Metamodellbasierte und hierarchieorientierte ... - RosDok

12 Grundlagen: Modellierung in ausgewählten Gebieten
Klassendiagramme zur Datenmodellierung ein Beleg. Geht es dann um die Umsetzung der grafischen
Datenmodelle können z.B. die textuellen sehr populären XML-Techniken eingesetzt werden. Hier gibt es
z.B. Transformationstechniken von UML-Klassendiagrammen zu XSD-Schemata [Mal03]. Diese Technik
wird ebenfalls eingesetzt um mit XML in Verbindung mit Metamodellen Austauschformate für UML-
Modelle festzulegen. Hat man ein werkzeugunabhängiges XML-basiertes Austauschformat, so lassen sich
Modelle zwischen unterschiedlichen Tools austauschen.
Das UML-Metamodell beschreibt mit Sprachmitteln des UML-Klassendiagramms die eigene UML-Modellierungssprache
[UML10]. Wird das UML-Metamodell in ein XSD-Schema transformiert, erhält man ein
Austauschformat für UML-Modelle. Die dann erhaltenen XML-Dateien stellen UML-Modelle dar. Mit XMI
wurde diese Vorgehensweise verfolgt, mit dem Ziel, ein verlässliches Austauschformat für UML-Modelle
zu erhalten [XMI05].
Metamodelle werden aber nicht nur zur Definition von Austauschformaten im Zusammenhang mit XML
genutzt. Sie können ebenfalls (domänenspezifische) Sprachen definieren [Kle08]. Analog dazu wie Backus-
Naur-Form Grammatiken eingesetzt werden, um Programmiersprachen zu definieren, können Metamodelle
Modellierungssprachen definieren. Aus einer Grammatik werden Programme und aus Metamodellen Modelle
abgeleitet. In Metamodellen wird üblicherweise erst die strukturellen Eigenschaften der Modelle festgelegt.
Die operationale Semantik der einzelnen Modellelemente bleibt zumindest beim Metamodell für die
UML [UML10] unterspezifiziert. Diese Eigenschaft der Metamodelle ist analog zu Grammatiken für
Programmiersprachen zu sehen, bei denen in der Regel die Semantik der einzelnen Kommandos auch noch
nicht definiert ist.
Ist der von der Grammatik abgeleitete Compiler vorhanden, in dem zusätzlich auch die Semantiken der
Kommandos umgesetzt sind, können Programme übersetzt und gestartet werden, die daraufhin im Computer
ablaufen. Analog gibt es auf Modellseite auch ausführbare Modelle. Die dafür notwendigen Ausführungssprachen
sind mit Alf [OMG10] oder SOIL [Büt11] für die UML vorhanden, die die operationale Semantik
für Modelle definieren. Mit einem entsprechenden UML-Tool lassen sich diese Modelle dann ausführen und
testen.
Mit Query View Transformation (QVT) [QVT08] und diverse Tools können in Verbindung mit Metamodellen
Transformationen definiert werden, die Veränderungen des Systemzustands bewirken. Bei solchen
Transformationen wird das gleiche Metamodell für Quelle und Ziel genutzt. Ursprünglich ist QVT jedoch
dafür vorgesehen, verschiedene Metamodelle als Quelle und Ziel zu nutzen. Damit soll auf Basis von
Metamodellen ermöglicht werden, Modelle einer Sprache in eine andere zu transformieren (z.B. von UML-
Klassendiagramme zu Entity-Relationship-Diagramme). Seiteneffektfreie Sprachen wie OCL [OCL10]
reichen für die Umsetzung von Modelltransformationen nicht aus, so dass für QVT eine imperative Version
von OCL entwickelt wurde um die Modelltansformationen umzusetzen [QVT08].
Metamodelle kann man des Weiteren auch zur Beschreibung von textuell dargestellten Sprachen nutzen.
So ist für die OCL selber ein UML-basiertes Metamodell entwickelt worden, um die Syntax der textuellen
Sprache zu beschreiben [Ric01]. Es gibt noch viele weitere Bereiche, in denen Metamodelle Anwendung
finden, die hier jedoch nicht weiter aufgeführt werden. Die Einsatzmöglichkeiten von Metamodellen reichen
von sehr informellen Ansätzen, die rein konzeptionell Sachverhalte ausdrücken zu eher formalen Ansätzen,
die eine modellzentrierte Entwicklung mit Modelltransformationen beinhaltet.