Methodology for Evaluating a Domain-Specific Model Transformation Language

Sobald ein System durch mehrere Modelle beschrieben wird, können sich diese verschiedenen Beschreibungen auch gegenseitig widersprechen. Modelltransformationen sind ein geeignetes Mittel, um das selbst dann zu vermeiden, wenn die Modelle von mehreren Parteien parallel bearbeitet werden. Es gibt mittlerweile reichhaltige Forschungsergebnisse dazu, Änderungen zwischen zwei Modellen zu transformieren. Allerdings ist die Herausforderung, Modelltransformationen zwischen mehr als zwei Modellen zu entwickeln, bislang unzureichend gelöst. Die Gemeinsamkeiten-Sprache ist eine deklarative, domänenspezifische Programmiersprache, mit der multidirektionale Modelltransformationen programmiert werden können, indem bidirektionale Abbildungsspezifikationen kombiniert werden. ... mehrDa sie bis jetzt jedoch nicht empirisch validiert wurde, stellt es eine offene Frage dar, ob die Sprache dazu geeignet ist, realistische Modelltransformationen zu entwickeln, und welche Vorteile die Sprache gegenüber einer alternativen Programmiersprache für Modelltransformationen bietet.
In dieser Abschlussarbeit entwerfe ich eine Fallstudie, mit der die Gemeinsamkeiten-Sprache evaluiert wird. Ich bespreche die Methodik und die Validität dieser Fallstudie. Weiterhin präsentiere ich Kongruenz, eine neue Eigenschaft für bidirektionale Modelltransformationen. Sie stellt sicher, dass die beiden Richtungen einer Transformation zueinander kompatibel sind. Ich leite aus praktischen Beispielen ab, warum wir erwarten können, dass Transformationen normalerweise kongruent sein werden. Daraufhin diskutiere ich die Entwurfsentscheidungen hinter einer Teststrategie, mit der zwei Modelltransformations- Implementierungen, die beide dieselbe Konsistenzspezifikation umsetzen, getestet werden können. Die Teststrategie beinhaltet auch einen praktischen Einsatzzweck von Kongruenz. Zuletzt stelle ich Verbesserungen der Gemeinsamkeiten-Sprache vor.
Die Beiträge dieser Abschlussarbeit ermöglichen gemeinsam, eine Fallstudie zu Programmiersprachen für Modelltransformationen umzusetzen. Damit kann ein besseres Verständnis der Vorteile dieser Sprachen erzielt werden. Kongruenz kann die Benutzerfreundlichkeit beliebiger Modelltransformationen verbessern und könnte sich als nützlich herausstellen, um Modelltransformations-Netzwerke zu konstruieren. Die Teststrategie kann auf beliebige Akzeptanztests für Modelltransformationen angewendet werden.

When using multiple models to describe a system, the different descriptions can get out of synchronization and, hence, contradict themselves. Model transformations are a means to ensure that models remain consistent even while they are being edited by multiple parties. Although strong results have been achieved for transforming changes between two models, the challenge of creating multidirectional model transformations is still insufficiently addressed. The Commonalities Language is a declarative, domain-specific programming language allowing to develop multidirectional model transformations by combining bidirectional transformation specifications. ... mehrSince it has not yet been validated empirically, it is an open question whether the language is suitable for developing realistic model transformations and whether it brings benefits over an alternative model transformation language.
In this thesis, I design a case study evaluating the Commonalities Language. I discuss both the methodology of the case study and its validity. Furthermore, I introduce a novel property for bidirectional transformations, called congruency. It ensures a notion of compatibility between the two directions of a transformation. I motivate from practical examples why we can expect congruency to hold usually. Afterwards, I present the design decisions of a test strategy for two model transformation implementations that realize the same consistency specification. The test strategy also provides a practical application of congruency. Finally, I contribute improvements to the Commonalities Language.
Together, the contributions of this thesis enable researchers to conduct a case study on programming languages for model transformations, and, thus, gain a better understanding of their benefits. Congruency can make any transformation better usable and might proof useful for constructing model transformation networks. The test strategy can be applied to any acceptance test suite for model transformations.