ドメイン固有のモデリング

ドメイン固有モデリング( DSM ) は、コンピュータソフトウェアなどのシステムを設計および開発するためのソフトウェアエンジニアリング手法です。システムのさまざまな側面を表現するために、ドメイン固有言語を体系的に使用します。

ドメイン固有のモデリング言語は、汎用モデリング言語よりも高レベルの抽象化をサポートする傾向があるため、特定のシステムを指定するために必要な労力と低レベルの詳細が少なくなります。

概要

ドメイン固有モデリングには、コード生成という概念も含まれることがよくあります。つまり、ドメイン固有言語モデルから直接実行可能なソースコードを自動的に作成することです。ソースコードを手動で作成して保守する必要がなくなるため、ドメイン固有言語では開発者の生産性を大幅に向上できます。 ^[1]手動コーディングと比較した自動生成の信頼性により、生成されるプログラムの欠陥数も減り、品質が向上します。

ドメイン固有言語は、1980 年代のCASEツールや1990 年代のUMLツールでの初期のコード生成の試みとは異なります。これらの両方において、コードジェネレーターとモデリング言語はツールベンダーによって構築されました。 ^[要出典]ツールベンダーがドメイン固有言語とジェネレーターを作成することは可能ですが、ドメイン固有言語は 1 つの組織内で発生するのが一般的です。1 人または数人の熟練した開発者がモデリング言語とジェネレーターを作成し、残りの開発者がそれらを使用します。

モデリング言語とジェネレーターを、それらを使用する組織が構築することで、正確なドメインに厳密に適合し、ドメインの変更に対応できるようになります。

ドメイン固有言語は通常、特定のドメインのさまざまな抽象化レベルをカバーできます。たとえば、携帯電話用のドメイン固有モデリング言語を使用すると、ユーザーはユーザーインターフェイスの高レベルの抽象化と、電話番号や設定などのデータを保存するための低レベルの抽象化を指定できます。同様に、金融サービス用のドメイン固有モデリング言語を使用すると、ユーザーはクライアントの高レベルの抽象化と、株式や債券の取引アルゴリズムを実装するための低レベルの抽象化を指定できます。

トピック

ドメイン固有言語の定義

言語を定義するには、定義を記述する言語が必要です。モデルの言語はメタモデルと呼ばれることが多いため、モデリング言語を定義する言語はメタメタモデルと呼ばれます。メタメタモデルは、既存の言語から派生したものや既存の言語をカスタマイズしたものと、メタメタモデルとして特別に開発されたものの 2 つのグループに分けられます。

派生したメタメタモデルには、実体関連図、形式言語、拡張バッカス・ナウア記法(EBNF)、オントロジー言語、XML スキーマ、およびメタオブジェクト機能(MOF) が含まれます。これらの言語の強みは、元の言語の親しみやすさと標準化にあります。

ドメイン固有のモデリングの精神は、特定のタスクのための新しい言語の作成を支持するため、当然のことながら、メタメタモデルとして設計された新しい言語があります。そのような言語の中で最も広く使用されているのは、OPRR、^[2]^[3] GOPRR、^[4]および GOPPRR のファミリーであり、最小限の労力でモデリング言語に見られるものをサポートすることに重点を置いています。

ドメイン固有言語のツールサポート

多くの汎用モデリング言語では、すでにCASEツールの形でツールサポートが提供されています。ドメイン固有言語は、市場規模が小さすぎるため、特注の CASE ツールをゼロから構築することができません。代わりに、ドメイン固有言語のツールサポートのほとんどは、既存のドメイン固有言語フレームワークに基づいて、またはドメイン固有言語環境を通じて構築されています。

ドメイン固有言語環境は、メタモデリングツール、つまりモデリングツールまたは CASE ツールを定義するために使用されるモデリングツールと考えることができます。結果として得られるツールは、ドメイン固有言語環境内で動作することも、まれに独立したスタンドアロンプログラムとして作成されることもあります。より一般的なケースでは、ドメイン固有言語環境は、従来の CASE ツールと比較して、追加の抽象化レイヤーをサポートします。

ドメイン固有言語環境を使用すると、ドメイン固有言語のツールサポートを取得するコストを大幅に削減できます。これは、適切に設計されたドメイン固有言語環境によって、ドメイン固有のエディター、ブラウザー、コンポーネントなど、ゼロから構築するにはコストがかかるプログラム部分の作成が自動化されるためです。ドメインの専門家は、ドメイン固有の構成とルールを指定するだけでよく、ドメイン固有言語環境によって、対象ドメインに合わせて調整されたモデリングツールが提供されます。

既存のドメイン固有言語のほとんどは、ドメイン固有言語環境で行われ、MetaEdit+やActifsourceなどの商用、 GEMSなどのオープンソース、またはGMEなどの学術的な環境のいずれかです。ドメイン固有言語の人気の高まりにより、ドメイン固有言語フレームワークが既存の IDE に追加されるようになりました。たとえば、Eclipse Modeling Project (EMP) のEMFおよびGMFや、Microsoft の DSL Tools for Software Factoriesなどです。

