Code-Refactorings sind gut erforscht und die meisten Entwicklungsumgebungen unterstützen diese. Mit dem Auftrieb der modellgetriebenen Software-Entwicklung (MDSD) stellt sich jedoch eine neue Herausforderung. Zahlreiche neue domänenspezifische Sprachen (DSL) werden entwickelt, wodurch sich die Frage stellt, wie man diesen Werkzeuge an die Hand gibt, die Modell-Refactorings ermöglichen. In dieser Diplomarbeit wird ein Ansatz zum generischen Modell-Refactoring entwickelt, mit dem der Kern eines Refactorings, bestehend aus den teilnehmenden Elementen und den Transformationsschritten, einmalig definiert und anschließend durch ein einfaches Mapping für beliebige DSLs zur Verfügung gestellt wird.

This study combines qualitative and quantitative procedures  in order to make possible a Most Different Systems Design (MDSD) analysis which systematically compares two countries in order to identify factors which play a role in coup d’état occurrences after the Cold War. By developing a systems framework that lays the ground for subsequent analysis, an encompassing view of the potential underlying conditions of the coup occurrence are taken into account. This systems framework is subsequently operationalized for a sample of 35 countries which all experienced coup d’état between 1990 and 2010. In order to use MDSD, the most different countries are identified using Boolean distances. Ethiopia and Honduras were found to be the most different and were compared and contrasted according to the systems framework. The study concludes that for coup occurrences in Honduras and Ethiopia, the lack of an external national threat, secularizing tendencies, and past coup occurrences played a major role.  Democratizing tendencies after the coups in both countries were a vital signal that the influence of global democratic norms does create incentives for countries to hold elections after a coup. Interestingly, the political system of the country and demographic factors such as ethnicity, religion and language did not appear as important for the coup outcome in these countries.

<p>This study combines qualitative and quantitative procedures  in order to make possible a Most Different Systems Design (MDSD) analysis which systematically compares two countries in order to identify factors which play a role in coup d’état occurrences after the Cold War. By developing a systems framework that lays the ground for subsequent analysis, an encompassing view of the potential underlying conditions of the coup occurrence are taken into account. This systems framework is subsequently operationalized for a sample of 35 countries which all experienced coup d’état between 1990 and 2010. In order to use MDSD, the most different countries are identified using Boolean distances. Ethiopia and Honduras were found to be the most different and were compared and contrasted according to the systems framework. The study concludes that for coup occurrences in Honduras and Ethiopia, the lack of an external national threat, secularizing tendencies, and past coup occurrences played a major role.  Democratizing tendencies after the coups in both countries were a vital signal that the influence of global democratic norms does create incentives for countries to hold elections after a coup. Interestingly, the political system of the country and demographic factors such as ethnicity, religion and language did not appear as important for the coup outcome in these countries.</p>

