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Über die Semantikbeschreibung OCL-artiger Sprachen

Thomas Baar

ISBN 978-3-8325-0433-5
200 Seiten, Erscheinungsjahr: 2003
Preis: 40.50 €
Spezifikation und Modellierung sind Arbeitsschritte bei der Entwicklung von Softwaresystemen, die der Implementierung vorangehen und umso sorgfältiger durchgeführt werden sollten, je komplexer das in Entwicklung befindliche System ist. In der Praxis werden exakte Spezifikationen und Modellierungen oftmals vernachlässigt, unter anderem auch deshalb, weil die Bedeutung (Semantik) der verfügbaren Modellierungssprachen nicht selten strittig oder unklar ist. Infolgedessen bleiben Entwickler unsicher, ob eine gegebene Modellierung wirklich jeden relevanten Aspekt eines Softwaresystems korrekt widerspiegelt.
Zur Beschreibung von Syntax und Semantik, d.h. zur Beschreibung des Aufbaus und der Bedeutung aller Ausdrücke einer Modellierungssprache, findet in letzter Zeit die Technik der Metamodellierung verbreitet Anwendung. Bei der aus industrieller Sicht wichtigsten Modellierungssprache Unified Modeling Language (UML) definiert ein Metamodell -- hierbei handelt es sich um einen komplexen Ausdruck der Sprache UML -- die abstrakte Syntax der UML. Solch eine Vorgehensweise provoziert folgende Frage, die Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit war: Um das Metamodell verstehen zu können, muß zunächst die Bedeutung der im Metamodell verwendeten Sprachkonstrukte klar sein, deren Definition aber notwendigerweise auf der Syntax von UML aufbauen muß, also dem, was man anfangs mittels des Metamodells zu definieren trachtete.
Diese Zirkularität ist in der Literatur zwar bemerkt, aber wenig diskutiert worden. Das in der vorliegenden Arbeit entwickelte Vorgehen löst dieses Problem durch Einführung einer UML-ähnlichen Metasprache CINV, die auch Elemente der in UML integrierten Constraintsprache Object Constraint Language (OCL) enthält. Syntax und Semantik von CINV sind in traditioneller Weise durch mathematische Definitionen gegeben. Die abstrakte Syntax von CINV ist darüber hinaus durch ein CINV-Metamodell gegeben, das als korrekt nachgewiesen werden konnte. Ein weiteres Anwendungsfeld der Sprache CINV ist die Beschreibung anderer Modellierungssprachen (z.B. UML und OCL) in Syntax und Semantik. Hierbei orientieren sich die CINV-Modelle an bekannten, in mathematischer Form gegebenen Definitionen von konzeptionell ähnlichen Sprachen wie Prädikaten- oder Programmlogiken. Die Orientierung an einigen, in der Literatur gut untersuchten Sprachen führt zu anderen 'Metamodellen' als den bislang im Sprachstandard für UML und OCL angegebenen.

Keywords:
  • Softwarespezifikation
  • Objektorientierte Modellierung
  • Metamodellierung
  • Semantik

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