El Lenguaje CVL (Common Variability Language) carece de una herramienta flexible que permita poner en práctica las necesidades industriales del modelado de la variabilidad en Líneas de Producto Software. Las herramientas existentes que proporcionan soporte para CVL son prototipos incompletos, o se centran principalmente en la especificación de la variabilidad, sin llegar a resolverla sobre modelos reales. Además, no existe una API que permita la interacción directa con el motor CVL para extenderlo o usarlo en una aplicación independiente. Este artículo presenta vEXgine, una implementación adaptable y extensible del motor de ejecución de la variabilidad de CVL.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.
Proyectos MAGIC P12-TIC1814 y HADAS TIN2015-64841-

Fuentes-Fernández, Lidia

Horcas, José Miguel

Pinto-Alarcon, Monica

Spanish

El Lenguaje CVL (Common Variability Language) carece de
una herramienta flexible que permita poner en práctica las necesidades
industriales del modelado de la variabilidad en Líneas de Producto Software.
Las herramientas existentes que proporcionan soporte para CVL
son prototipos incompletos, o se centran principalmente en la especificación
de la variabilidad, sin llegar a resolverla sobre modelos reales.
Además, no existe una API que permita la interacción directa con el motor
CVL para extenderlo o usarlo en una aplicación independiente. Este
artículo presenta vEXgine, una implementación adaptable y extensible
del motor de ejecución de la variabilidad de CVL.Junta de Andalucía MAGIC P12-TIC1814Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades HADAS TIN2015-64841-

