Model-driven development of web applications with UWA, MVC and JavaServer faces

This paper presents a model-driven approach to the development of web applications based on the Ubiquitous Web Application (UWA) design framework, the Model-View-Controller (MVC) architectural pattern and the JavaServer Faces technology. The approach combines a complete and robust methodology for the user-centered conceptual design of web applications with the MVC metaphor, which improves separation of business logic and data presentation. The proposed approach, by carrying the advantages of Model-Driven Development (MDD) and user-centered design, produces Web applications which are of high quality from the user's point of view and easier to maintain and evolve.Laboratorio de Investigación y Formación en Informática Avanzad

A Usability Inspection Method for Model-driven Web Development Processes

Las aplicaciones Web son consideradas actualmente un elemento esencial e indispensable en toda actividad empresarial, intercambio de información y motor de redes sociales. La usabilidad, en este tipo de aplicaciones, es reconocida como uno de los factores clave más importantes, puesto que la facilidad o dificultad que los usuarios experimentan con estas aplicaciones determinan en gran medida su éxito o fracaso. Sin embargo, existen varias limitaciones en las propuestas actuales de evaluación de usabilidad Web, tales como: el concepto de usabilidad sólo se soporta parcialmente, las evaluaciones de usabilidad se realizan principalmente cuando la aplicación Web se ha desarrollado, hay una carencia de guías sobre cómo integrar adecuadamente la usabilidad en el desarrollo Web, y también existe una carencia de métodos de evaluación de la usabilidad Web que hayan sido validados empíricamente. Además, la mayoría de los procesos de desarrollo Web no aprovechan los artefactos producidos en las fases de diseño. Estos artefactos software intermedios se utilizan principalmente para guiar a los desarrolladores y para documentar la aplicación Web, pero no para realizar evaluaciones de usabilidad. Dado que la trazabilidad entre estos artefactos y la aplicación Web final no está bien definida, la realización de evaluaciones de usabilidad de estos artefactos resulta difícil. Este problema se mitiga en el desarrollo Web dirigido por modelos (DWDM), donde los artefactos intermedios (modelos) que representan diferentes perspectivas de una aplicación Web, se utilizan en todas las etapas del proceso de desarrollo, y el código fuente final se genera automáticamente a partir estos modelos. Al tener en cuenta la trazabilidad entre estos modelos, la evaluación de estos modelos permite detectar problemas de usabilidad que experimentaran los usuarios finales de la aplicación Web final, y proveer recomendaciones para corregir estos problemas de usabilidad durante fases tempranas del proceso de desarrollo Web. Esta tesis tiene como objetivo, tratando las anteriores limitaciones detectadas, el proponer un método de inspección de usabilidad que se puede integrar en diferentes procesos de desarrollo Web dirigido por modelos. El método se compone de un modelo de usabilidad Web que descompone el concepto de usabilidad en sub-características, atributos y métricas genéricas, y un proceso de evaluación de usabilidad Web (WUEP), que proporciona directrices sobre cómo el modelo de usabilidad se puede utilizar para llevar a cabo evaluaciones específicas. Las métricas genéricas del modelo de usabilidad deben operacionalizarse con el fin de ser aplicables a los artefactos software de diferentes métodos de desarrollo Web y en diferentes niveles de abstracción, lo que permite evaluar la usabilidad en varias etapas del proceso de desarrollo Web, especialmente en las etapas tempranas. Tanto el modelo de usabilidad como el proceso de evaluación están alineados con la última norma ISO/IEC 25000 estándar para la evaluación de la calidad de productos de software (SQuaRE). El método de inspección de usabilidad propuesto (WUEP) se ha instanciado en dos procesos de desarrollo Web dirigido por modelos diferentes (OO-H y WebML) a fin de demostrar la factibilidad de nuestra propuesta. Además, WUEP fue validado empíricamente mediante la realización de una familia de experimentos en OO-H y un experimento controlado en WebML. El objetivo de nuestros estudios empíricos fue evaluar la efectividad, la eficiencia, facilidad de uso percibida y la satisfacción percibida de los participantes; cuando utilizaron WUEP en comparación con un método de inspección industrial ampliamente utilizado: La Evaluación Heurística (HE). El análisis estadístico y meta-análisis de los datos obtenidos por separado de cada experimento indicaron que WUEP es más eficaz y eficiente que HE en la detección de problemas de usabilidad. Los evaluadores también percibieron más satisfacción cuando se aplicaron WUEP, y lesFernández Martínez, A. (2012). A Usability Inspection Method for Model-driven Web Development Processes [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17845Palanci

