouvelles technologies dans l'espoir qu'une nouvelle solution magique se présente? Fuite en avant? Réponse de l'omg : MDA Changement de paradigme : des objets aux modèles Changement de stratégie : de l'interprétatif au transformationnel Changement de vision : du centré code au centré aspects Objectif prioritaire : protéger les investissements informatiques des entreprises de l'obsolescence technologique Moyen privilégié: dans les systèmes d'information séparer les aspects liés à la plate-forme des aspects indépendants de la plateforme en les prenant en compte par des modèles indépendants (PIMs et PSMs).

8 Indépendance de la plate-forme : Le précédent des SGB D des années 70 Dans les années 70, la communauté SGBD a du résoudre le problème de l'indépendance de la plate-forme pour les systèmes centrés données Ils ont procédé de la façon suivante : Élever le niveau d'abstraction Codd invente l'algèbre relationnelle L'acceptation ne fut pas instantanée et unanime Inventer un formalisme conceptuel L'industrie se met d'accord sur le standard SQL Ce standard imparfait et critiqué est toujours d'actualité Les communautés du génie logiciel et des systèmes d'information doivent aujourd'hui résoudre à leur tour le problème de l'indépendance de la plate-forme.

9 La puissance des paradigmes : le précédent du schéma MVC des années 80 PIM PDM PSM M V C

10 Des objets aux modèles Les maladies infantiles de l'objet Les limites du tout-objet Le sans-couture, pas sans danger Les patrons et le savoir-faire architectural Les cas d utilisation Le syndrome du wrapper fou La portabilité perdue Le rendez-vous manqué de l'extensibilité Le "cross-cutting" et les aspects Une crise majeure? L'impossible salut par les composants Services, le retour Prise en compte des aspects non-fonctionnels Vers une gestion cohérente des aspects multiples

11 On a menti sur les objets Les limites du tout-objet "En raison des formidables capacités unificatrices du paradigme objet, le passage de la technologie procédurale à la technologie des objets apportera une énorme simplification conceptuelle pour l ingénieur logiciel. Comme tout sera considéré comme objet (principe du tout-objet), on assistera à une formidable réduction du nombre de concepts nécessaires." Tous ensemble, circa 1980 La technologie des objets n'a pas tenu ses promesses de simplification.

12 Des modèles de complexité croissante Technologie procédurale Technologie des objets Technologie des composants Procédures Objets, Classes, Méthodes Beans, Components, Containers, Packages, Interfaces, Use cases, Scenarii,Services, Frameworks, Applications, Patterns, Aspects, etc.

13 Seamlessness considered harmful chef d'agence compte de Jean-Marc compte de Sheila compte de Paul Hypothèse (naïve) : Il y a correspondance exacte entre les objets métier et les objets programme. compte de Joe imprimante Conséquence (fausse) : il est possible de "raffiner" les objets comme on raffinait autrefois les procédures. JFIADSMA'02, Lille analyse conception codage x x' x'' objet «abstrait» objet «concret»

14 Correspondance exacte? Filière Etudiant Enseignant Cours NB: Quid de la persistance, des objets systèmes, de la gestion d'ihm, etc. Diplôme Examen Etudiant Enseignant Modèle d'analyse Filière Cours Diplôme Examen Etudiant Enseignant Modèle de conception Filière Cours NB: M. Jackson qui est à l'origine de cette conjecture de correspondance n'avait jamais préconisé la correspondance exacte. Diplôme Examen JFIADSMA'02, Lille Modèle de codage

15 Une organisation plus réaliste Les use cases; Les racines applicatives fonctionnelles; Les fonctions selon JSD; Modèle de métier Le contexte; Le modèle neutre et stable de l'entreprise; Les objets métier, les règles métier, les processus métier; Modèle de service fusion Modèle de conception Modèle de code Modèle de ressources La plate-forme (CORBA, EJB, DotNet, ); Le code exécutable;