Horcas Aguilera, José Miguel

Pinto, Mónica

Fuentes, Lidia

idUS. Depósito de Investigación Universidad de Sevilla

vEXgine: Extendiendo el Motor de Ejecución deCVLJosé Miguel Horcas, Mónica Pinto y Lidia FuentesUniversidad de Málaga, Andalucía Tech, Spain{horcas,pinto,lff}@lcc.uma.es, http://caosd.lcc.uma.es/Resumen El Lenguaje CVL (Common Variability Language) carece deuna herramienta flexible que permita poner en práctica las necesidadesindustriales del modelado de la variabilidad en Líneas de Producto Soft-ware. Las herramientas existentes que proporcionan soporte para CVLson prototipos incompletos, o se centran principalmente en la especifi-cación de la variabilidad, sin llegar a resolverla sobre modelos reales.Además, no existe una API que permita la interacción directa con el mo-tor CVL para extenderlo o usarlo en una aplicación independiente. Esteartículo presenta vEXgine, una implementación adaptable y extensibledel motor de ejecución de la variabilidad de CVL.Keywords: CVL, Línea de Producto Software, Variabilidad, vEXgine1. IntroducciónEl lenguaje CVL (Common Variability Language) [3] ha desplazado a lostradicionales modelos de características (feature models) a la hora de gestionarla variabilidad en Líneas de Producto Software (SPLs), especialmente en aque-llos enfoques centrados en la arquitectura [5]. Esto se debe a la multitud deventajas que CVL tiene sobre otros lenguajes de modelado de la variabilidad.Por un lado, CVL permite la resolución de variabilidad a nivel de arquitecturasoftware, es compatible con cualquier modelo basado en MOF (Meta Object Fa-cility), proporciona varios niveles de abstracción y unidades de modularizaciónpara modelar la variabilidad, y tiene soporte nativo para atributos y caracterís-ticas clonables. Por otro lado, CVL permite conectar el modelo de variabilidaddirectamente con la arquitectura software mediante la definición de unos pun-tos de variación que indican cómo se resuelve la variabilidad en la arquitecturasoftware. Durante la resolución de la variabilidad, el motor de ejecución de CVLdelega su control en un mecanismo de transformaciones Modelo a Modelo (M2M)a cargo de ejecutar la semántica definida por los puntos de variación. Por ejem-plo, eliminar un componente de la arquitectura si no está seleccionado en unaconfiguración del modelo de variabilidad.A pesar de estas ventajas, muchas propuestas [2,4,5,7] requieren extender omodificar CVL de diferentes formas para satisfacer sus necesidades. Desde mo-dificar el metamodelo de CVL para incorporar nuevos tipos de característicasal modelo de variabilidad [4], hasta cambiar la semántica de los puntos de va-riación para aplicar transformaciones de modelo más complejas [5] o aplicar laTabla 1. Comparativa de herramientas CVL.Característica MoSIS CVLi CVL 2ii BVRiiiKCVLiv vEXginevEditor gráfico de modelos de variabilidad     Restricciones OCL     Resolución de la variabilidad     Transformaciones M2M complejas (OVPs)     Disponibilidad del metamodelo CVL     Interfaz de programación (API)      Proporciona la característica.  No proporciona la característica.i http://www.omgwiki.org/variability/doku.php?id=cvl\_tool\_from\_sintefii http://modelbased.net/tools/cvl-2-tool/iii http://modelbased.net/tools/bvr-tool/iv https://diverse-project.github.io/kcvl/v http://caosd.lcc.uma.es/vexgine/variabilidad directamente sobre código [2]. Incluso, algunas propuestas necesi-tan modificar el motor de ejecución de CVL para incluir pasos adicionales antesde resolver la variabilidad, como incorporar procesos de chequeo de modelos oidentificar los puntos de variación en el modelo arquitectónico [7].Sin embargo, la comunidad de CVL echa en falta herramientas que den so-porte completo al lenguaje (Tabla 1). En particular, ninguna de las herramientasactuales permite extender el enfoque de CVL, cambiar la semántica de los puntosde variación predefinidos, ni definir nuevos puntos de variación con semánticaspersonalizadas — i.e., definir OVPs (Opaque Variation Points). Tampoco existeuna API para CVL que permita la interacción directa con su motor de ejecuciónpara usarlo en una aplicación independiente o que permita su extensión.Este artículo presenta vEXgine [6]1, una implementación real del motor deejecución de CVL que permite extender el proceso de resolución de la variabilidadpara usar diferentes mecanismos de transformación de modelos. En particular, seproporciona una implementación del mecanismo de transformación M2M sobreel lenguaje de transformación ATL (ATL Transformation Language).2. vEXgineLa herramienta vEXgine2 es una implementación del motor de ejecución deCVL para resolver la variabilidad (Figura 1). Las principales características devEXgine son: (1) soporta completamente el proceso de materialización (esto es,el proceso de resolución de la variabilidad), incluyendo el mecanismo de dele-gación; (2) permite definir puntos de variación con semánticas definidas por elusuario (OVPs); (3) puede extenderse con diferentes motores de ejecución pa-ra resolver la variabilidad, y en particular, se proporciona una implementaciónde un motor de ejecución basado en transformaciones M2M sobre el lenguajeATL y metamodelos UML (Figura 2); y (4) proporciona una API en Java