An MDA approach for goal-oriented requirement analysis in Web engineering

Web designers usually ignore how to model real user expectations and goals, mainly due to the large and heterogeneous audience of the Web. This fact leads to websites which are difficult to comprehend by visitors and complex to maintain by designers. In order to ameliorate this scenario, an approach for using the i* modeling framework in Web engineering has been developed in this paper. Furthermore, due to the fact that most of the existing Web engineering approaches do not consider how to derive conceptual models of the Web application from requirements analysis we also propose the use of MDA (Model Driven Architecture) in Web engineering for: (i) the definition of the requirements of a Web application in a Computational Independent Model (CIM), (ii) the description of Platform Independent Models (PIMs), and (iii) the definition of a set of QVT (Query/View/Transformation) transformations for the derivation of PIMs from requirements specification (CIM), thus to enable the automatic generation of Web applications. Finally, we include a sample of our approach in order to show its applicability and we describe a prototype tool as a proof of concept of our research.This work has been partially supported by the MANTRA project (GRE09-17) from the University of Alicante, and by the MESOLAP (TIN2010-14860) from the Spanish Ministry of Education and Science. José Alfonso Aguilar is subventioned by CONACYT (Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología) Mexico and University of Sinaloa, Mexico

The treatment of navigation in web engineering

This paper aims at giving a global vision of the most popular web engineering approach. Web systems have woken up a high interest in companies and in the research community in the last years. Thus, techniques and methods are being proposed in order to offer a suitable framework to deal with the special characteristics of the web. For these reasons, some years ago a new line in the software engineering appeared. This line, then named web engineering, has grown in the last years, proving that web systems have special characteristics that require a special treatment. One of the most treated characteristic is the navigation. Navigation is a critical aspect in web systems and its suitable development in the life cycle is a basic need to guarantee the project quality. This survey shows how navigation is treated in 15 web proposals, which are the most referenced ones, and it analyses the available techniques, models and the possible gaps in the treatment

Distributed orchestration of user interfaces

Workflow management systems focus on the coordination of people and work items, service composition approaches on the coordination of service invocations, and, recently, web mashups have started focusing on the integration and coordination of pieces of user interfaces (UIs), e.g., a Google map, inside simple web pages. While these three approaches have evolved in a rather isolated fashion although they can be seen as evolution of the componentization and coordination idea from people to services to UIs in this paper we describe a component-based development paradigm that conciliates the core strengths of these three approaches inside a single model and language. We call this new paradigm distributed UI orchestration, so as to reflect the mashup-like and process-based nature of our target applications. In order to aid developers in implementing UI orchestrations, we equip the described model and language with suitable design, deployment, and runtime instruments, covering the whole life cycle of distributed UI orchestrations. © 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved

Hybrid semantic-document models

This thesis presents the concept of hybrid semantic-document models to aid information management when using standards for complex technical domains such as military data communication. These standards are traditionally text based documents for human interpretation, but prose sections can often be ambiguous and can lead to discrepancies and subsequent implementation problems. Many organisations produce semantic representations of the material to ensure common understanding and to exploit computer aided development. In developing these semantic representations, no relationship is maintained to the original prose. Maintaining relationships between the original prose and the semantic model has key benefits, including assessing conformance at a semantic level, and enabling original content authors to explicitly define their intentions, thus reducing ambiguity and facilitating computer aided functionality. Through the use of a case study method based on the military standard MIL-STD-6016C, a framework of relationships is proposed. These relationships can integrate with common document modelling techniques and provide the necessary functionality to allow semantic content to be mapped into document views. These relationships are then generalised for applicability to a wider context. Additionally, this framework is coupled with a templating approach which, for repeating sections, can improve consistency and further enhance quality. A reflective approach to model driven web rendering is presented and evaluated. This reflective approach uses self-inspection at runtime to read directly from the model, thus eliminating the need for any generative processes which result in data duplication across source used for different purpose