16 Les services sont-ils des objets? le problème f Racines fonctionnelles 1 Système de Certification Take Referee Course Instructor a b c d e g h i Student Referee 1 Apply for Referee Certification * 1 * 1 Program Administrator j k l m n o p q r s 1 1 Referee Applicant 1 Take Referee Certification Test Referee Examiner Configuration sous-jacente Architecture non stable. JFIADSMA'02, Lille Les services sont-ils des objets?x À suivre

17 Les patrons sont-ils des objets? Template method often uses Factory method Memento Proxy implements with Adapter saving state of iteration Abstract Factory enumerating children Iterator Bridge Composite Decorator sharing composites defining traversals Strategy sharing strategies Flyweight Visitor GoF : pas de relation d'héritage entre les patrons.

18 Réutilisabilité : l'erreur de calcul historique Le Discours des années 80 : Il existe un gisement extraordinaire d'économies L'industrie du logiciel peut représenter jusqu'à 5% du PIB des pays industrialisés 85% du code produit par les informaticiens est du tout venant (gestion de tables, tris, etc.) et pourrait donc être réutilisé si l'on disposait de mécanismes adéquats comme l'héritage des langages à objets. 5% x 85 % = 4,25% 2002 : le compte n'y est pas! 5% x 50% x 10% = 0,25% Tests Codage Conception Analyse Chiffres courants: Analyse et conception : 50% Codage : 10% Mise au point : 40%

19 Le rendez-vous manqué de l'extensibilité En 1980 : la technologie des objets va apporter des propriétés d'extensibilité aux logiciels d'application (dixit Perrott, Bézivin, Cointe et autres acolytes) En 2002 : Quel est le mécanisme de terrain permettant de réaliser l'extensibilité d'application au quotidien : c'est indubitablement le mécanisme du plug-in What's a Plug-in (version Netscape)? Plug-ins are software programs that extend the capabilities of the Netscape Browser in a specific way - giving you, for example, the ability to play audio samples or view video movies from within your browser. Exemples : Apple Quick Time, Adobe Acrobat Reader, Macromedia FlashPlayer et ShockWave, RealNetworks RealPlayer, Net2Phone, etc. Est-il possible de faire des plug-ins de plug-ins? Comment gérer les incompatibilités de plug-ins? Comment sont modélisés les concepts d'application et de plug-in d'application (extension)?

20 AOP : un problème bien identifié We have found many programming problems for which neither procedural nor object-oriented programming techniques are sufficient to clearly capture some of the important design decisions the program must implement. This forces the implementation of those design decisions to be scattered through-out the code, resulting in "tangled" code that is excessively difficult to develop and maintain. We present an analysis of why certain design decisions have been so difficult to clearly capture in actual code. We call the properties these decisions address aspects, and show that the reason they have been hard to capture is that they cross-cut the system's basic functionality. We present the basis for a new programming technique, called aspect-oriented programming, that makes it possible to clearly express programs involving such aspects, including appropriate isolation, composition and re-use of the aspect code. JFIADSMA'02, Lille from Gregor Kiczales, John Lamping, Anurag Mendhekar Chris Maeda, Cristina Videira Lopes, Jean-Marc Loingtier, John Irwin. In proceedings of the European Conference on Object-Oriented Programming (ECOOP), Finland. Springer-Verlag LNCS June mais des solutions contestables AOP! AOSD

21 Les aspects sont-ils des objets? AOP: le code comme référentiel unique. Optimisation directives Algorithmique Debugging directives Synchronization preconditions postconditions Code d'organization (#include, etc.) Exceptions Code exécutable

22 La cote des paradigmes objets composants processus règles services événements, transactions, etc. Par exemple : Un modèle de services est mieux adapté à la techno Web actuelle (WebServices, SOAP, WSDL, WSFL, etc.) Un modèle de services s'accommode beaucoup mieux qu'un modèle d'objets ou de composants aux extensions nonfonctionnelles Un modèle de services s'interface beaucoup plus facilement avec un modèle de workflow qu'un modèle d'objets La technologie des modèles permet de subsumer la plupart de ces paradigmes et bien d'autres.

