[논문 리뷰] Meta-Data Objects as the Basis for System Evolution

Florida Estrella, Richard McClatchey외 3명|arXiv (Cornell University)|2001. 07. 30.

Business Process Modeling and Analysis참고 문헌 4인용 수 15

한 줄 요약

이 논문은 사용자 요구사항의 변화에 대응하기 위해 시스템의 진화를 가능하게 하는 메타데이터 객체를 사용하는 반사적 소프트웨어 아키텍처를 제안한다. 암묵적인 시스템 요소들을 명시적이고 버전 관리 가능한 메타데이터 객체로 구체화함으로써, 시스템의 구조와 동작을 분리함으로써 모델과 구현의 비동기적이고 독립적인 진화를 가능하게 한다. 이는 고에너지 물리학 분야의 CRISTAL 프로젝트를 통해 입증되었다.

ABSTRACT

One of the main factors driving object-oriented software development in the Web- age is the need for systems to evolve as user requirements change. A crucial factor in the creation of adaptable systems dealing with changing requirements is the suitability of the underlying technology in allowing the evolution of the system. A reflective system utilizes an open architecture where implicit system aspects are reified to become explicit first-class (meta-data) objects. These implicit system aspects are often fundamental structures which are inaccessible and immutable, and their reification as meta-data objects can serve as the basis for changes and extensions to the system, making it self- describing. To address the evolvability issue, this paper proposes a reflective architecture based on two orthogonal abstractions - model abstraction and information abstraction. In this architecture the modeling abstractions allow for the separation of the description meta-data from the system aspects they represent so that they can be managed and versioned independently, asynchronously and explicitly. A practical example of this philosophy, the CRISTAL project, is used to demonstrate the use of meta-data objects to handle system evolution.

연구 동기 및 목표

• 변화하는 사용자 요구사항 하에서 객체지향 소프트웨어의 시스템 진화 가능성 문제를 해결한다.
• 기존 시스템에서 핵심적인 구조적 요소들이 암묵적이고 수정 불가능한 점을 극복한다.
• 시스템 모델과 그 구현을 별도로 관리하고 버전 관리할 수 있도록 한다.
• 명시적인 메타데이터 추상화를 통해 자가 기술 시스템의 기반을 마련한다.
• 실제 과학 소프트웨어 환경(고에너지 물리학을 위한 CRISTAL 프로젝트)에서 이 접근법의 실현 가능성을 입증한다.

제안 방법

• 모델 추상화와 정보 추상화라는 두 가지 수직적인 추상화 기반의 반사적 아키텍처를 도입한다.
• 암묵적인 시스템 요소(예: 클래스 구조, 제약 조건 등)를 일급 메타데이터 객체로 구체화한다.
• 시스템 모델의 기술과 런타임 시스템 요소 간의 분리를 명시적으로 수행한다.
• 메타데이터 객체와 시스템 구성 요소의 독립적이고 비동기적이며 명시적인 버전 관리를 가능하게 한다.
• 아키텍처의 타당성을 검증하기 위해 실용적 구현 사례로 CRISTAL 프로젝트를 활용한다.
• 런타임 시스템 내부 탐색, 수정 및 진화를 지원하기 위해 메타데이터 객체를 활용한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 객체지향 시스템에서 런타임 동작과 시스템 진화를 분리할 수 있는가?
• RQ2 암묵적인 시스템 구조를 명시적으로 관리하고 버전 관리 가능한 형태로 만들 수 있는 아키텍처 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 메타데이터 객체가 시스템 모델과 구현의 독립적 진화를 효과적으로 지원할 수 있는가?
• RQ4 모델과 정보 추상화의 분리가 시스템의 적응 가능성에 어떻게 기여하는가?
• RQ5 이 접근법은 요구사항이 변화하는 실제 과학 소프트웨어 시스템에 어느 정도 적용 가능한가?

주요 결과

• 반사적 아키텍처는 이전에는 암묵적이었던 구조적 요소들을 메타데이터 객체를 통해 명시화함으로써 시스템 진화를 가능하게 한다.
• 모델과 정보 추상화의 분리로 인해 시스템 구성 요소의 독립적이고 비동기적이며 명시적인 버전 관리가 가능해진다.
• CRISTAL 프로젝트는 메타데이터 기반의 진화가 고에너지 물리학 소프트웨어에서 복잡하고 변화하는 요구사항을 효과적으로 지원할 수 있음을 입증한다.
• 이 방법론은 런타임 시스템의 구조와 동작을 내부적으로 탐색하고 수정할 수 있는 자가 기술 시스템을 가능하게 한다.
• 메타데이터와 구현의 분리로 유지보수성 향상과 장기적인 시스템 진화 지원이 가능해진다.
• 이 아키텍처는 요구사항이 동적으로 복잡한 도메인에서 진화하는 시스템을 위한 확장 가능한 기반을 제공한다.