[논문 리뷰] Applied Metamodelling: A Foundation for Language Driven Development (Third Edition)

Tony Clark, Paul Sammut외 1명|arXiv (Cornell University)|2015. 05. 01.

Model-Driven Software Engineering Techniques참고 문헌 7인용 수 30

한 줄 요약

이 세 번째 판에서 Applied Metamodelling은 XMF 언어와 XCore 메타모델을 사용한 포괄적인 메타모델링 접근법을 도입함으로써 언어 중심 개발(Language-Driven Development, LDD)의 기반을 마련한다. 이는 추상 문법, 구체 문법, 의미론, 매핑을 지원하는 풍부하고 확장 가능한 메타모델을 통해 도메인 특화 언어(DSLs)의 생성을 가능하게 하며, 언어 중심의 추상화를 통해 더 유지보수성 있고 진화 가능하며 생산적인 소프트웨어 개발을 실현한다.

ABSTRACT

Modern day system developers have some serious problems to contend with. The systems they develop are becoming increasingly complex as customers demand richer functionality delivered in ever shorter timescales. They have to manage a huge diversity of implementation technologies, design techniques and development processes: everything from scripting languages to web-services to the latest 'silver bullet' design abstraction. To add to that, nothing stays still: today's 'must have' technology rapidly becomes tomorrow's legacy problem that must be managed along with everything else. How can these problems be dealt with? In this book we propose that there is a common foundation to their resolution: languages. Languages are the primary way in which system developers communicate, design and implement systems. Languages provide abstractions that can encapsulate complexity, embrace the diversity of technologies and design abstractions, and unite modern and legacy systems.

연구 동기 및 목표

• 소프트웨어 시스템의 복잡성과 다양성이 증가하는 것을 다루기 위해 언어 중심 개발을 촉진한다.
• 메타모델링을 통해 도메인 특화 언어(DSLs)를 정의하기 위한 체계적이고 확장 가능한 프레임워크를 제공한다.
• 기존의 모델 기반 공학(Model-Driven Engineering, MDE)의 한계를 극복하기 위해 특정 관심사에 맞게 설계된 다수의 목적 지향 언어를 가능하게 한다.
• 풍부하고 기계로 처리 가능한 언어 정의를 통해 진화 가능하고 유지보수 가능한 소프트웨어 시스템의 기반을 마련한다.
• 통합된 메타모델링 기반 시설을 통해 여러 언어 추상화를 단일한 통합 개발 환경에 통합한다.

제안 방법

• 메타모델링 개념, 제약 조건, 쿼리, 동작에 대한 일등 지원을 제공하는 핵심 메타모델링 기반으로 XMF 언어를 사용한다.
• 언어 정의를 일관적이고 확장 가능하게 표현하고 조작하기 위한 기초 구조로 XCore 메타모델을 활용한다.
• EBNF와 XBNF를 사용하여 텍스트 기반의 구체 문법을 정의함으로써 구문 분석 및 추상 구문 트리 구축을 가능하게 한다.
• 도식적 문법 정의를 통해 추상 구문에서 시각적 표현을 생성함으로써 시각적 모델링을 지원한다.
• OCL 유사 표현식(XOCL)과 동작를 통한 의미론 통합을 통해 메타모델 내에서 행동 특성을 기술할 수 있도록 한다.
• 변환 메커니즘을 통해 모델과 언어 간의 매핑을 지원함으로써 이중 방향 동기화를 실현한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 메타모델링은 소프트웨어 개발에서 도메인 특화 언어(DSLs)를 체계적으로 정의하고 관리하는 데 어떻게 활용될 수 있는가?
• RQ2 확장 가능하고 재사용 가능하며 진화 가능한 언어 정의를 가능하게 하는 아키텍처 원칙은 무엇인가?
• RQ3 텍스트 기반, 시각적, 의미론적 등 여러 언어 추상화는 어떻게 단일이고 통합된 메타모델링 프레임워크에 통합될 수 있는가?
• RQ4 XMF와 같은 전용 메타모델링 기반은 실용적이고 확장 가능한 언어 공학을 어떻게 가능하게 하는가?
• RQ5 메타모델링은 언어 중심의 추상화를 통해 소프트웨어 시스템의 진화를 어떻게 지원할 수 있는가?

주요 결과

• XMF 언어와 XCore 메타모델은 문법, 의미론, 제약 조건에 대한 완전한 지원을 통해 도메인 특화 언어(DSLs)의 정의와 관리를 위한 견고하고 확장 가능한 기반을 제공한다.
• 골든 브레이드 메타모델 아키텍처는 텍스트 기반, 도식적, 의미론적 추상화를 통합하여 단일한 통합 개발 환경으로의 원활한 통합을 가능하게 한다.
• 메타모델링 과정은 다섯 단계의 추상화 수준을 지원하여 고수준 개념에서 실행 가능한 의미론까지 정밀한 언어 구성 요소 모델링을 가능하게 한다.
• EBNF와 XBNF를 사용한 구체 문법 정의는 신뢰할 수 있는 구문 분석과 추상 구문 트리 구축을 가능하게 하여 언어의 정밀도를 보장한다.
• 메타모델 내에 쿼리, 제약 조건, 동작를 포함시킴으로써 런타임 검증 및 행동 특성 기술이 가능해져 모델의 정확성과 도구 지원이 향상된다.
• 이 프레임워크는 효과적인 메타모델 재사용과 조합을 가능하게 하여 언어 정의 간의 중복을 줄이고 유지보수성을 높인다.