23 Conclusion Use cases Aspects Technologie des Objets Patterns etc. La TdO (Technologie des Objets) a eu à répondre à de nombreux défis depuis sa diffusion industrielle dans les années 1980 De façon générale, elle n'a pas réussi à trouver en son sein, les moyens de répondre à ces défis En conséquence les solutions trouvées sont souvent baroques, informelles, non généralisables difficilement combinables.

24 Conclusion Use cases QoS Aspects IdM Services TdO Règles Processus Patterns Applications etc. L'IdM (Ingénierie des Modèles) semble être en mesure de répondre à certains de ces défis pour lesquels la TdO n'a pas su trouver des réponses internes. Parmi ceux-ci on pourrait citer : Gestion séparée des aspects Prise en compte homogène des éléments fonctionnels et nonfonctionnels Intégration homogène de points de vue différents (règles, services, processus, architecture, etc.) etc. L'IdM semble pouvoir subsumer la TdO et offrir une voie d'évolution progressive aux solutions actuelles à base d'objets et de composants.

25 Objets vs. Modèles : ce n'est qu'un volet du débat La proportion de code automatiquement généré par rapport au code directement produit à la main tend à croître très rapidement. À certains égards Java tient déjà la place du langage d'assemblage et UML du langage de haut niveau. Interpretative approaches compiler compiler's Dist. OS + Middleware OS MDA Transformational approaches

26 MDA: La nouvelle vision de l'omg "OMG is in the ideal position to provide the modelbased standards that are necessary to extend integration beyond the middleware approach Nowis the time to put this plan into effect. Now is the time for the Model Driven Architecture." Richard Soley and the OMG staff, MDA Whitepaper Draft 3.2 November 27, 2000 (appel à contribution)

27 Les patrons en colère Nous ne voulons plus payer le prix fort uniquement pour porter notre système informatique vers une nouvelle plate-forme de middleware (COM, CORBA, Java, HTML, XML, DotNet, Cluster, Grid, etc.) alors que notre modèle métier reste stable. D'autant plus que nous avons déjà donné pour ce type de migration sans aucun retour sur investissement ($$$!!!). Tout ce que nous pouvons accepter c'est de payer une dernière fois pour la construction de modèles abstraits de notre métier et des services associés, modèles qui nous garantiront contre l'obsolescence technologique des plateformes. À partir de ce moment, tout nouveau fournisseur de plateforme, s'il désire nous voir acheter sa solution, sera prié de nous livrer en même temps que sa plate-forme les outils de transformation permettant de générer vers cette plate-forme à partir des modèles neutres de métier et de service.

28 Tir sur cible mobile Minor changes Business Model 1 BM 2 BM 3 Product line or application development Specification Implementation and Tests Usage and maintenance Important changes Platform 1 Pf 2 Pf 3 Pf 4 Pf 5 Pf 6 Pf 7 Pf 8 Pf 9 Pascal; C; ADA; Linux; Smalltalk; C++; Com/DCOM; Apple OS; PowerBuilder; CORBA; Java; EJB; DotNet; C#; XML; SOAP; Web services; etc. Platform change was an exception, it is now becoming a routine operation, that should be taken into account in the normal product development cycle. JFIADSMA'02, Lille

29 La guerre des intergiciels est finie COM+ DCOM CORBA IIOP XML SOAP HTTP HTML Java EJB de Sun Microsoft C# & DotNet Réaction de Sun's à C# & DotNet? + la prochaine merveilleuse plateforme de Middleware (~2005) " Il n'y a ni vainqueur ni perdant " Le prochain champ de bataille sera celui de la transformation de modèles " L'initiative MDA de l'omg vise à promouvoir l'idée de la mise en œuvre de systèmes distribués dirigée par les métamodèles

30 Correspondance vers des plateformes multiples et évolutives COM+ DCOM Java EJB CORBA C# DotNet Modèles neutres basés sur UML et MOF HTTP HTML XML SOAP " MOF et UML constituent le cœur de la technologie MDA. " Hypothèse : Des modèles technologiquement neutres peuvent être mis en œuvre sur sur une grande variété de technologies de plateformes.