Code-Refactorings sind gut erforscht und die meisten Entwicklungsumgebungen unterstützen diese. Mit dem Auftrieb der modellgetriebenen Software-Entwicklung (MDSD) stellt sich jedoch eine neue Herausforderung. Zahlreiche neue domänenspezifische Sprachen (DSL) werden entwickelt, wodurch sich die Frage stellt, wie man diesen Werkzeuge an die Hand gibt, die Modell-Refactorings ermöglichen. In dieser Diplomarbeit wird ein Ansatz zum generischen Modell-Refactoring entwickelt, mit dem der Kern eines Refactorings, bestehend aus den teilnehmenden Elementen und den Transformationsschritten, einmalig definiert und anschließend durch ein einfaches Mapping für beliebige DSLs zur Verfügung gestellt wird.:1 Einleitung 1 1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Zielstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3 Überblick über die Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 Grundlagen und Begriffsklärung 5 2.1 Code-Refactoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.2 Model Driven Software Development (MDSD) . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2.1 Meta Object Facility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2.2 DSLs und Modell-Repräsentationen . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.3 Code als Modell und Modell-Refactoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.4 Textuelle Modelle und EMFText . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3 Analyse von Refactoring-Katalogen 17 3.1 Ein Querschnitt vorhandener Code-Refactorings . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.1.1 Extract Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.1.2 Remove Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.1.3 Rename Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.1.4 Pull Up Member . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.1.5 Encapsulate Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.1.6 Move Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.1.7 Form Template Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.1.8 Consolidate Conditional Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.2 Auswertung und Übertragung auf Modell-Refactorings . . . . . . . . . . . 21 3.2.1 Erzeugung eines Containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.2.2 Erzeugung eines Kind-Elementes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2.3 Verschieben eines Elementes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2.4 Änderung eines Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.5 Entfernen eines Elementes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.3 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4 Anforderungsanalyse für generisches Modell-Refactoring 29 4.1 Konzeptionelle Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.2 Nichtfunktionale Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5 Analyse existierender Modell-Refactoring-Ansätze 33 5.1 M3-Spezifikation am Beispiel von GenericMT . . . . . . . . . . . . . . . . 33 VIIInhaltsverzeichnis 5.2 M2-Spezifikation am Beispiel von EMF Refactor . . . . . . . . . . . . . . 40 5.3 M1-Spezifikation am Beispiel des Object Recorders . . . . . . . . . . . . . 46 5.4 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 6 Konzept des generischen Modell-Refactorings 53 6.1 Modellierung mit Rollen nach Reenskaug, Riehle und Gross . . . . . . . . 54 6.2 Modellierung generischer Modell-Refactorings mit Rollen . . . . . . . . . . 56 6.2.1 Metamodell zur Definition von Kollaborationen zwischen Rollen . 57 6.2.2 Metamodell zur Spezifikation der Schritte eines Modell-Refactorings 60 6.2.3 Metamodell zur Abbildung von Rollen auf ein Ziel-Metamodell . . 69 6.3 Vor- und Nachbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 6.4 Bewahrung der Semantik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 6.5 Horizontale und vertikale Konsistenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.6 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 7 Implementierung und Evaluation 81 7.1 Eclipse Modeling Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.2 Role Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.3 Refactoring Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.4 Role Mapping Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 7.5 Durchführung eines Modell-Refactorings durch Interpretation . . . . . . . 98 7.6 Index-Mechanismus zur Wahrung der Konsistenz . . . . . . . . . . . . . . 99 7.7 Kopplung an die UI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 7.8 Testumgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 7.9 Evaluation anhand von mehreren Metamodellen . . . . . . . . . . . . . . . 105 8 Zusammenfassung und Ausblick 113 8.1 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 8.2 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Abbildungsverzeichnis i Tabellenverzeichnis iii Listings v Abkürzungsverzeichnis vii Literaturverzeichnis ix

<p>Cilj istraživanja realizovanih u ovom radu, bio je je da se formalno opišu mogući pristupi transformacijama različitih opisa baza podataka iz jednog modela podataka u drugi i praktično provere kroz njihovu implementaciju u okviru jednog CASE alata, namenjenog projektovanju informacionih sistema i baza podataka. U skladu sa postavljenim ciljem definisan je metodološki pristup i softversko okruženje IIS*Ree koje omogućava visok nivo automatizacije procesa reinženjeringa informacionih sistema. Okruženje IIS*Ree, zasnovano na MDSD principima, kao krajnji rezultat generiše šemu baze podataka u izabranom ciljnom, konceptualnom ili implementacionom modelu podataka, kao i prototip aplikacije.</p> / <p>The goal of the research presented in this paper is to formally specify approaches to transformation of database specifications between different data models. The transformations are then to be implemented and tested using a CASE tool for modelling information systems and databases. Following this goal, a methodological approach is defined together with a software named IIS*Ree that provides a high level of automation of the information system reengineering process. The IIS*Ree software, developed in accordance to MDSD principles, generates database schemas specified in a target, conceptual or implementation data model, as well as application prototypes.</p>

