Ingénierie des modèles - FIL Lille 1marvie/download/meta2.pdf · 2 Ingénierie des modèles (a)...

1Ingénierie des modèles (a) © 2003-2005, Raphaël Marvie

Ingénierie des modèlesa. Définir et capitaliser

Raphaël MarvieLIFL - IRCICA

Université de Lille [email protected]

http://www.lifl.fr/~marvie


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IntroductionModélisation et méta-modélisation

• Systèmes, modèles, méta-modèlesMeta Object Facility

• Standard de l’OMG pour la méta-modélisationStructuration des méta-modèles

• Séparation des préoccupationsConclusion


Introduction


Les technologies

La semaine d’un concepteur logiciel• Lundi: C et sockets• Mardi: C et RPC• Mercredi: Java et Servlets• Jeudi: Java, C++ et CORBA• Vendredi: Java et CCM• Samedi: C# et web services• Dimanche: Prozac et Tranxène


Il n’y a pas de capitalisationde la définition du système


Les concepts des technologies

• Avant 1980: Les procédures• Procédures et fonctions

• 1980-1995: Les objets• Objet, classe, méthode, attribut

• Depuis 1995: Les composants• Composant, package, container, framework, etc.


Et demain?


La guerre des intergiciels

• Sun microsystems• Java = runtime universel

• Object Management Group• CORBA = intergiciel universel

• Microsoft et al• Web services = interopérabilité universelle


Match nul, balle au centre


L’évolution des technologies

• Il n’y a pas de technologie idéale• Ni aujourd’hui, ni jamais

• Nouvelle technologie => nouveaux problèmes• S’attendre à l'inattendu

• L’évolution ne peut être arrêtée• Ce qui ne serait pas si cool

• La meilleure technologie est celle à venir…


Problème

• La logique métier est mélangée avec le codetechnique• Vrai pour toutes les technologies

• L’évolution des applications n’est pas simple• Garder la logique métier• Jeter le code technique

• Nécessite de s’abstraire des technologies


Une solution

• Séparation des préoccupations• Préoccupations métier• Préoccupations techniques

• Modélisation des systèmes• Description abstraite des préoccupations métiers• Réutilisation dans différentes contextes (technologies)

• Peut être pas idéal, mais semble être un bon pari


Des modèles aux systèmes

• Capitalisation de la définition des systèmes

• Utilisation de standards de modélisation

• Règles de projections• A définir pour chaque technologie• A faire évoluer avec les technologies

• Amélioration de l’évolution et de l’intégration dessystèmes


Modélisation et méta-modélisation


Modèles

« Un modèle est une abstraction d’unsystème »• La description de ce système


Systèmes et modèles

Un modèle est uner e p r é s e n t a t i o nsimplifiée d’une partiedu monde appelée lesystème

Modèle

Système

Espace de modélisation

Le monde

Est décrit par


Substitution

Un modèle doit répondreà toute question relativeau système

Un modèle doit répondreexactement de la mêmemanière que le système

Modèle

Système

A1 = Ask ()

A1 = A2Représente

A2 = Ask ()


Spécificité (i)

Un modèle pourun objectifparticulier.

Tout modèle estincomplet.


Spécificité (ii)

Différentsmodèlespeuvent êtredéfinis pour unmême système.


Exemple: Serveur Web

Serveur Service

Page HTML CGI Servlet

Serveur Utilisateur

Admin Abonné

*

*


Méta-modèles

« Un méta-modèle définit une abstraction,ses concepts »• Les règles de définition des descriptions

Le métamodèle est la légende de la carte.


Système, modèle et méta-modèle

Un méta-modèledéfinit la relationentre un modèleet un système.

Les règles dedéfinition desdescriptions

Modèle

Système

Espace de modélisation

Le mondeEst décrit par

Méta-modèle


Méta-modèle simple de Java

Parameter

Method

Attribute

type

attributes

methods

type

JavaXXS

Class

super


Promotion de modèle

Serveur Service

Page HTML CGI Servlet

*

Notre modèle de serveur web devient un métamodèle pour

modéliser des serveurs web…


Spécificité et objectifs

• Tout comme un modèle un métamodèle estspécifique à un objectif

• Pour chaque domaine de modélisation ilfaut un métamodèle

• Domain Oriented Modeling


Le Meta Object Facility


Des instances aux méta-modèles

Modèle

Système

Méta-modèle

Méta-Méta-modèle M3Package, Entity, Association

M2Class, Method, Attribute

M1PhilosopherFork

M0Nietzsche, Platon, Kantfork1, fork2, fork3


Méta-modèles et grammaires

• M3: Méta-méta-modèle, EBNF, XML• Concepts pour définir des éléments de niveau M2

• M2 :Méta-modèle, BNF Java, DTD XML• Concepts pour définir des éléments de niveau M1

• M1: Modèle, source Java, document XML• Descriptions d’éléments de niveau M0

• M0: Instance, programme Java, données• Représentation informatique du monde réel


Pile de méta-modélisation (OMG)

• Un unique méta-modèle• Meta Object Facility (MOF)• Concepts de méta-modélisation

