Anforderungsgetriebene Qualitätsmodellierung und -auswertung in kompositen Web-Mashups

Komposite Web-Mashups stellen durch die intelligente Verknüpfung von User-Interface-Services und anderen Web-Ressourcen einen Mehrwert für Anwendungsszenarien in verschiedenen Situationen des privaten und geschäftlichen Lebens bereit. Obwohl die Verwendung solcher Mashups bereits viele Nutzerzielgruppen erreicht und Anwendungsdomänen erschlossen hat, ist die bedarfsgerechte Auswahl von Anwendungsbausteinen und deren intelligente Komposition immer noch eine große Herausforderung. In dieser Arbeit werden deshalb Konzepte für die verbesserte Durchführung des Erstellungsprozesses und die Nutzung kompositer Web-Mashups entwickelt und vorgestellt. Kernidee ist dabei die Modellierung und Auswertung anpassbarer Qualitätsanforderungen. Erstmals wird es mit Hilfe eines speziell auf die Belange kompositer Web-Mashups zugeschnittenen Modells für Qualitätseigenschaften ermöglicht, solche Anforderungen passgenau für die Auswahl von Anwendungsbausteinen und die automatisierte Auswertung zu nutzen. Neben der Spezifikation von Bedingungen und Vergleichswerten für bestimmte Eigenschaften erlaubt es das ebenfalls hier vorgestellte Metamodell für Qualitätsanforderungen, die Rahmenbedingungen der Auswertung sowie zuzuordnende Aktionen festzulegen. Schwerpunkte der Arbeit sind außerdem der Prozess der qualitätsbewussten Komposition, die Nutzung der resultierenden Web-Mashups sowie die dazu gehörende Referenzarchitektur. Die betrachteten Anwendungsszenarien decken insbesondere die Teilprozesse der Auswahl von Kompositionsfragmenten, die Erweiterung in Betrieb befindlicher Anwendungen sowie die intelligente Adaption innerhalb der Laufzeitplattform ab. Neben Werkzeugen zur Modellierung und der automatisierten Auswertung von Qualitätsanforderungen setzt die Referenzarchitektur das kontextsensitive Monitoring von Qualitätseigenschaften um. Ein weiterer Fokus liegt auf der unscharfen Spezifikation anpassbarer Qualitätsanforderungen, da zur Zielgruppe insbesondere auch Menschen ohne Programmiererfahrung, jedoch mit guter Kenntnis in aktuellen Web-Technologien und in der jeweiligen fachlichen Domäne, zählen. Diese Ausrichtung wird sowohl bei der Modellierung mit Fuzzy-Mengen als auch in Form von Interaktionskonzepten berücksichtigt. Anhand typischer Anwendungsfälle und unter Zuhilfenahme einer implementierten Infrastruktur und Anwendungslandschaft werden die vorgestellten Konzepte validiert und optimiert. Dabei fließen sowohl die Meinungen von Nutzern und Experten als auch die Betrachtungen zur Komplexität ressourcenintensiver Vorgänge sowie die Ergebnisse von Performance-Analysen ein. Durch das Verwenden der Modelle, Konzepte, Prozesse und Architekturen dieser Arbeit wird somit eine verbesserte Erstellung, Verfeinerung und Nutzung bedarfsgerechter, situativer Mashup-Anwendungen mit Hilfe anpassbarer Qualitätsanforderungen ermöglicht.:Kapitel 1 Motivation und Zielstellung Abschnitt 1.1 Problemdefinition Abschnitt 1.2 Forschungsthesen Abschnitt 1.3 Forschungsziele Abschnitt 1.4 Abgrenzung Abschnitt 1.5 Aufbau der Arbeit Kapitel 2 Grundlagen der Entwicklung und Nutzung kompositer Web-Mashups Abschnitt 2.1 Charakteristika und Einordnung des Anwendungstyps Abschnitt 2.2 Entwicklungsmethoden und Anwendungsszenarien Abschnitt 2.3 Rollen im Entwicklungsprozess von Web-Mashups Abschnitt 2.4 Qualitätseigenschaften und -anforderungen im Kontext von Web-Mashups Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik Abschnitt 3.1 Normen und Standards für Qualitätsmodelle bei Softwareprodukten Abschnitt 3.2 Strukturierung und Erstellung von Qualitätsmodellen Abschnitt 3.3 Anforderungsmodellierung mit Aufgaben und Fuzzy-Mengen Abschnitt 3.4 Bewertungskriterien und Übersicht der Cluster für existierende Arbeiten Abschnitt 3.5 Qualität in Web-Mashups Abschnitt 3.6 Qualitätsanforderungen im Web-Engineering Abschnitt 3.7 Qualitätseigenschaften und -anforderungen bei der Auswahl und Komposition von Web-Services Abschnitt 3.8 Qualitätsanforderungen in kompositen Softwaresystemen Abschnitt 3.9 Fazit zum Stand der Forschung und Technik Kapitel 4 Modellierung von Qualitätseigenschaften für Mashups Abschnitt 4.1 Modellüberblick und Abhängigkeiten Abschnitt 4.2 Anforderungen an das Eigenschaftsmodell Abschnitt 4.3 Metamodell zur Strukturierung von Qualitätseigenschaften Abschnitt 4.4 Unscharfe Eigenschaftswerte mit Fuzzy-Mengen Abschnitt 4.5 Nutzung von Qualitätseigenschaften in der Mashup-Plattform Abschnitt 4.6 Referenzmodell der für Mashups typischen Qualitätseigenschaften Abschnitt 4.7 Zusammenfassung und Bewertung des Modells für Qualitätseigenschaften Kapitel 5 Festlegen und Auswerten von Qualitätsanforderungen Abschnitt 5.1 Herausforderungen im Umgang mit Anforderungen Abschnitt 5.2 Qualitätsanforderungen in der Mashup-Architektur Abschnitt 5.3 Aufbau von Qualitätsanforderungen Abschnitt 5.4 Erzeugen und Bearbeiten von Qualitätsanforderungen Abschnitt 5.5 Auswertung von Qualitätsanforderungen Abschnitt 5.6 Zusammenfassung Kapitel 6 Qualitätsbewusster Entwicklungs- und Nutzungsprozess Abschnitt 6.1 Entwicklung und Nutzung von Web-Mashups mit Qualitätsanforderungen Abschnitt 6.2 Aktionen im Kontext von Qualitätsanforderungen Kapitel 7 Validierung und Implementierung Abschnitt 7.1 Validierungsmethodik Abschnitt 7.2 Überblick der implementierten Infrastruktur Abschnitt 7.3 Implementierung von Kompositionsfragmenten Abschnitt 7.4 Implementierung der Referenzarchitektur Abschnitt 7.5 Implementierung der Werkzeuge Abschnitt 7.6 Nutzerstudie zum Anforderungsassistenten Abschnitt 7.7 Validierungsergebnisse zu Performance und Awareness-Indikatoren Abschnitt 7.8 Diskussion zur Validierung und Implementierung Kapitel 8 Zusammenfassung, Diskussion, Bewertung und Ausblick Abschnitt 8.1 Zusammenfassung der Kapitel Abschnitt 8.2 Diskussion und Bewertung der Forschungsergebnisse Abschnitt 8.3 Ausblick auf aktuelle und künftige Arbeiten Anhang A Metamodelle und Schemata Anhang B Referenzmodelle Anhang C Komponentenimplementierungen Anhang D Werkzeuge Anhang E Dienste, Verwaltung und Test