Titelaufnahme

Titel
aspectUWA - applying aspect-orientation to the model-driven development of ubiquitous Web applications / Andrea Schauerhuber
VerfasserSchauerhuber, Andrea
Begutachter / BegutachterinKappel, Gerti ; Retschitzegger, Werner
Erschienen2007
UmfangXXIV, [289] S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Diss., 2007
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Ubiquitäre Web Anwendungen / Aspektorientierte Modellierung / Modellgetriebene Softwareentwicklung / Modellierung von Web Anwendungen
Schlagwörter (EN)Ubiquitous Web Applications / Aspect-oriented Modeling / Model-Driven Software Development, Web Modeling
Schlagwörter (GND)World Wide Web / Anwendungssoftware / Modellgetriebene Entwicklung / Aspektorientierte Programmierung
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-21723 Persistent Identifier (URN)
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aspectUWA - applying aspect-orientation to the model-driven development of ubiquitous Web applications [6.66 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Ubiquitous web applications (UWA) are a new type of web applications which are accessed in various contexts, i.e., through different devices, by users with various interests, at anytime from anyplace around the globe. In this respect, customization functionality exploits information on this context of use in order to adapt the application's services accordingly. In web application development, customization is considered a new dimension which increases complexity by "crosscutting" the content, hypertext, and presentation levels of a web application. Hence, from a software engineering point of view, a systematic development of UWAs on the basis of models is crucial. In model-driven engineering (MDE), models are employed "as programs" to (semi-) automatically generate applications, which results in more efficient development processes as well as better maintainability and evolution of software. Customization functionality, however, is typically intermingled with the core functionality in a web application model, having a negative effect on understandability, reuse, maintenance and evolution. The aspect-orientation paradigm provides a new way of modularizing crosscutting concerns such as customization within so-called aspects, as well as the necessary means for composing the previously separated concerns in order to obtain the complete application model. There are already some web modeling approaches dealing with the ubiquitous nature of web applications, amongst them, first proposals to use aspect-orientation. Nevertheless, these approaches suffer from the following problems: First, they don't consider the crosscutting nature of customization comprehensively, but for the hypertext level, only. Second, just very basic aspect-oriented modeling (AOM) concepts are used, resulting in less powerful mechanisms for separating customization. Third, composition of concerns is not regarded for the modeling level. And fourth, model-driven development of UWAs in the sense of MDE is still limited due to missing metamodel specifications and lack of tool support.

The overall aim of this thesis is the exhaustive use of aspect-orientation as driving paradigm for comprehensively modeling customization aspect separately from all web application levels as well as providing means for composing the aspect with the web application model. Therefore, this thesis proposes the aspectUWA approach, which suggests a generic framework for extending existing web modeling languages with AOM concepts within the realms of MDE. In the context of this thesis, aspectUWA is applied to the web modeling language WebML, which doesn't allow to separately model customization. The major contributions of this thesis are as follows: (i) A Conceptual Reference Model (CRM) for AOM has been developed to form the aforementioned general framework. (ii) A metamodel for WebML has been semi-automatically generated from an existing DTD-based language specification in order to allow for MDE. (iii) The aspectWebML language has been designed on basis of the CRM and represents WebML's port to AOM allowing for modeling customization separately as well as for composing the customization aspect with the rest of the web application model.

(iv) An initial set of guidelines to be used for modeling customization within aspectWebML is proposed. And (v), the aspectWebML Modeling Environment provides the often missing tool support for modeling crosscutting concerns as well as their composition.

Zusammenfassung (Englisch)

Ubiquitäre Web-Anwendungen (UWA) stellen speziell auf die aktuelle Situation angepasste Informationen und Dienste zur Verfügung. Diese Anpassung an den aktuellen Kontext, z.B. an verschiedene Endgeräte, Benutzer mit diversen Interessen, deren Aufenthaltsort sowie zeitliche Aspekte, wird als Customization Funktionalität bezeichnet. Die Entwicklung einer UWA unter Berücksichtigung von Customization, die sich quer durch die Kontent-, Hypertext- und Präsentations-Ebenen einer Web-Anwendung zieht, gestaltet sich jedoch äußerst komplex und bedarf einer systematischen Entwicklung auf Basis von Modellen im Sinne des Model-driven Engineerings (MDE). Dabei verspricht MDE effizientere Entwicklungsprozesse sowie bessere Wartbarkeit und Weiterentwicklung von Software durch die semi-automatische Generierung von Software aus Modellen. Im Modell einer Web-Anwendung ist Customization jedoch inhärent mit der Kernfunktionalität vermischt und behindert dadurch die Verständlichkeit, Wiederverwendbarkeit, Wartbarkeit und Weiterentwicklung. Die Aspekt-Orientierung bietet dafür einerseits neue Konzepte um Querschnittsfunktionalität wie Customization in so genannten Aspekten zu modularisieren und andererseits die notwendigen Mechanismen für die Integration dieser separierten Funktionalitäten, um ein verwendbares Gesamtmodell zu erhalten. Einige wenige Web Modellierungssprachen unterstützen bereits die aspekt-orientierte Modellierung (AOM) von Customization jedoch mit folgenden Restriktionen:

Erstens wird Customization nur für die Hypertext-Ebene, getrennt von der Kernfunktionalität der Web-Anwendung behandelt. Zweitens werden nur wenige grundlegende Konzepte der AOM eingesetzt, was in limitierten Mechanismen zur Trennung von Customization resultiert. Drittens, wird die spätere Integration der Aspekte in Modelle nicht unterstützt. Und viertens ist die model-getriebene Entwicklung einer UWA im Sinne von MDE aufgrund fehlender Metamodell-Spezifikationen und Werkzeugunterstützung oft nicht möglich.

Das Ziel der vorliegenden Dissertation ist der umfassende Einsatz von AOM Konzepten, um einerseits den Customization Aspekt auf allen Ebenen einer Web-Anwendung getrennt modellieren und andererseits den Aspekt auch wieder mit der Kernfunktionalität integrieren zu können. Als Lösung wird der aspectUWA Ansatz vorgestellt, welcher die Erweiterung existierender Web Modellierungssprachen um AOM Konzepte auf Basis eines generischen Rahmenwerks diskutiert. Die Anwendung des aspectUWA Ansatz wir anhand der Web Modellierungssprache WebML gezeigt. Dabei sind die wesentlichen Beiträge dieser Dissertation: (i) Das so genannte Conceptual Reference Model als generisches Rahmenwerk für die Erweiterung von Web Modellierungssprachen um aspekt-orientierte Modellierungskonzepte. (ii) Eine Metamodell-Spezifikation für WebML, welche semi-automatisch aus einer existierenden Sprachspezifikation auf Basis von DTDs entwickelt wurde. (iii) Die aspectWebML Sprache, die auf dem konzeptuellen Referenzmodell und dem WebML Metamodell aufbauend entwickelt wurde und die Modellierung von Aspekten als auch deren Integration unterstützt. (iv) Richtlinien für die Modellierung von Customization mit aspectWebML. Und (v) die aspectWebML Entwicklungsumgebung als Werkzeugunterstützung für die Modellierung und Integration von Aspekten mit aspectWebML.