• Un ensemble de méta-modèles• Pour différents besoins / domaines• Compatibles puisque définis avec le MOF

• Un grand nombre de modèles• Décrivant un grand nombre de systèmes• Définis avec les concepts de leurs uniques méta-modèles


D’un paysage de systèmes…

T3

T1 T2

T4

Telecom

E3

E1 E2

E4

Embeded

B3

B1 B2

B4

E-Business


…A un paysage de méta-modèles

T1

M2 Telecom

MOF

M2 Embeded M2 Business

T2

T3 T4

E1 E2

E3 E4

B1 B2

B3 B4


Meta Object Facility

• Méta-méta-modèle méta-circulaire• Suffit à sa propre définition

• Les concepts pour la définition de M2• Plus d’une vingtaine (MOF 1.4)

• Concepts essentiels• Classe (+méthodes et attributs)• Association• Références• Package


Classes MOF

• Description des types de méta-objets• Les concepts des méta-modèles

• Structure des classes MOF (nommées)• Attribut: contenant (type de base / classe)• Opération: comportement associé

• Utilisation• Composition: via attributs ou associations• Héritage: généralisation (multiple et sans

surcharge)


Association MOF

• Mise en relation de deux classes d’un M2• Définit un lien entre instances de M1

• Structure des associations• Sans identité, opération ou attribut• Contient exactement deux terminaisons

• Nécessairement des classes• Arité multiple possible

• Peut être navigable (+références) etmodifiable


Références MOF

• Association: interactions orientées requêtes• Demande à un type d’association les éléments en

relations (calcul % type de lien)• Attribut: interactions orientées navigation

• Opérations de type get() et set() sur les attributs• Profiter des avantages des deux à la fois

• Définition d’associations• Définition de références: classe vers l’autre

terminaison de l’association (~ attribut)


Packages MOF

• Permet de définir des méta-modèles• Regroupement des éléments définissant le M2• Permet aussi de structurer les méta-modèles

• Peut contenir• Classes, associations, packages, etc.

• Au niveau M1• Les packages sont représentés par des instances

• Conteneurs de méta-données• Point d’entrée sur leur contenu


Composition de méta-modèles (i)

• Compositions de packages

• Import• Récupérer les définitions d’un autre package• Utilisées comme si définies localement

• Imbrication• Définir des sous packages (inner classes java)• 1 sous-package ne peut être importé / hérité


Composition de méta-modèles (ii)

• Généralisation (héritage)• Acquiert tous les éléments du package hérité• Multiple et substitution possibles• Sans réelle sémantique (sic)

• Regroupement• Forme d’importation• Lie fortement l’importé et l’importeur• Impact sur le cycle de vie à l’utilisation


Remarques sur le MOF

• Expression de méta-modèles• Pas de syntaxe particulière pour le MOF• UML, XMI (XML Metadata Interchange),

MODL (Meta Object Definition Language)

• Utilisation de méta-modèles• Projections vers IDL ou Java (JMI)• Production de référentiels de manipulation de

modèles (fabrication d’outils)


Structuration des méta-modèles


Séparation des préoccupations

• Les méta-modèles doivent être structurés• Décomposition des problèmes• Séparation des préoccupations [Parnas72]

• Proposition• Un plan pour le cœur de métier (méta-modèle)• Un plan par préoccupation (méta-modèle)• Des règles d’utilisation

• Annotation du cœur de métier par les préoccupations• Intégration des différentes préoccupations


Plans et vues

Cœur de métier

Préoccupation2 Préoccupation3Préoccupation1

Intégration

«annote»

«regroupe»


Pattern de méta-modélisation

«uses»

«inherits»

Pattern

Base

Concern Base

ConcernAnnotation

Integration «inherits»


Applications réparties

Component

Provided Required

Port

Connection

offers uses

from to

Utilisation de composants• cœur de métier

Un composant• offre des ports

• utilise des ports

Une connexion entre• un port fourni• un port requis

Base


Préoccupation (base)

Interface

Archive

isImplementedBy

isDefinedBy

Définition des conceptsrelatifs à la préoccupation

Développement: mise enœuvre des composants

Une archive contient• une interface

• une ou plusieurs implémentations

ImplBase

Implementation


Préoccupation (annotation)

ImplBase::Archive

Component

isImplementedBy

Définition des liens entreconcepts de base et depréoccupations

Définition d’associations liant• concepts de base (hérités)• concepts relatifs à lapréoccupation (importés)

ImplAnnot


Intégration (définition)

ImplAnnot

Application

«Inherits»

Définition du méta-modèle del’application comme l’uniondes méta-modèlesd’annotation

Méta-modèle d’application• hérite des méta-modèlesd’annotation• contient tous les concepts(base et préoccupations)

LocAnnot


Intégration (extrait)

ImplBase::Archive

Component

isImplementedBy

Application

LocBase::HostrunsOn


Conclusion

• Modélisation• Fournir des descriptions abstraites des systèmes

• Méta-modélisation• Définir les abstractions adaptées aux besoins

• Capitaliser la logique métier des systèmes• Pérenniser la conception des systèmes• Pérenniser la définition des préoccupations

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