quepermite extender el enfoque CVL para satisfacer las necesidades de modelado yresolución de la variabilidad en SPLs, incluso en tiempo de ejecución.En la Figura 1 se identifican los puntos donde vEXgine extiende CVL deforma consistente, es decir, respetando el estándar CVL [1] para especificar yresolver la variabilidad. Básicamente hay tres puntos de extensión: (1) extender1 vEXgine recibió el premio a la mejor herramienta en la conferencia internacionalSPLC (Systems and Software Product Line Conference) en 2017.2 vEXgine está disponible en http://caosd.lcc.uma.es/vexgine/.Precondiciones()...materialización()...Postcondiciones()Modelo de VariabilidadBaseModelsBaseModelsModelo  BaseBaseModelsBaseModelsConfiguracionesBaseModelsBaseModelsModelos finalesconforme a referenciadelegaciónmaterializaciónMetamodelo CVLconfiguraciónMOFconforme aEjemplo: BVR (evolución de CVL) [7]Ejemplo:Identificación de puntos en el modelo base usando Henshin [11]Ejemplo: Injección de modelos usando ATL mediante los OVPs de CVL[9,10]referenciaPuntos de extensión de CVLSemántica definida con transformaciones de modeloMotor de Ejecución específicoM2M JVMATL QVT......Semántica definida con código JavaFigura 1. vEXgine y los puntos de extensión de CVL.el metamodelo de CVL; (2) extender el proceso de materialización; y (3) extenderel motor de delegación.Extensión del metamodelo de CVL. El metamodelo de CVL se puede mo-dificar para extender los modelos de variabilidad y los modelos de configuración.Esto permite definir nuevos constructores para la especificación de relacionesde variabilidad más complejas, y añadir nuevos tipos de puntos de variación.Un ejemplo de este tipo de extensión es BVR [4] done se añaden constructo-res nuevos a cVL para mejorar la expresividad del modelo de variabilidad comocaracterísticas que involucran literales u objetivos.Con vEXgine se proporciona un metamodelo de CVL extendido para poderdefinir transformaciones de modelo más complejas (OVPs) que las predefinidaspor los puntos de variación de CVL.Extensión del proceso de materialización. Extender el proceso de mate-rialización de CVL significa modificar el motor de CVL para adaptar o extenderel proceso de resolución de la variabilidad a las necesidades de los ingenierosde SPLs. Como muestra la Figura 1, es posible incluir nuevos pasos antes y/odespués de la resolución de la variabilidad. Por ejemplo, para validar que lavariabilidad se ha resuelto correctamente en el modelo/producto final, o paraincluir un proceso previo que identifique de manera segura los puntos donde seva a aplicar la variabilidad en el modelo arquitectónico, como en [7].Extensión del motor de delegación. Durante su ejecución, CVL dele-ga el control en un motor de transformación M2M encargado de ejecutar lastransformaciones definidas por los puntos de variación. Extendiendo este mo-tor de delegación es posible usar nuevos mecanismos para resuelva la variabi-lidad y nuevos lenguajes de transformación de modelos como ATL [5], o QVT(Query/View/Transformation), o incluso resolver la variabilidad directamentesobre código [2].Figura 2. Interfaz gráfica de vEXgine.3. ConclusionesLa herramienta vEXgine (Figura 2) es una implementación del motor de eje-cución de CVL para resolver la variabilidad usando transformaciones de modelocon semánticas personalizadas. La API proporcionada permite usar vEXgine encualquier aplicación que necesite resolver la variabilidad de modelos CVL. Encomparación con las herramientas existentes de CVL, vEXgine puede extender-se para satisfacer las necesidades de los arquitectos software y desarrolladores através de los puntos de extensión identificados en el enfoque CVL.AgradecimientosTrabajo financiado por los proyectos MAGIC P12-TIC1814 y HADAS TIN2015-64841-R, y por la Universidad de Málaga.Referencias1. CVL Submission Team: Common Variability Language (CVL), OMG revised sub-mission. http://www.omgwiki.org/variability/ (2012)2. Filho, J.a.B.F., Allier, S., Barais, O., Acher, M., Baudry, B.: Assessing product linederivation operators applied to java source code: An empirical study. In: Interna-tional Conference on Software Product Line. pp. 36–45. SPLC (2015)3. Haugen, Ø., Møller-Pedersen, B., Oldevik, J., Olsen, G.K., Svendsen, A.: Addingstandardized variability to domain specific languages. In: International SoftwareProduct Line Conference. pp. 139–148. SPLC (2008)4. Haugen, Ø., Øgård, O.: BVR — better variability results. In: System Analysis andModeling: Models and Reusability, pp. 1–15. Springer (2014)5. Horcas, J.M., Pinto, M., Fuentes, L.: An automatic process for weaving functionalquality attributes using a software product line approach. Journal of Systems andSoftware 112, 78–95 (2016)6. Horcas, J.M., Pinto, M., Fuentes, L.: Extending the common variability language(CVL) engine: A practical tool. In: Proceedings of the 21st International Systemsand Software Product Line Conference, SPLC, Volume B, Sevilla, Spain, September25-29. pp. 32–37 (2017), http://doi.acm.org/10.1145/3109729.31097497. Horcas, J.M., Pinto, M., Fuentes, L., Zschaler, S.: Towards contractual interfacesfor reusable functional quality attribute operationalisations. In: International Con-ference on Modularity. pp. 201–205 (2016)

