Formalisierung visueller Modellierungssprachen objektorientierter Methoden

Ein wesentliches Problem beim Einsatz objektorientierter Methoden ist die fehlende formale Basis für ihre enthaltenen visuellen Modellierungssprachen . Der Informalität von Klassendiagrammen, Statecharts oder Anwendungsfalldiagrammen, die typischerweise nur durch natürlichsprachliche Beschreibungen und Beispiele festgelegt sind, wird in der vorliegenden Arbeit mit einer Formalisierung der -- abstrakten --SyntaxmitMetamodellen nach dem EER/GRAL-Ansatzund mit einer Formalisierung derSemantikin Form vonsemantischen Basen mit Hilfe der Spezifikationssprache Zbegegnet. Eine resultierende Formalisierung für eine visuelle Modellierungssprache nach dem EER/GRAL-Ansatz ist ein Metamodell bestehend aus einerEER-Beschreibungund einer Anzahl vonGRAL-Prädikaten. Eine semantischen Basis entspricht einer strukturierten Z-Spezifikation, die in vier Teile gegliedert ist:globale Definitionen,Konfigurationsschema,Übergangsschemaundinitiales Schema. Diese vier Teile beschreiben, wie ein konkretes System aussehen darf und welche Zustandsveränderungen in einem solchen System erlaubt sind. Die Formalisierung erfolgt nach dem Ansatz der operationellen Semantik durch die Beschreibung eines abstrakten Automaten. Die große Anzahl der in objektorientierten Methoden enthaltenen visuellen Modellierungssprachen kann man durch die Betrachtung ihrer grundsätzlichen Konzepte wesentlich reduzieren und in fünf Sprachparadigmen kategorisieren -- dasObjektbeziehungsparadigma, dasObjektinteraktionsparadigma, dasDatenflußparadigma, dasKontrollflußparadigmaund dasZustandsübergangsparadigma. Jede visuelle Modellierungssprache wird als Kombination oder Variation dieser fünf Sprachparadigmen angesehen. Ausgehend von den in den Sprachparadigmen enthaltenen Konzepten könnenAnalogien-- Übereinstimmung, Detaillierung, Herleitung, Erweiterung, Einschränkung -- zu einer betrachteten visuellen Modellierungssprache gezogen und diese bei der Formalisierung genutzt werden. Ebenfalls ist es möglich, das Vorgehen zur Formalisierung von visuellen Modellierungssprachen an ihrenvisuellen Eigenschaften-- grafische Komponenten, geometrische Attribute, topologische Merkmale, typografische Eigenschaften -- auszurichten. %Ausgehend von den verwendeten Symbolen wird die abstrakte Syntax und die % durch das Symbol intendierte Semantik formalisiert. Ein umfangreiches Kernmodell dient als Muster für die Formalisierung. Dieses Kernmodell enthält Formalisierungen aller wesentlichen Konzepte der in objektorientierten Methoden verwendeten visuellen Modellierungssprachen und bietet für jedes Sprachparadigma ein Metamodell und eine semantische Basis. Die Integration der verschiedenen Paradigmen wird beispielhaft, aber detailliert ausgeführt. Zusätzlich werden zwei größere Fallstudien präsentiert -- die Unified Modeling Language (UML) und die Methode Specification Of Coordinated and Cooperative Activities (SOCCA) -- um die Praxistauglichkeit des Ansatzes zu zeigen.