Manipulating Models Using Internal Domain-Specific Languages

International audienceIn Model-Driven Engineering, a number of external Domain-Specific Languages (DSL) for model manipulation have been proposed. However, they require users to learn new languages that, together with their execution performance, usability and tool support limitations, can significantly contribute to accidental complexities. In this paper, we present an alternative approach based on internal DSLs in Scala for model consistency checking and model transformations for the Eclipse Modeling Framework

SIGMA: Scala Internal Domain-Specific Languages for Model Manipulations

International audienceModel manipulation environments automate model operations such as model consistency checking and model transformation. A number of external model manipulation Domain-Specific Languages (DSL) have been proposed, in particular for the Eclipse Modeling Framework (EMF). While their higher levels of abstraction result in gains in expressiveness over general-purpose languages, their limitations in versatility, performance, and tool support together with the need to learn new languages may significantly contribute to accidental complexities. In this paper, we present Sigma, a family of internal DSLs embedded in Scala for EMF model consistency checking, model-to-model and model-to-text transformations. It combines the benefits of external model manipulation DSLs with general-purpose programming taking full advantage of Scala versatility, performance and tool support. The DSLs are compared to the state-of-the-art Epsilon languages in non-trivial model manipulation tasks that resulted in 20% to 70% reduction in code size and significantly better performance

SIGMA: Scala Internal Domain-Specific Languages for Model Manipulations

International audienceModel manipulation environments automate model operations such as model consistency checking and model transformation. A number of external model manipulation Domain-Specific Languages (DSL) have been proposed, in particular for the Eclipse Modeling Framework (EMF). While their higher levels of abstraction result in gains in expressiveness over general-purpose languages, their limitations in versatility, performance, and tool support together with the need to learn new languages may significantly contribute to accidental complexities. In this paper, we present Sigma, a family of internal DSLs embedded in Scala for EMF model consistency checking, model-to-model and model-to-text transformations. It combines the benefits of external model manipulation DSLs with general-purpose programming taking full advantage of Scala versatility, performance and tool support. The DSLs are compared to the state-of-the-art Epsilon languages in non-trivial model manipulation tasks that resulted in 20% to 70% reduction in code size and significantly better performance

Ontologies in domain specific languages : a systematic literature review

The systematic literature review conducted in this paper explores the current techniques employed to leverage the development of DSLs using ontologies. Similarities and differences between ontologies and DSLs, techniques to combine DSLs with ontologies, the rationale of these techniques and challenges in the DSL approaches addressed by the used techniques have been investigated. Details about these topics have been provided for each relevant research paper that we were able to investigate in the limited amount of time of one month. At the same time, a synthesis describing the main trends in all the topics mentioned above has been done

CEPchain: A graphical model-driven solution for integrating complex event processing and blockchain

Blockchain provides an immutable distributed ledger for storing transactions. One of the challenges of blockchain is the particular processing of dynamic queries due to accumulating costs. Complex Event Processing (CEP) provides efficient and effective support for this in a way, however, that is difficult to integrate with blockchain. This paper addresses the research challenges of integrating blockchain with CEP. More specifically, we envision an effective development environment in which (i) event-driven smart contracts are modeled in a graphical way, which are, in turn, (ii) automatically transformed into complementary code that is deployed in both a CEP engine and a blockchain network, and then (iii) executed on off-chain CEP applications which, connected to different data sources and sinks, automatically invoke smart contracts when event pattern conditions are met. We follow a classic systems engineering approach for defining the concepts of our system, called CEPchain, which addresses the described requirements. CEPchain was evaluated using a real-world case study for vaccine delivery, which requires an unbroken cold chain. The results demonstrate that our approach can be applied without requiring experts on event processing and smart contract languages. Our contribution simplifies the design of integrated CEP and blockchain functionality by hiding implementation details and supporting efficient deployment.This work was supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation under the ‘‘Estancias de movilidad en el extranjero José Castillejo para jóvenes doctores’’ program [grant number CAS19/00241], and the Spanish Ministry of Science and Innovation and the European Regional Development Funds under project FAME [grant number RTI2018-093608-B-C33]. The authors would like to thank Orlenys López-Pintado for his help with the Caterpillar tool and his insightful comments. Juan Boubeta-Puig would also like to thank the Institute for Information Business for their hospitality when visiting them at the Vienna University of Economics and Business, Austria, where part of this work was developed