vEXgine: Extendiendo el Motor de Ejecución de CVL

Horcas-Aguilera, José Miguel

Pinto-Alarcón, Mónica

Repositorio Institucional Universidad de Málaga

vEXgine: Extendiendo el Motor de Ejecución deCVLJosé Miguel Horcas, Mónica Pinto y Lidia FuentesUniversidad de Málaga, Andalucía Tech, Spain{horcas,pinto,lff}@lcc.uma.es, http://caosd.lcc.uma.es/Resumen El Lenguaje CVL (Common Variability Language) carece deuna herramienta flexible que permita poner en práctica las necesidadesindustriales del modelado de la variabilidad en Líneas de Producto Soft-ware. Las herramientas existentes que proporcionan soporte para CVLson prototipos incompletos, o se centran principalmente en la especifi-cación de la variabilidad, sin llegar a resolverla sobre modelos reales.Además, no existe una API que permita la interacción directa con el mo-tor CVL para extenderlo o usarlo en una aplicación independiente. Esteartículo presenta vEXgine, una implementación adaptable y extensibledel motor de ejecución de la variabilidad de CVL.Keywords: CVL, Línea de Producto Software, Variabilidad, vEXgine1. IntroducciónEl lenguaje CVL (Common Variability Language) [3] ha desplazado a lostradicionales modelos de características (feature models) a la hora de gestionarla variabilidad en Líneas de Producto Software (SPLs), especialmente en aque-llos enfoques centrados en la arquitectura [5]. Esto se debe a la multitud deventajas que CVL tiene sobre otros lenguajes de modelado de la variabilidad.Por un lado, CVL permite la resolución de variabilidad a nivel de arquitecturasoftware, es compatible con cualquier modelo basado en MOF (Meta Object Fa-cility), proporciona varios niveles de abstracción y unidades de modularizaciónpara modelar la variabilidad, y tiene soporte nativo para atributos y caracterís-ticas clonables. Por otro lado, CVL permite conectar el modelo de variabilidaddirectamente con la arquitectura software mediante la definición de unos pun-tos de variación que indican cómo se resuelve la variabilidad en la arquitecturasoftware. Durante la resolución de la variabilidad, el motor de ejecución de CVLdelega su control en un mecanismo de transformaciones Modelo a Modelo (M2M)a cargo de ejecutar la semántica definida por los puntos de variación. Por ejem-plo, eliminar un componente de la arquitectura si no está seleccionado en unaconfiguración del modelo de variabilidad.A pesar de estas ventajas, muchas propuestas [2,4,5,7] requieren extender omodificar CVL de diferentes formas para satisfacer sus necesidades. Desde mo-dificar el metamodelo de CVL para incorporar nuevos tipos de característicasal modelo de variabilidad [4], hasta cambiar la semántica de los puntos de va-riación para aplicar transformaciones de modelo más complejas [5] o aplicar laTabla 1. Comparativa de herramientas CVL.Característica MoSIS CVLi CVL 2ii BVRiiiKCVLivvEXginevEditor gráfico de modelos de variabilidad     Restricciones OCL     Resolución de la variabilidad     Transformaciones M2M complejas (OVPs)     Disponibilidad del metamodelo CVL     Interfaz de programación (API)      Proporciona la característica.  