ドメイン固有言語とUML

統一モデリング言語(UML) は、主にオブジェクト指向プログラミングをサポートするように設計された、ソフトウェア集約型システム用の汎用モデリング言語です。したがって、ドメイン固有言語とは対照的に、UML は幅広いドメインにわたってさまざまな目的で使用されます。UML が提供するプリミティブはオブジェクト指向プログラミングのプリミティブですが、ドメイン固有言語は、そのドメインのすべての実践者に馴染みのあるセマンティクスのプリミティブを提供します。たとえば、自動車工学の分野では、アンチロックブレーキシステムやステアリングホイールなどの特性を表すソフトウェアモデルが存在します。

UML には、特定のドメインやプラットフォームに合わせて制約およびカスタマイズできるプロファイルメカニズムが含まれています。UML プロファイルは、ステレオタイプ、ステレオタイプ属性 (UML 2.0 より前はタグ付き値と呼ばれていました)、および制約を使用して、UML の範囲を特定のドメインに制限および拡張します。おそらく、特定のドメインに合わせて UML をカスタマイズする最もよく知られた例は、システムエンジニアリング用のドメイン固有言語であるSysMLです。

UMLは、ソースコード、ドキュメント、テストなどの技術的成果物がドメインモデルからアルゴリズム的に生成されるさまざまなモデル駆動型開発アプローチでよく使用されます。たとえば、法的文書標準Akoma Ntosoのアプリケーションプロファイルは、法的概念とオントロジーをUMLクラスオブジェクトで表現することで開発できます。^[5]

参照

参考文献

^ Kelly, S. および Tolvanen, J.-P.、(2008)ドメイン固有モデリング: 完全なコード生成の実現、 John Wiley & Sons、ニュージャージー。ISBN 978-0-470-03666-2 [ 1]
^ RJ Welke. CASE リポジトリ: 単なるデータベースアプリケーション以上のもの。WW Cotterman および JA Senn 編著、1988 INTEC シンポジウム「システム分析と設計: 研究戦略」議事録、ジョージア州アトランタ、1988 年。ジョージア州立大学。[2]
^ Smolander, K.、(1992) OPRR - システム開発手法のモデリングのためのモデル。Next Generation CASE Tools (eds. K. Lyytinen、V.-P. Tahvanainen) IOS Press、アムステルダム、オランダ、pp. 224-239。[3]
^ Kelly, S.、Lyytinen, K.、および Rossi, M.、「MetaEdit+: 完全に構成可能なマルチユーザーおよびマルチツール CASE 環境」、CAiSE'96 の議事録、第 8 回高度情報システム工学国際会議、コンピュータサイエンスの講義ノート 1080、Springer-Verlag、pp. 1-21、1996 年。(博士論文では 3metools.pdf として記載)
^ Flatt, Amelie; Langner, Arne; Leps, Olof (2022). Akoma Ntoso アプリケーションプロファイルのモデル駆動型開発 - XML サブスキーマのモデルベース生成の概念フレームワーク(第 1 版)。ハイデルベルク: Sprinter Nature。ISBN 978-3-031-14131-7。

外部リンク

生成的ソフトウェア開発のためのドメイン固有モデリング 2010-01-31 にWayback Machineでアーカイブ、Martijn Iseger による Web 記事、2010
IoC フレームワークにおけるドメイン固有モデリング Web 記事、Ke Jin、2007 年
メソッドとツールからの完全なコード生成のためのドメイン固有モデリング Juha-Pekka Tolvanen による Web 記事、2005 年
既存のフレームワーク用のドメイン固有のモデリング言語の作成 Web 記事、Juha-Pekka Tolvanen、2006 年

[dsmKelly-1] Kelly, S. および Tolvanen, J.-P.、(2008)ドメイン固有モデリング: 完全なコード生成の実現、 John Wiley & Sons、ニュージャージー。ISBN 978-0-470-03666-2 [ 1]

[oprrWelke-2] RJ Welke. CASE リポジトリ: 単なるデータベースアプリケーション以上のもの。WW Cotterman および JA Senn 編著、1988 INTEC シンポジウム「システム分析と設計: 研究戦略」議事録、ジョージア州アトランタ、1988 年。ジョージア州立大学。[2]

[oprrSmolander-3] Smolander, K.、(1992) OPRR - システム開発手法のモデリングのためのモデル。Next Generation CASE Tools (eds. K. Lyytinen、V.-P. Tahvanainen) IOS Press、アムステルダム、オランダ、pp. 224-239。[3]

[GOPRR-4] Kelly, S.、Lyytinen, K.、および Rossi, M.、「MetaEdit+: 完全に構成可能なマルチユーザーおよびマルチツール CASE 環境」、CAiSE'96 の議事録、第 8 回高度情報システム工学国際会議、コンピュータサイエンスの講義ノート 1080、Springer-Verlag、pp. 1-21、1996 年。(博士論文では 3metools.pdf として記載)

[5] Flatt, Amelie; Langner, Arne; Leps, Olof (2022). Akoma Ntoso アプリケーションプロファイルのモデル駆動型開発 - XML サブスキーマのモデルベース生成の概念フレームワーク(第 1 版)。ハイデルベルク: Sprinter Nature。ISBN 978-3-031-14131-7。