31 Write once, run everywhere Model once, Generate everywhere Multi-target code generation PIM Platform-Independent Model etc. CORBA Java/EJB C#/DotNet SMIL/Flash data grid computing pervasive computing cluster computing Web/XML/SOAP JFIADSMA'02, Lille + SVG, GML, Delphi, ASP, MySQL, PHP, etc.

32 De l'oma vers le MDA Technologie procédurale Technologie des objets Technologie des composants Technologie Des modèles Procédures, Pascal, C,... Objets, Classes, Smalltalk, C++,... Paquetages, Frameworks, Patrons, Modèles, Méta-Modèles, UML, MOF, XML, XMI, XSLT, Raffinement procédural Composition d'objets Transformation de modèles

33 Du Middleware vers le Modelware (*) Not initially standardized by OMG; Scope is single application or vendor Object Request Broker Application Objects CORBA Facilities Compound Docs Object Linking Help Facilities User Interface Desktop Mgmt Vertical Markets OMA MDA Lifecycle Events Naming Persistence Transactions Concurrency CORBA Services Externalization Security Time Properties Query Licensing Lannion, 2 juillet 2001 Réunion Groupe META IDL --> UML (du centré-code au centré-modèles) JFIADSMA'02, Lille (*) Le terme "Modelware" a été proposé par F. Jocteur-Monrozier au groupe OFTA.

34 Du contemplatif au productif Person -personid : unsigned long -surname : CString -givenname : CString -middleinitial : char -streetaddress : CString -postcode : CString -countryname : CString - address : CString +Person() +PersonInfo() Applicant -companyname : CString -experience : CString -is made by -reference1 : CString -reference2 : CString -reference3 : CString 1 +Applicant() +ApplicantInfo() +MakeApplication() 1 -is made * by a-uses 1 -is taken by classe CourseSession -coursesessionid : unsigned long -coursedate : unsigned long -teaches -courseid : unsigned long Employee -courselocation : CString -jobtype : CString -is taught by +CourseSession() -roomnr : unsigned long 0..* +CourseSessionInfo() -department : CString -division : CString 1 1 -is in -jobtitle : CString -manager : unsigned long -headsdept : CString -headsdivision : CString -mobilenr : CString -birthdate : unsigned long +Employee() +GetCurrentAge() 0..* -is filled by +EmployeeInfo() CourseRegistration -makes -registrationdate : unsigned long -completionflag : bool -confirmeddate : unsigned long 0..* +CourseRegistration() +CourseRegistrationInfo() RegistrationForm +registrationform() * 0..* -takes Test 1..* -made a -testscore : unsigned long +Test() Application +TestInfo() PermittedStatusChange -productnr : unsigned long -allows change in -has a séquence -fromstatus : char -certificationlevel : unsigned long 0..* -gives -tostatus : char -applicationdate : unsigned long +PermittedStatusChange() +Application() 0..* 1..* +StatusChangeInfo() +ApplicationInfo() Code Java RegForm ApplicantList 0..* PersonList -applies to a Applicant Application ApplicationList 1 -is achieved findapplicant() findperson() 1 -is for a AppStatus -statuscode : char -statusname : CString +AppStatus() +AppStatusInfo() Exam -uses -examid : unsigned long -certificationlevel : unsigned long +Exam() 1 +ExamInfo() ExamSession -is used in -examsession : unsigned long -examlocation : CString -examdate : unsigned long 0..* +ExamSession() +ExamSessionInfo() Applicant() MakeApplication() Application() addapplication() addperson() XMI XMI "from human-readable to computer-understandable"

35 Opérations sur modèles multiples UML model Java model

36 Les éléments des différents modèles sont dépendants Modèle métier UML Vehicle comesfrom Modèle de code Java Vehicle specializes comesfrom extends Truck comesfrom Truck Problème : Comment prendre en compte de façon précise les relations inter-modèles comme les relation intra-modèles? Constat : Les problèmes de traçabilité, de transformation, de tissage d'aspects sont des cas particuliers de la mise en correspondance de modèles. Ils doivent se traiter au niveau des méta-modèles.