No proporciona la característica.i http://www.omgwiki.org/variability/doku.php?id=cvl\_tool\_from\_sintefii http://modelbased.net/tools/cvl-2-tool/iii http://modelbased.net/tools/bvr-tool/iv https://diverse-project.github.io/kcvl/v http://caosd.lcc.uma.es/vexgine/variabilidad directamente sobre código [2]. Incluso, algunas propuestas necesi-tan modificar el motor de ejecución de CVL para incluir pasos adicionales antesde resolver la variabilidad, como incorporar procesos de chequeo de modelos oidentificar los puntos de variación en el modelo arquitectónico [7].Sin embargo, la comunidad de CVL echa en falta herramientas que den so-porte completo al lenguaje (Tabla 1). En particular, ninguna de las herramientasactuales permite extender el enfoque de CVL, cambiar la semántica de los puntosde variación predefinidos, ni definir nuevos puntos de variación con semánticaspersonalizadas — i.e., definir OVPs (Opaque Variation Points). Tampoco existeuna API para CVL que permita la interacción directa con su motor de ejecuciónpara usarlo en una aplicación independiente o que permita su extensión.Este artículo presenta vEXgine [6]1, una implementación real del motor deejecución de CVL que permite extender el proceso de resolución de la variabilidadpara usar diferentes mecanismos de transformación de modelos. En particular, seproporciona una implementación del mecanismo de transformación M2M sobreel lenguaje de transformación ATL (ATL Transformation Language).2. vEXgineLa herramienta vEXgine2 es una implementación del motor de ejecución deCVL para resolver la variabilidad (Figura 1). Las principales características devEXgine son: (1) soporta completamente el proceso de materialización (esto es,el proceso de resolución de la variabilidad), incluyendo el mecanismo de dele-gación; (2) permite definir puntos de variación con semánticas definidas por elusuario (OVPs); (3) puede extenderse con diferentes motores de ejecución pa-ra resolver la variabilidad, y en particular, se proporciona una implementaciónde un motor de ejecución basado en transformaciones M2M sobre el lenguajeATL y metamodelos UML (Figura 2); y (4) proporciona una API en Java quepermite extender el enfoque CVL para satisfacer las necesidades de modelado yresolución de la variabilidad en SPLs, incluso en tiempo de ejecución.En la Figura 1 se identifican los puntos donde vEXgine extiende CVL deforma consistente, es decir, respetando el estándar CVL [1] para especificar yresolver la variabilidad. Básicamente hay tres puntos de extensión: (1) extender1 vEXgine recibió el premio a la mejor herramienta en la conferencia internacionalSPLC (Systems and Software Product Line Conference) en 2017.2 vEXgine está disponible en http://caosd.lcc.uma.es/vexgine/.Precondiciones()...materialización()...Postcondiciones()Modelo de VariabilidadBaseModelsBaseModelsModelo  BaseBaseModelsBaseModelsConfiguracionesBaseModelsBaseModelsModelos finalesconforme a referenciadelegaciónmaterializaciónMetamodelo CVLconfiguraciónMOFconforme aEjemplo: BVR (evolución de CVL) [7]Ejemplo:Identificación de puntos en el modelo base usando Henshin [11]Ejemplo: Injección de modelos usando ATL mediante los OVPs de CVL[9,10]referenciaPuntos de extensión de CVLSemántica definida con transformaciones de modeloMotor de Ejecución específicoM2M JVMATL QVT......Semántica definida con código JavaFigura 1. vEXgine y los puntos de extensión de CVL.el metamodelo de CVL; (2) extender el proceso de materialización; y (3) extenderel motor de delegación.Extensión del metamodelo de CVL. El metamodelo de CVL se puede mo-dificar para extender los modelos de variabilidad y los modelos de configuración.Esto permite definir nuevos constructores para la especificación de relacionesde variabilidad más complejas, y añadir nuevos tipos de puntos de variación.Un ejemplo de este tipo de extensión es BVR [4] done se añaden constructo-res nuevos a cVL para mejorar la expresividad del modelo de variabilidad comocaracterísticas que involucran literales u objetivos.Con vEXgine se proporciona