On the Development and Use of a Formal Object Oriented Methodology Based on an Application Case Study

The objective of this thesis is to evaluate the object oriented specification language Troll for industry. We used Troll from analysis to implementation for an information system which is located at the Physical Technical Federal Board (PTB) in Germany. This information system assists different users who deal with the certification and testing of electrical equipment in an explosive atmosphere. The main part of this thesis therefore describes the advantages and the disadvantages of using Troll in various software engineering phases and different problem domains, such as in the safety critical part. When we started this project it was clear that Troll was not suited for all aspects which we had to deal with. However, due to the well-defined semantics of Troll it was straightforward to extend it as needed. Limits, however, had to be accepted in certain areas such as those with real-time aspects. In this thesis, we will also demonstrate how formal techniques that include the object oriented paradigm can be made profitable in software engineering practice. Software engineers should not be asking how to use formal methods, but how to benefit from them as part of a complete software engineering approach. We will give some rules and advice based on practical experience which can provide benefits in similar settings.In der vorliegenden Dissertation wird die objektorientiert Spezifikationssprache TROLL im industriellen Bereich evaluiert. Hierzu wurde TROLL für die Entwicklung eines Informationssystem der PTB (Physikalisch Technischen Bundesanstalt Braunschweig) von der Analysephase bis zur Implementierung eingesetzt. Das Informationssystem unterstützt unterschiedliche Benutzer bei der Zertifizierung und dem Test von elektrischen Geräten, die in explosiven Umgebungen eingesetzt werden. Der Hauptteil dieser Dissertation beschreibt die Vor- und Nachteile von TROLL beim Einsatz in den verschiedenen Software Engineering Phasen und den unterschiedlichen Anwendungsgebieten, wie etwa im sicherheitskritischen Bereich. Beim Start des Projektes stand bereits fest, dass die Sprache TROLL nicht alle Aspekte der Entwicklung abdecken konnte. Es war jedoch aufgrund der strengen semantischen Definition der Sprache einfach, TROLL um neue Konzepte zu erweitern. An einigen Stellen, wie z.B. bei der Realzeit muußten aber die Grenzen der Erweiterbarkeit aktzeptiert werden. Zusätzlich zeigt diese Dissertation, wie eine Kombination aus formalen Techniken und objektorientierten Ansätzen effektiv im Software Engineering eingesetzt werden kann. Softwareentwickler sollten in Zukunft nicht mehr fragen, ob sie eine formale Methode benutzen sollen, sondern eher wie sie diese in der Softwarentwicklung optimal einsetzen können. Die Arbeit gibt Ratschläge und Regeln weiter, die auf den positiven Erfahrungen bei der Entwicklung des Informationssystems der PTB basieren