SIGMA: Scala Internal Domain-Specific Languages for Model Manipulations

International audienceModel manipulation environments automate model operations such as model consistency checking and model transformation. A number of external model manipulation Domain-Specific Languages (DSL) have been proposed, in particular for the Eclipse Modeling Framework (EMF). While their higher levels of abstraction result in gains in expressiveness over general-purpose languages, their limitations in versatility, performance, and tool support together with the need to learn new languages may significantly contribute to accidental complexities. In this paper, we present Sigma, a family of internal DSLs embedded in Scala for EMF model consistency checking, model-to-model and model-to-text transformations. It combines the benefits of external model manipulation DSLs with general-purpose programming taking full advantage of Scala versatility, performance and tool support. The DSLs are compared to the state-of-the-art Epsilon languages in non-trivial model manipulation tasks that resulted in 20% to 70% reduction in code size and significantly better performance

Automated Coevolution of Source Code and Software Architecture Models

Zur Entwicklung komplexer Softwaresysteme, werden neben dem Quelltext zusätzliche Artefakte, wie beispielsweise Architekturmodelle, verwendet. Wenn die verwendeten Architekturmodelle während der Entwicklung und Evolution eines Softwaresystems konsistent mit dem Quelltext sind, können Softwarearchitekten und Softwareentwickler bei der Entwicklung der Systeme besser unterstützt werden. Architekturmodelle, die auf dem aktuellem Stand sind, vereinfachen Entwicklungs- und Evolutionssaufgaben, da einfacher beantwortet werden kann wie und wo neue Funktionen implementiert werden sollen. Außerdem ist es möglich, modellbasierte Analysen mit Hilfe der Softwarearchitekturmodelle vorzunehmen. Beispielsweise können mit dem Palladio Komponentenmodell (PCM) Performanzvorhersagen durchgeführt werden, wenn ein Architekturmodell des Softwaresystems vorhanden ist und dieses Verhaltensspezifikationen beinhaltet. Wenn Architekturmodelle bei der Softwareentwicklung und Softwareevolution verwendet werden, können die beiden bekannten Probleme Architekturdrift und Architekturverletzung auftreten. Diese Probleme treten für gewöhnlich auf, wenn bei voranschreitender Entwicklung des Quelltextes die Architektur nicht konsistent zu diesem gehalten wird. Dies führt zu veralteten und schlussendlich nutzlosen Architekturmodellen. Viele existierende Ansätze, zur Vermeidung dieser Probleme, zielen darauf ab, Quelltext und UML-Klassendiagramme konsistent zu halten, oder sie zielen darauf ab, Architekturinformationen in den Quelltext einzubetten. In letzterem Fall wird die Notwendigkeit, die Architektur konsistent mit dem Quelltext zu halten, umgangen, da die Architektur integraler Bestandteil des Quelltextes ist. In der vorliegenden Dissertation beschreiben wir einen neuen Ansatz, um komponentenbasierte Architekturmodelle, welche sich auf einer hohen Abstraktionsebene befinden, konsistent mit dem Quelltext zu halten. Wir beschreiben, wie Instanzen des PCMs konsistent mit Java-Quelltext gehalten werden können. Um Konsistenz zu erreichen, werden Architekturelemente erzeugt, gelöscht oder geändert, sobald ihre entsprechende Quelltextelemente geändert wurden, und umgekehrt. Für die Umsetzung der Konsistenzerhaltung stellen wir einen änderungsgetriebenen Ansatz vor. Dieser verwendet benutzerdefinierte, änderungsgetriebene Abbildungsregeln, um die Konsistenz zwischen den beteiligten Modellen sicherzustellen. In dieser Dissertation stellen wir vier konkrete Mengen von Abbildungsregeln zwischen Architekturmodellen und Quelltext vor. Diese haben wir in einer prototypischen Implementierung des Ansatzes umgesetzt. Wir stellen außerdem einen Mechanismus vor, der mit den Benutzern des Konsistenzerhaltungsansatzes interagiert, wenn die Konsistenz nicht automatisch erhalten werden kann, sondern die Benutzer zuerst ihre Intention, die sie mit einer bestimmten Änderung verfolgen, dem Ansatz mitteilen müssen. In diesem Fall müssen die Benutzer das genaue Vorgehen für die Konsistenzerhaltung spezifizieren. Da