37 UML a ouvert le chemin Modèles de produits et de processus From Object-Oriented Programming to Model-Based Software Engineering. UML/MOF OMT SA/RT ERD JSD SADT Merise DFD DFD etc.

38 L'image globale (roadmap) Procedural ADM Method = notation + process + tools 11/1997 OOADM e.g. OMT Unified Method: impossible 07/2001 UML + profiles + other MMs Model weaving >2001 UPM SPEM + specific processes (RUP, IBM SI, etc.) Network of models 1. Comment séparer les aspects? 2. Comment tisser les aspects?

39 Fragments d'un méta-modèle UML not 1.4 UML

40 Trois étapes dans l'évolution des techniques de modélisation à l'omg. (a) (b) (c) UML MOF MOF unmodèle unmodèle UML UML SPEM Workflow Workflow etc. etc. unmodèle unmodèle UML_for_CORBA UML_for_CORBA Common Common Warehouse Warehouse Metadata Metadata unmodèle unmodèle Action Action language language

41 UML 2.0 : pas un langage, mais une famille de langages UML 2.0 Infrastructure RFP -- A UML 2.0 RFP issued September 15, 2000 that is primarily concerned with architectural alignment, restructuring and extension mechanisms. UML 2.0 Superstructure RFP -- A UML 2.0 RFP issued September 15, 2000 that is primarily concerned with the refinement and extension of UML 1.x semantics and notation. UML 2.0 OCL RFP -- A UML 2.0 RFP issued September 15, 2000 that is primarily concerned with with defining an OCL metamodel. UML 2.0 Diagram Interchange RFP -- A UML 2.0 RFP issued March 2, 2001 that is primarily concerned with with defining metamodel for diagram interchange using the XMI facility. "Will UML 2.0 Be Agile or Awkward?" par Cris Kobryn JFIADSMA'02, Lille

42 OMG : le bus logiciel et le bus de connaissances. Java CORBA, IDL, IIOP,... Cobol C# UML CWM MOF, UML, XML,... Workflow UPM

43 Organisation de modèles séparés en ligne (AOSE : aspect-oriented software engineering) Domain Domain model model Resource Resource model model Usage Usage model model (Use (Use Cases) Cases) Design Design model model Test Test model model BUS BUS commun commun (p.ex. (p.ex. CORBA CORBA ou ou DotNet DotNet + UML UML + MOF MOF + XMI) XMI) Deployment Deployment model model Execution Execution model model Architecture Architecture model model Modèles et Méta-modèles sont des entités de première classe

44 Base conceptuelle pour le MDA Quels sont les outils théoriques qui pourraient nous aider en ingénierie des modèles? Réponse essentielle : Ontologies (Gruber, Guarino, etc.)

45 Systèmes et modèles M 1 (l'espace de modélisation) M Un modèle M est une représentation simplifiée du monde; en fait d'une partie S du monde appelée le système. M 0 (le monde) estreprésentépar S

46 AOSE Aspect-Oriented Software Engineering M 1 Ma estreprésentépar M 0 S Mb Mc Un système donné peut avoir plusieurs modèles différents Chaque modèle représente un aspect différent du système. L'appellation AOM (Aspect-Oriented Modeling) est donc un pléonasme. Inversement on peut combiner des modèles différents extraits du même système: opération de tissage des aspects.

47 Principe de substituabilité limitée Le but d'un modèle est toujours d'être capable de répondre à certaines questions en lieu et place du système qu'il est censé représenter. Il doit répondre à ces questions exactement de la même façon que le système y aurait répondu lui-même, si on l'avait interrogé. System represents Model ask() ask()

48 Méta-modèle System represents Model S Meta-Model terminology assertions M M* La correspondance entre un modèle et un système est définie par un méta-modèle.