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Software development is a complex task. Executable applications comprise a mutlitude of diverse components that are developed with various frameworks, libraries, or communication platforms. The technical complexity in development retains resources, hampers efficient problem solving, and thus increases the overall cost of software production. Another significant challenge in market-driven software engineering is the variety of customer needs. It necessitates a maximum of flexibility in software implementations to facilitate the deployment of different products that are based on one single core. To reduce technical complexity, the paradigm of Model-Driven Software Development (MDSD) facilitates the abstract specification of software based on modeling languages. Corresponding models are used to generate actual programming code without the need for creating manually written, error-prone assets. Modeling languages that are tailored towards a particular domain are called domain-specific languages (DSLs). Domain-specific modeling (DSM) approximates technical solutions with intentional problems and fosters the unfolding of specialized expertise. To cope with feature diversity in applications, the Software Product Line Engineering (SPLE) community provides means for the management of variability in software products, such as feature models and appropriate tools for mapping features to implementation assets. Model-driven development, domain-specific modeling, and the dedicated management of variability in SPLE are vital for the success of software enterprises. Yet, these paradigms exist in isolation and need to be integrated in order to exhaust the advantages of every single approach. In this thesis, we propose a way to do so. We introduce the paradigm of Multi-Domain Engineering (MDE) which means model-driven development with multiple domain-specific languages in variability-intensive scenarios. MDE strongly emphasize the advantages of MDSD with multiple DSLs as a neccessity for efficiency in software development and treats the paradigm of SPLE as indispensable means to achieve a maximum degree of reuse and flexibility. We present HybridMDSD as our solution approach to implement the MDE paradigm. The core idea of HybidMDSD is to capture the semantics of particular DSLs based on properly defined semantics for software models contained in a central upper ontology. Then, the resulting semantic foundation can be used to establish references between arbitrary domain-specific models (DSMs) and sophisticated instance level reasoning ensures integrity and allows to handle partiucular change adaptation scenarios. Moreover, we present an approach to automatically generate composition code that integrates generated assets from separate DSLs. All necessary development tasks are arranged in a comprehensive development process. Finally, we validate the introduced approach with a profound prototypical implementation and an industrial-scale case study. / Softwareentwicklung ist komplex: ausführbare Anwendungen beinhalten und vereinen eine Vielzahl an Komponenten, die mit unterschiedlichen Frameworks, Bibliotheken oder Kommunikationsplattformen entwickelt werden. Die technische Komplexität in der Entwicklung bindet Ressourcen, verhindert effiziente Problemlösung und führt zu insgesamt hohen Kosten bei der Produktion von Software. Zusätzliche Herausforderungen entstehen durch die Vielfalt und Unterschiedlichkeit an Kundenwünschen, die der Entwicklung ein hohes Maß an Flexibilität in Software-Implementierungen abverlangen und die Auslieferung verschiedener Produkte auf Grundlage einer Basis-Implementierung nötig machen. Zur Reduktion der technischen Komplexität bietet sich das Paradigma der modellgetriebenen Softwareentwicklung (MDSD) an. Software-Spezifikationen in Form abstrakter Modelle werden hier verwendet um Programmcode zu generieren, was die fehleranfällige, manuelle Programmierung ähnlicher Komponenten überflüssig macht. Modellierungssprachen, die auf eine bestimmte Problemdomäne zugeschnitten sind, nennt man domänenspezifische Sprachen (DSLs). Domänenspezifische Modellierung (DSM) vereint technische Lösungen mit intentionalen Problemen und ermöglicht die Entfaltung spezialisierter Expertise. Um der Funktionsvielfalt in Software Herr zu werden, bietet der Forschungszweig der Softwareproduktlinienentwicklung (SPLE) verschiedene Mittel zur Verwaltung von Variabilität in Software-Produkten an. Hierzu zählen Feature-Modelle sowie passende Werkzeuge, um Features auf Implementierungsbestandteile abzubilden. Modellgetriebene Entwicklung, domänenspezifische Modellierung und eine spezielle Handhabung von Variabilität in Softwareproduktlinien sind von entscheidender Bedeutung für den Erfolg von Softwarefirmen. Zur Zeit bestehen diese Paradigmen losgelöst voneinander und müssen integriert werden, damit die Vorteile jedes einzelnen für die Gesamtheit der Softwareentwicklung entfaltet werden können. In dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, der dies ermöglicht. Es wird das Multi-Domain Engineering Paradigma (MDE) eingeführt, welches die modellgetriebene Softwareentwicklung mit mehreren domänenspezifischen Sprachen in variabilitätszentrierten Szenarien beschreibt. MDE stellt die Vorteile modellgetriebener Entwicklung mit mehreren DSLs als eine Notwendigkeit für Effizienz in der Entwicklung heraus und betrachtet das SPLE-Paradigma als unabdingbares Mittel um ein Maximum an Wiederverwendbarkeit und Flexibilität zu erzielen. In der Arbeit wird ein Ansatz zur Implementierung des MDE-Paradigmas, mit dem Namen HybridMDSD, vorgestellt.