der vorgestellte Ansatz änderungsgetrieben funktioniert, ist es notwendig, dass wir alle Änderungen in den beteiligten Architektur- und Quelltexteditoren aufzeichnen können. Um es Benutzern zu erlauben, vorhandene Editoren, mit denen sie sich auskennen, wiederverwenden zu können, haben wir Beobachter für diese Editoren implementiert. Diese Beobachter zeichnen alle Änderungen an einem Modell auf und informieren unseren Ansatz über jede durchgeführte Änderung. Der in dieser Dissertation vorgestellte Ansatz erlaubt es auch, verhaltensbeschreibende Architekturmodelle konsistent mit dem Quelltext zu halten. Um dies zu erreichen, haben wir einen Ansatz implementiert, der es ermöglicht, Service Effect Specifications des PCMs inkrementell aus Methoden zu erstellen, nachdem diese geändert wurden. Die Service Effect Specifications werden innerhalb des PCMs genutzt, um das Verhalten einer Komponente zu spezifizieren. Um bereits bestehende Architekturmodelle und bestehenden Quelltext innerhalb unseres Ansatzes verwenden zu können, stellen wir je eine Integrationsstrategie für die Architektur und den Quelltext vor. Um bestehende Architekturmodelle zu integrieren, simulieren wir deren Erstellung. Während dieses Erstellvorgangs zeichnen wir die Änderungen auf, die nötig sind, um das Architekturmodell zu erstellen. Diese Änderungen werden als Eingabe für den Konsistenzerhaltungsprozess verwendet, um daraus den entsprechenden Quelltext zu erzeugen. Um vorhandenen Quelltext einzubinden, stellen wir einen Ansatz vor, der auf Architekturrekonstruktionsverfahren basiert, d.h., zuerst wird die Architektur eines bestehenden Softwaresystems rekonstruiert. Die erstellte Architektur wird anschließend zusammen mit dem bestehenden Quelltext in unseren Coevolutionsansatz integriert. Oftmals ist bestehender Quelltext jedoch nicht so aufgebaut, wie es die Abbildungsregeln vorschreiben. Innerhalb der Integrationsstrategie für Quelltext stellen wir deshalb einen Ansatz vor, der in der Lage ist, solche Quelltexte dennoch zu integrieren. Dieser Ansatz ermöglicht es, nicht nur diese Art von Quelltext zu integrieren, sondern diesen auch mit speziell definierten Abbildungsregeln automatisch konsistent zu halten. Wir haben unseren Ansatz in verschiedenen Fallstudien evaluiert. Dabei haben wir zunächst gezeigt, dass es möglich ist vorhandene Architekturmodelle zu integrieren, indem ihr Aufbau simuliert wird. In der durchgeführten Fallstudie ist es mit unserem Ansatz und den vorgestellten Abbildungsregeln möglich, zwischen 98% und 100% der unterstützten Elemente zu integrieren. Als nächstes haben wir gezeigt, dass unser Ansatz in der Lage ist, existierenden Quelltext zu integrieren und Änderungen am integrierten Quelltext konsistent mit der Architektur zu halten. Für diese Fallstudie haben wir zunächst den Quelltext von vier quelloffenen Projekten in den Ansatz integriert. Als nächstes haben wir gezeigt, dass es möglich ist, Änderungen am Quelltext konsistent mit der Architektur zu halten. Dazu haben wir eine alte Version des Quelltextes integriert und Änderungen die zwischen einer alten und neueren Version durchgeführt wurden, aus einem Versionskontrollsystem extrahiert und erneut auf den Quelltext angewendet. Im Rahmen dieser Evaluation haben wir auch gezeigt, dass es möglich ist Änderungen, die innerhalb von Methoden durchgeführt werden, mit einem Verhaltensmodell konsistent zu halten. Wir haben außerdem eine Evaluation der Leistungsfähigkeit unseres Ansatzes durchgeführt und gezeigt, dass unser Ansatz in den meisten Fällen in der Lage ist, die Architektur in einer Zeit zwischen einer und fünf Sekunden konsistent zu halten, nachdem eine Änderung am Quelltext durchgeführt wurde. Als letztes haben wir gezeigt, dass es möglich ist, coevolvierte Modelle für die Performanzvorhersage zu verwenden. Dazu haben wir zuerst die Modelle in einem Parametrisierungsschritt mit den nötigen Ressourcenverbräuchen angereichert. Als nächstes konnten wir die Performanzvorhersage durchführen. In unserer Fallstudie zeigte sich, dass der Vorhersagefehler für die Antwortzeit eines Systems bei ca. 10% liegt, und damit die coevolvierten Modelle für die Abschätzung der Performanz eines realen Systems verwendet werden können