49 système Différentes sortes de modèles System represent s Model ask() ask() Dynamic System StaticSystem Dy namic Model StaticModel modèle S D S o n JFIADSMA'02, Lille D o o

50 Le modèle d'un modèle Area of San Francisco repof 1/ road map of the San Francisco area /repof repof 1/ road map of the San Francisco area

51 Opérations plus complexes M a S repof repof M ab repof M b M 1 M 2 M 3 M 4 M 5

52 Ontologies et méta-modèles MM M 1 (l'espace de modélisation) M 0 (le monde) M estreprésentépar S Pour le théoricien, ceci est une ontologie Pour le praticien des systèmes d'information, ceci est un méta-modèle Un méta-modèle est une forme simplifiée d'ontologie. "An ontology is an explicit specification of a shared conceptualization" T.G. Gruber

53 Ontologies Les ontologies apportent : Abstraction Consensus et partage an Ontology O basedon a Model M imageof a System S System, ontology, model: ontology OntoUnix; node File<Entity; Directory<File; User<Entity; Group<Entity; link belongsto [User,Group]; contains [Directory,File]; owner [File,User]; end ontology; model UnixModel; ontology OntoUnix; node teachers, students: Group; pierre,paul,jacqques: User; f1,f2,f3,f4: File; d1,d2,d3: Directory; link belongsto (pierre, teachers); belongsto (paul, students); belongsto (jacques, teachers); owner (f1, pierre); owner (f2,paul); owner (f3, paul); owner (f4, jacques); owner (d1, pierre); owner (d2, pierre); owner (d3, paul); contains (d1,f1); contains (d1,f2); contains (d1,d2); contains (d2,f3); end model;

54 Ontologies stratifiées pragmatique Concepts et Relations p.ex. diagrammes UML terminologique assertionel p.ex. comment dessiner une classe? pbs de présentation, etc. p.ex. instructions OCL, Alloy, CG, KIF, Z, etc.

55 Un méta-modèle de Petri Petri Net 1 element net 0..n Petri Net Element Vertex to in 1 0..n from out 1 0..n Arc Transition Place context Arc inv: self.to.oclistypeof(transition) and self.from.oclistypeof(place) or self.to.oclistypeof(place) and self.from.oclistypeof(transition) JFIADSMA'02, Lille

56 Architecture égyptienne [Inspirée par IRDS, CDIF, etc.] M 3 meta-meta model Le MOF M 0 M 1 M 2 meta-model model "le monde réel" Le méta-modèle UML et autres MMs Des modèles UML et d'autres Différentes utilisations de ces modèles

57 Les trois niveaux de modélisation Niveau M 3 the MOF MMM Niveau M 2 the UPM MM (SPEM) the UML MM the CWM MM CCM EDOC etc. Niveau M 1 a UML model m another UML model m Niveau M 0 a particular use of m another use of m

58 La pile de modélisation MDA Espaces M 1, M 2 & M 3 M 3 M 2 M 2 M 2 M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 Université de NANTES Un Méta-méta-modèle unique (le MOF) - Une importante bibliothèque de méta-modèles compatibles - Chaque modèle est défini dans le langage de son unique méta-modèle. JFIADSMA'02, Lille

59 Méta-modèles multiples MOF::Class Java::Class UML::Class Java::Participant UML::Participant Peter Smith Peter Smith

60 1. Expression 2. Dérivation Illustration. MM Java Package MOF Class Association MM UML M3 Interface Package Class extends Class Association M2 Présentation Participant Prog. Java de gestion de la conférence JFIADSMA. Participant écoute Présentation Modèle UML de gestion de la conf. JFIADSMA JFIADSMA'02, Lille M1

61 Comparaison des systèmes de syntaxe abstraites Abstract Syntax Systems Compared Technology #1 Technology #2 (formal grammars (MOF + OCL) attribute grammars, etc.) Technology #3 (XML Meta-Language) Technology #4 (Ontology engineering) Technologies evaluation grid M 3 EBNF MOF A XML DTD Or Schema Upper Level Ontologies Different problems Different technological families M 2 M 1 Pascal Language Grammar A specific Pascal Program A specific execution of a Pascal program The UML meta-model A Specific UML Model A Specific phenomenon corresponding to a UML Model A XML document A XML DTD or Schema A XML document +Xpath, XSLT +RDF, OIL, DAML +etc. [XMI=MOF+XML+OCL] Model serialisation 2nd Workshop on UML for Enterprise Applications: Model Driven Solutions for the Enterprise KIF Theories +Description Logics +Conceptual Graphs +etc. :from contemplative to productive. modularity transformation rendering executability verification navigation etc. Abstract syntax systems Meta-models XML Ontologies 2nd Workshop on UML for Enterprise Applications: Model Driven Solutions for the Enterprise Data bases (e.g. rendering : model placement RFP vs XML style sheets) JFIADSMA'02, Lille