A navigational role-centric model oriented web approach - MoWebA

[EN] This study presents MoWebA, a navigational role-centric model driven development (MDD) proposal for web applications development. The approach was conceived considering a previous study of web methods and analysing some open issues. This article presents the fundamentals of the proposal; the methodological aspects for modelling and transformation processes; and the defined notations/techniques for modelling and transformation tasks, including their abstract and concrete syntax definitions. We include a summary of the validation experiences and main results, and a comparison against other related proposals, in order to highlight the main contributions of MoWebA.This research is partially supported by the CONACYT (Paraguay), through the INV-056 Project.González Toñánez, M.; Cernuzzi, L.; Pastor López, O. (2016). A navigational role-centric model oriented web approach - MoWebA. International Journal of Web Engineering and Technology. 11(1):29-67. https://doi.org/10.1504/IJWET.2016.075963S296711

Empirical validation of a usability inspection method for model-driven Web development

Web applications should be usable in order to be accepted by users and to improve their success probability. Despite the fact that this requirement has promoted the emergence of several usability evaluation methods, there is a need for empirically validated methods that provide evidence about their effectiveness and that can be properly integrated into early stages of Web development processes. Model-driven Web development processes have grown in popularity over the last few years, and offer a suitable context in which to perform early usability evaluations due to their intrinsic traceability mechanisms. These issues have motivated us to propose a Web Usability Evaluation Process (WUEP) which can be integrated into model-driven Web development processes. This paper presents a family of experiments that we have carried out to empirically validate WUEP. The family of experiments was carried out by 64 participants, including PhD and Master¿s computer science students. The objective of the experiments was to evaluate the participants¿ effectiveness, efficiency, perceived ease of use and perceived satisfaction when using WUEP in comparison to an industrial widely used inspection method: Heuristic Evaluation (HE). The statistical analysis and meta-analysis of the data obtained separately from each experiment indicated that WUEP is more effective and efficient than HE in the detection of usability problems. The evaluators were also more satisfied when applying WUEP, and found it easier to use than HE. Although further experiments must be carried out to strengthen these results, WUEP has proved to be a promising usability inspection method for Web applications which have been developed by using model-driven development processes.The authors would like to thank all the participants in the experiments, along with the usability experts that supported certain tasks of the evaluation design stage, and of which the control group was composed. This research work is funded by the MULTIPLE project (TIN2009-13838) and the FPU program (AP2007-03731) from the Spanish Ministry of Science and Education.Fernández Martínez, A.; Abrahao Gonzales, SM.; Insfrán Pelozo, CE. (2013). Empirical validation of a usability inspection method for model-driven Web development. Journal of Systems and Software. 86(1):161-186. https://doi.org/10.1016/j.jss.2012.07.043S16118686

