Kombination von Modellierungstechniken für den Softwareentwurf [Taschenbuch]

Der Begriff Modellbasierte Softwareentwicklung adressiert eine Reihe von unterschiedlichen Zielsetzungen:
Es soll Software entwickelt werden, die einem hohen Qualitätsstandard genügt,die Softwareentwicklung soll auf Ingenieurniveau gehoben werden, Routinearbeiten sollen weitgehend automatisiert werden, der Entwurfsprozeß soll in technologischer und wirtschaftlicher Hinsicht besser plan- und kontrollierbar werden und der Grad an Wiederverwendung von Know-How und von Softwarekomponenten soll erhöht werden.
Modelle in einem derartigen Entwurfsprozeß sind also auf der einen Seite Hilfsmittel für die Erfassung von Kundenwünschen (Ersatz für das Pflichtenheft), für die Konstruktion des Softwareproduktes und für die Einsatzplanung. Auf der anderen Seite bilden diese Modelle aber auch einen wertvollen Wissenspeicher, der die Ideen und Lösungen eines Entwicklungsprojektes zukünftigen Projekten zur Verfügung stellt. Bereits hier ist zu erkennen, daß es - bedingt durch den unterschiedlichen Einsatzzweck - nicht das Entwurfsmodell eines Softwaresystems gibt, sondern daß im Laufe des Entwurfsprozesses eine Reihe von zu einander in Beziehung stehenden Modellen gebildet wird. Diese Entwurfsmodelle weisen eine hohe Analogie zu Bauplänen und Konstruktionszeichnungen in der Architektur oder im Maschinebau auf und sind in der Regel präskriptiver bzw. konstruktiver Natur. Ergänzt werden diese Modelle durch deskriptive Modelle, die z.B. der Vorhersage von Systemeigenschaften dienen.
Komplexe informationsverarbeitende Systeme sind zusätzlich dadurch charakterisiert, daß sie gleichzeitig verschiedene Eigenschaften aus unterschiedlichen physikalischen, technischen oder auch sozialen Domänen besitzen und sich als eine Komposition miteinander kommunizierender unabhängiger und eigenständiger Komponenten darstellen. Auch dieser Fakt erfordert bereits während des Entwurfs eine Kombination unterschiedlicher Modelle, Modellierungstechniken, Werkzeuge und Standards, welche auf die jeweiligen domänenspezifische Aspekte zugeschnitten sind. Mit ihren Untersuchungen zur Unterstützung der Kombination von Modellen und wie auch der Kombination von Modellierungstechniken im Softwareentwicklungsprozeß ordnet sich das Buch in den Themenkreis Model Driven Architecture (MDA) ein, sein Inhalt ist dementsprechend wie folgt gegliedert:
Kapitel 1 charakterisiert das mit dem Buch adressierte Anwendungsgebiet und definiert mit dem Begriff Kooperierende Systeme eine Klasse von informationsverarbeitenden Systemen, die über den klassischen Begriff verteilter Systeme hinausgeht. Neben die Komplexität und die Verteiltheit als Herausforderung an den Entwurf dieser Systeme treten hier zusätzliche Aspekte wie eine inherente Heterogenität, eine Evolutionarität und eine lange Lebensdauer. Für Kooperierende Systeme ist der Einsatz von Modellen im gesamten Lebenszyklus vom Entwurf bis hin zum Einsatz unabdingbar.
Kapitel 2 widmet sich anschließend den Begriffen System und Modell sowie Modellierungssprachen und Modellierungstechniken. Nach einer einführenden Betrachtung des prinzipiellen Aufbaus und der Funktionsweise von Modellierungssprachen wird dabei auf den Modellzweck Softwareentwicklung für Kooperierende Systeme und dessen Einfluß auf die anzuwendenden Modellierungstechniken sowie auf die unterschiedlichen Arten von Beziehungen zwischen Modellen eingegangen.

Kapitel 3 und Kapitel 4 geben einen Überblick über aktuelle Softwareentwicklungsprozesse sowie in der Softwareentwicklung eingesetzte Modellierungssprachen. Die Sprachen SDL, UML und IDL/ODL als Repräsentanten unterschiedlicher Formen von Modellierungssprachen werden detailliert vorgestellt und bewertet.
In Kapitel 5 wird darauf aufbauend eine systematische Untersuchung des Modelleinsatzes unter dem Gesichtspunkt der Verwendung unterschiedlicher Modelle und Modellierungstechniken vorgenommen. Es werden drei zentrale Formen der Modellkombination, die Prozeßbedingte Kombination, die Abstraktionsbedingte Kombination und die Strukturell bedingte Kombination, herausgearbeitet und deren Einsatz anhand konkreter Beispiele demonstriert.
Kapitel 6 stellt die zwei klassischen Verfahren zur Unterstützung der Modellkombination, die Sprachintegration und die Sprachübersetzung, in unterschiedlichen Ausprägungen vor. Insbesondere erfolgt eine Bewertung dieser Verfahren in Bezug auf die Nutzbarkeit für die verschiedenen Modellkombinationsformen und in Bezug auf die Eignung für den praktischen Einsatz bei der Softwareentwicklung für Kooperierende Systeme.
In Kapitel 7 und Kapitel 8 wird mit der Konzeptraumbasierten Kombination eine neue Form der Kombination von Modellierungssprachen entwickelt. Im Gegensatz zu den klassischen Vorgehensweisen ist diese Art der Kombination von Modellierungssprachen alleinig auf den Konzepträumen der betroffenen Sprachen basiert und damit unabhängig von den konkreten Notationen. Während Kapitel 7 das allgemeine Prinzip der Konzeptraumbasierten Kombination definiert, werden in Kapitel 8 Strategien zu deren schrittweisen Einführung in existierende Modellierungswerkzeuge für den Softwareentwurf erarbeitet. Hiermit werden entscheidende Grundlagen für eine an MDA orientierte Softwareentwicklung gelegt.
Im abschließenden Kapitel 9 wird eine Zusammenfassung der in dem Buch dargestellten Ergebnisse und eine Einordnung in aktuelle Strategien bei der Softwareentwicklung für komplexe Systeme gegeben.