62 Ponts technologiques MMa T MMb Mb Espace des modèles abstraits (MDA). Ma Mb/xmi Espace des modèles Concrets (XML) Ma/xmi T/xslt

63 Méta-programmation vs. Méta-modélisation M 3 MM meta MOF::Class MP meta meta meta M 2 STK::MetaClass STK::Class STK::Instance meta meta meta meta M 1 meta Metaclass class STK::Iof Metaclass STK::Iof Cat class STK::Iof Cat STK::Iof Felix STK::Iof

64 [thèse Erwan Breton] Modèles de produits et de processus Artefacts (~structures de données) MOF Processus (~structures de contrôle) CCM Corba UML etc. etc. EDOC EJB EJB SPEM RUP Party Party Management Management etc. etc. Workflow Workflow

65 Qu'est ce qu'un méta-modèle de processus? Qui fait quoi, pourquoi, quand et comment? +preceding 0..* Process +name 1 0..* Activity -name -duration Quelques fragments illustratifs : PIF (fusionné avec PSL) PSL (NIST) CPR (Core Plan Representation) ARIS (ERP SAP ) UPM/SPEM (Unified Process Model) 0..* +following

66 SPEM: un fragment Role 1 1 IsResponsibleFor WorkProduct 0..n +input 0..n 0..n +output Performs Uses 0..n Activity 0..n 0..n Produces

67 Une hiérarchie de méta-modèles de processus Workflow Software Building Process Generic Process Software Process Software Maintenance Process Manufacturing Software Migration Process Concepts communs : Activity Performer Production/Consumption Time Transition Process occurrences etc.

68 Exécutabilité de UML? Un modèle UML Une machine virtuelle universelle pour exécuter des modèles UML? Il n'y a pas d'exécution canonique pour un modèle UML. Cependant le standard "Action Semantics for UML" fournit un méta-modèle pour définir des schémas d'exécution. Nombreuses applications (p.ex. Kennedy-Carter pour faire de la transfo de modèles et de la génération de code)

69 Les raisons d'une transition rapide La technologie des objets a montré la possibilité de description homogène du contexte (organisation, entreprise) et de la plate-forme d'exécution (CORBA, Java) Chacune peut être prise en compte par un méta-modèle séparé (EDOC, CCM, EJB) À partir de ce moment, il est tout à fait raisonnable d'envisager d'appuyer le système à construire sur un méta-modèle MM2, déduit des méta-modèles d'entreprise (MM1) et de plate-forme (MM3). Entreprise Système à construire Plate-forme sem sem sem MM1 MM2 MM3

70 Conditions nécessaires pour le succès du MDA 1. Langage précis (MOF, UML, OCL) 2. Convergence sur un UTL (Unified Transformation Language) MOF 2.0 QVT RFP 3. Stabilisation industrielle du standard de sérialisation de modèles XMI 4. Définitions précises pour les PIMs, CIMs, PDMs and PSMs % Manual/Automatic code generation 100%

71 Au cœur du MDA: les PIMs et les PSMs Modèles MDA PIM: Platform Independent Model Spécification neutre d'un système (modèle de métier et de service) qui ignore tous les détails de mise en oeuvre Exemple: système de facturation exprimé en UML Modèles de plate-forme (PDM?) P.ex. modèles de composants à différents niveaux d'abstraction : CCM, C#, EJB, EDOC, PSM: Platform Specific Model Modèle de métier et de service lié à un modèle de plateforme Exemple: Système de facturation exprimé en "UML profile for CORBA"