A Navigational Role-Centric Model Oriented Web Approach MoWebA

[ES] Entre los grandes desafíos actuales de las aplicaciones Web podemos citar la portabilidad, adaptabilidad y evolución. Estos desafíos se dan tanto en el ambiente en que operan así como en su desarrollo, ya que a menudo requieren de diferentes lenguajes, frameworks, herramientas, entornos, plataformas, etc. El Desarrollo Dirigido por Modelos (MDD) y en particular, la Arquitectura Dirigida por Modelos (MDA) contemplan estos desafíos proponiendo distintos niveles de abstracción para las diferentes fases de modelado, partiendo de modelos más orientados al problema, que no deberían contemplar aspectos de implementación (CIM, PIM), hasta llegar a los modelos más orientados a la solución planteada (PSM, ISM). Sin embargo, encarar adecuadamente este tema puede depender del grado de independencia que adquieren los modelos. Este trabajo de Tesis presenta un método que considera el problema de la evolución y portabilidad hacia diferentes entornos o arquitecturas en el diseño y desarrollo de aplicaciones Web. La propuesta se denomina MoWebA (del inglés, Model Oriented Web Approach). Durante el desarrollo de la tesis, hemos identificado una serie de aspectos que podrían tener un impacto positivo sobre los problemas de portabilidad y adaptabilidad que son: i) incorporación de un modelo específico de la arquitectura ASM (del inglés, Architecture Specific Model), que permita la portabilidad de los PIMs con respecto a la arquitectura (por ejemplo, RIA, SOA, Mobile); ii) clara separación de la capa de presentación con respecto a las capas navegacionales y de comportamiento; iii) definición de la estructura navegacional de acuerdo a un mecanismo orientado al comportamiento, que prevenga la modificación del diseño navegacional causada por cambios en la implementación; iv) uso de estándares para facilitar la independencia de las herramientas. Se ha llevado a cabo una revisión del estado de la literatura teniendo en cuenta los fundamentos de la Ingeniería Dirigida por Modelos MDE (Model Driven Engineering), las propuestas metodológicas para el desarrollo de Aplicaciones Web, las tendencias actuales, analizando en forma especial de qué manera las propuestas Web las contemplan, y las evidencias empíricas tanto en la academia como en la Industria. Presentamos así la propuesta MoWebA a partir de una serie de consideraciones sobre las aplicaciones Web que han sido identificadas durante el proceso de revisión del estado del arte. Posteriormente, detallamos cada una de las etapas del proceso de modelado, incluyendo los diagramas y notaciones propuestos, sus definiciones a través de sus metamodelos y ejemplos de uso. Seguidamente, presentamos el proceso de transformación adoptado por MoWebA, con los mecanismos de transformación Modelo-A-Modelo y Modelo-A-Código. Hemos dedicado un importante esfuerzo en la validación de la propuesta. Se realizó una primera validación, adoptando los modelos de MoWebA y en algunos casos generando aplicaciones para diferentes dominios. Con estas primeras experiencias de validación hemos podido identificar fortalezas y debilidades de la propuesta PIM de MoWebA, además de determinar en qué grado la misma cubre las necesidades de diferentes dominios. Como segunda experiencia, hemos realizado una validación preliminar con un grupo de estudiantes de último año de la carrera de Ingeniería Informática de la Universidad Católica "Nuestra Señora de la Asunción" (Paraguay), que consistió en la definición de ASM para tres arquitecturas diferentes. Finalmente, como tercera experiencia de validación, hemos llevado a cabo un Caso de Estudio que consistió en la definición de tres extensiones para MoWebA. Dicha validación fue desarrollada como parte de un proyecto de investigación liderado por la Universidad Católica "Nuestra Señora de la Asunción". La experiencia ha permitido analizar el grado de adaptabilidad de MoWebA y automatización en las transformacinoes PIM-ASM, así como el grado de independiencia del PIM.[CA] Entre els grans desafiaments actuals de les aplicacions Web podem citar la portabilitat, adaptabilitat i evolució. El Desenvolupament Dirigit per Models (MDD) contemple aquests desafiaments proposant diferents nivells d'abstracció per a les diferents fases de modelatge. No obstant això, encarar adequadament aquest tema pot dependre del grau d'independència que adquireixen els models. Aquest treball de Tesi presenta un mètode que considera el problema de l'evolució i la portabilitat, en diferents entorns o arquitectures, per al disseny i desenvolupament d'aplicacions Web. La proposta s'anomena MoWebA (Model Oriented Web Approach). Durant el desenvolupament de la tesi hem identificat una sèrie d'aspectes que podrien tenir un impacte positiu sobre els problemes de portabilitat i adaptabilitat. Aquestos són: i) la incorporació d'un model específic d'arquitectura ASM (Architecture Specific Model), que permet la portabilitat dels models PIM respecte a l'arquitectura (per exemple, RIA, SOA, Mobile); ii) la clara separació de la capa de presentació respecte a les capes navegacionals i de comportament; iii) la definició de l'estructura navegacional d'acord amb un mecanisme orientat al comportament, que restringisca la modificació del disseny navegacional causada per canvis en la implementació; i per últim, iv) l'ús d'estàndards per tal de facilitar la independència de les eines. S'ha realitzat una revisió de l'estat de la literatura considerant els fonaments de l'Enginyeria Dirigida per Models MDE (Model Driven Engineering), les propostes metodològiques per al desenvolupament d'Aplicacions Web, les tendències actuals (analitzant de forma especial la manera en que les propostes Web les consideren), i les