un metamodelo de CVL extendido para poderdefinir transformaciones de modelo más complejas (OVPs) que las predefinidaspor los puntos de variación de CVL.Extensión del proceso de materialización. Extender el proceso de mate-rialización de CVL significa modificar el motor de CVL para adaptar o extenderel proceso de resolución de la variabilidad a las necesidades de los ingenierosde SPLs. Como muestra la Figura 1, es posible incluir nuevos pasos antes y/odespués de la resolución de la variabilidad. Por ejemplo, para validar que lavariabilidad se ha resuelto correctamente en el modelo/producto final, o paraincluir un proceso previo que identifique de manera segura los puntos donde seva a aplicar la variabilidad en el modelo arquitectónico, como en [7].Extensión del motor de delegación. Durante su ejecución, CVL dele-ga el control en un motor de transformación M2M encargado de ejecutar lastransformaciones definidas por los puntos de variación. Extendiendo este mo-tor de delegación es posible usar nuevos mecanismos para resuelva la variabi-lidad y nuevos lenguajes de transformación de modelos como ATL [5], o QVT(Query/View/Transformation), o incluso resolver la variabilidad directamentesobre código [2].Figura 2. Interfaz gráfica de vEXgine.3. ConclusionesLa herramienta vEXgine (Figura 2) es una implementación del motor de eje-cución de CVL para resolver la variabilidad usando transformaciones de modelocon semánticas personalizadas. La API proporcionada permite usar vEXgine encualquier aplicación que necesite resolver la variabilidad de modelos CVL. Encomparación con las herramientas existentes de CVL, vEXgine puede extender-se para satisfacer las necesidades de los arquitectos software y desarrolladores através de los puntos de extensión identificados en el enfoque CVL.AgradecimientosTrabajo financiado por los proyectos MAGIC P12-TIC1814 y HADAS TIN2015-64841-R, y por la Universidad de Málaga.Referencias1. CVL Submission Team: Common Variability Language (CVL), OMG revised sub-mission. http://www.omgwiki.org/variability/ (2012)2. Filho, J.a.B.F., Allier, S., Barais, O., Acher, M., Baudry, B.: Assessing product linederivation operators applied to java source code: An empirical study. In: Interna-tional Conference on Software Product Line. pp. 36–45. SPLC (2015)3. Haugen, Ø., Møller-Pedersen, B., Oldevik, J., Olsen, G.K., Svendsen, A.: Addingstandardized variability to domain specific languages. In: International SoftwareProduct Line Conference. pp. 139–148. SPLC (2008)4. Haugen, Ø., Øgård, O.: BVR — better variability results. In: System Analysis andModeling: Models and Reusability, pp. 1–15. Springer (2014)5. Horcas, J.M., Pinto, M., Fuentes, L.: An automatic process for weaving functionalquality attributes using a software product line approach. Journal of Systems andSoftware 112, 78–95 (2016)6. Horcas, J.M., Pinto, M., Fuentes, L.: Extending the common variability language(CVL) engine: A practical tool. In: Proceedings of the 21st International Systemsand Software Product Line Conference, SPLC, Volume B, Sevilla, Spain, September25-29. pp. 32–37 (2017), http://doi.acm.org/10.1145/3109729.31097497. Horcas, J.M., Pinto, M., Fuentes, L., Zschaler, S.: Towards contractual interfacesfor reusable functional quality attribute operationalisations. In: International Con-ference on Modularity. pp. 201–205 (2016)

vEXgine: extendiendo el motor de ejecución de CVL

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vEXgine: extendiendo el motor de ejecución de CVL

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