Automated Coevolution of Source Code and Software Architecture Models

This work introduces a novel approach to keep high-level component-based architecture models consistent with source code during software development and software evolution. The approach helps to avoid architecture drift and architecture erosion, which are two well-known problems that can arise during development and maintenance of a software system. In particular, the presented approach can be used to keep instances of the Palladio Component Model (PCM) consistent with Java source code

1st doctoral symposium of the international conference on software language engineering (SLE) : collected research abstracts, October 11, 2010, Eindhoven, The Netherlands

The first Doctoral Symposium to be organised by the series of International Conferences on Software Language Engineering (SLE) will be held on October 11, 2010 in Eindhoven, as part of the 3rd instance of SLE. This conference series aims to integrate the different sub-communities of the software-language engineering community to foster cross-fertilisation and strengthen research overall. The Doctoral Symposium at SLE 2010 aims to contribute towards these goals by providing a forum for both early and late-stage Ph.D. students to present their research and get detailed feedback and advice from researchers both in and out of their particular research area. Consequently, the main objectives of this event are: – to give Ph.D. students an opportunity to write about and present their research; – to provide Ph.D. students with constructive feedback from their peers and from established researchers in their own and in different SLE sub-communities; – to build bridges for potential research collaboration; and – to foster integrated thinking about SLE challenges across sub-communities. All Ph.D. students participating in the Doctoral Symposium submitted an extended abstract describing their doctoral research. Based on a good set of submisssions we were able to accept 13 submissions for participation in the Doctoral Symposium. These proceedings present final revised versions of these accepted research abstracts. We are particularly happy to note that submissions to the Doctoral Symposium covered a wide range of SLE topics drawn from all SLE sub-communities. In selecting submissions for the Doctoral Symposium, we were supported by the members of the Doctoral-Symposium Selection Committee (SC), representing senior researchers from all areas of the SLE community.We would like to thank them for their substantial effort, without which this Doctoral Symposium would not have been possible. Throughout, they have provided reviews that go beyond the normal format of a review being extra careful in pointing out potential areas of improvement of the research or its presentation. Hopefully, these reviews themselves will already contribute substantially towards the goals of the symposium and help students improve and advance their work. Furthermore, all submitting students were also asked to provide two reviews for other submissions. The members of the SC went out of their way to comment on the quality of these reviews helping students improve their reviewing skills