evidències empíriques tant en l'acadèmia com en la Indústria. Presentem així la proposta MoWebA a partir d'una sèrie de consideracions sobre les aplicacions Web que són identificades durant el procés de revisió de l'estat de l'art. Posteriorment, detallem cadascuna de les etapes del procés de modelatge, incloent els diagrames i les notacions proposades, les seues definicions (a través dels seus metamodels), i alguns exemples d'ús. Seguidament, presentem el procés de transformació adoptat per MoWebA, emprant mecanismes de transformació Model-a-Model i Model-a-Codi. Hem dedicat un esforç considerable en la validació de la proposta. Es realitzà una primera validació adoptant els models de MoWebA, i en alguns casos es generaren aplicacions per a diferents dominis. Aquestes experiències van ser realitzades per modeladors amb poca experiència, així com també per modeladors i desenvolupadors experimentats. Les experiències van ser desenvolupades en ambients tant acadèmics com industrials. Amb aquestes primeres experiències de validació s'identificaren fortaleses i febleses de la proposta PIM de MoWebA. També permeteren determinar fins quin grau la proposta respon a les necessitats dels diferents dominis. Com a segona experiència es realitzà una validació preliminar amb un grup d'estudiants d'últim curs de la carrera d'Enginyeria Informàtica de la Universitat Catòlica "Nuestra Señora de la Asunción" (Paraguai), que va consistir en la definició del model d'arquitectura ASM per a tres arquitectures diferents. Amb aquesta segona experiència de validació s'aconseguí valorar com de factible és d'adaptar la proposta a altres arquitectures. Finalment, com a tercera experiència de validació, es dugué a terme un Cas d'Estudi que va consistir en la definició de tres extensions per a MoWebA. L'experiència permeté analitzar el grau d'adaptabilitat i d'automatització en les transformacions PIM-ASM que s'obté amb MoWebA, així com el grau de independència del PIM amb respecte als altres models. Durant aquesta validació, s'han realitzat a més experiències de satisfacció d'usuaris amb un grup de modeladors i desenvolupadors.[EN] Some of the major challenges facing Web applications today are those of portability, adaptability and evolution, not only in the environment in which they run, but also in the way in which they must be developed, often requiring different languages, frameworks, tools, environments, platforms, etc. MDD and MDA take into account these issues. However, to achieve portability, adaptability and evolution depends to some extent on the degree of independence that the models adopt. This Thesis presents a method that take into account the problem of evolution and portability towards different environments. The approach is called MoWebA (Model Oriented Web Approach). Some key aspects of MoWebA that could have a positive impact in the portability and adaptability are:i) incorporation of an Architecture Specific Model (ASM) as a new modeling layer, in order to keep the portability of the Platform Independent Model (PIM) regarding the different architectures (e.g., RIA, SOA, Mobile); ii) clear separation of the presentation layer with regard to the navigation and behavior layers; iii) definition of the navigational structure according to a function-oriented approach, which prevents the modification of the navigation design caused by implementation changes; iv) and use of standards in order to facilitate the independence from the tools. We justify MoWebA by highlighting a series of concerns for Web applications development. We present an overview of the method including the dimensions and the diagrams that we propose. Subsequently, we present each step in the modeling process, including the diagrams and notation, its definition (metamodels) and examples of use. Afterwards, we present the transformation process adopted by MoWebA, which includes model-to-model and model-to-code transformations. We have devoted special attention to the validation of the approach. As a first validation, MoWebA has been used for modelling and generating different types of applications by both novice and experienced modellers and developers. These experiences were done in academic and industrial contexts. The experiences have allowed to identify strengths and weaknesses of the PIM proposal, and to verify that the proposed notation covers the needs of different domains. Next, we present a preliminary validation of the ASM proposal, considering an experience of different ASM definitions made by a group of computer science students at the Catholic University "Nuestra Señora de la Asunción" (Paraguay). This preliminary validation has allowed us to determine how feasible is to adapt the proposal to other architectures. The analysis of the validation sought to answer the following questions: Can the same PIM model be used for different architectures?; Is it possible to specify clear limits between platform independent models (PIM) and architectural specific models (ASM)?; How does an architectural specific model facilitate the transformation rules definition?. Finally, we present a Case Study to validate the extensions of MoWebA to three different architectures. The experience was structured taking into account the framework of Runeson et al. This experience have allowed to carry out three complete extensions. In such extensions we could analysed the grade of adaptability of MoWebA and of automation PIM-ASM, as well as the grade of independence of the PIM metamodel. We have also conducted some user's satisfaction experiences with modelers and developers.González Toñánez, M. (2022). A Navigational Role-Centric Model Oriented Web Approach MoWebA [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181470TESI