Traditionelle 3D-Anwendungsentwicklung für VR/AR verläuft in heterogenen Entwicklerteams unstrukturiert, ad hoc und ist fehlerbehaftet. Der präsentierte Roundtrip3D Entwicklungsprozess ermöglicht die iterativ inkrementelle 3D-Anwendungsentwicklung, wechselseitig auf Softwaremodell- und Implementierungsebene. Modelle fördern das gemeinsame Verständnis unter Projektbeteiligten und sichern durch generierte Schnittstellen gleichzeitiges Programmieren und 3D-Modellieren zu. Das Roundtrip3D Werkzeug ermittelt Inkonsistenzen zwischen vervollständigten 3D-Inhalten und Quelltexten auch für verschiedene Plattformen und visualisiert sie auf abstrakter Modellebene. Die gesamte Implementierung wird nicht simultan, sondern nach codegetriebener Entwicklung kontrolliert mit Softwaremodellen abgeglichen. Inkremente aus aktualisierten Softwaremodellen fließen in dann wieder zueinander konsistente Quelltexte und 3D-Inhalte ein. Der Roundtrip3D Entwicklungsprozess vereint dauerhaft Vorteile codegetriebener mit modellgetriebener 3D-Anwendungsentwicklung und fördert strukturiertes Vorgehen im agilen Umfeld.

Software development is a complex task. Executable applications comprise a mutlitude of diverse components that are developed with various frameworks, libraries, or communication platforms. The technical complexity in development retains resources, hampers efficient problem solving, and thus increases the overall cost of software production. Another significant challenge in market-driven software engineering is the variety of customer needs. It necessitates a maximum of flexibility in software implementations to facilitate the deployment of different products that are based on one single core. To reduce technical complexity, the paradigm of Model-Driven Software Development (MDSD) facilitates the abstract specification of software based on modeling languages. Corresponding models are used to generate actual programming code without the need for creating manually written, error-prone assets. Modeling languages that are tailored towards a particular domain are called domain-specific languages (DSLs). Domain-specific modeling (DSM) approximates technical solutions with intentional problems and fosters the unfolding of specialized expertise. To cope with feature diversity in applications, the Software Product Line Engineering (SPLE) community provides means for the management of variability in software products, such as feature models and appropriate tools for mapping features to implementation assets. Model-driven development, domain-specific modeling, and the dedicated management of variability in SPLE are vital for the success of software enterprises. Yet, these paradigms exist in isolation and need to be integrated in order to exhaust the advantages of every single approach. In this thesis, we propose a way to do so. We introduce the paradigm of Multi-Domain Engineering (MDE) which means model-driven development with multiple domain-specific languages in variability-intensive scenarios. MDE strongly emphasize the advantages of MDSD with multiple DSLs as a neccessity for efficiency in software development and treats the paradigm of SPLE as indispensable means to achieve a maximum degree of reuse and flexibility. We present HybridMDSD as our solution approach to implement the MDE paradigm. The core idea of HybidMDSD is to capture the semantics of particular DSLs based on properly defined semantics for software models contained in a central upper ontology. Then, the resulting semantic foundation can be used to establish references between arbitrary domain-specific models (DSMs) and sophisticated instance level reasoning ensures integrity and allows to handle partiucular change adaptation scenarios. Moreover, we present an approach to automatically generate composition code that integrates generated assets from separate DSLs. All necessary development tasks are arranged in a comprehensive development process. Finally, we validate the introduced approach with a profound prototypical implementation and an industrial-scale case study. / Softwareentwicklung ist komplex: ausführbare Anwendungen beinhalten und vereinen eine Vielzahl an Komponenten, die mit unterschiedlichen Frameworks, Bibliotheken oder Kommunikationsplattformen entwickelt werden. Die technische Komplexität in der Entwicklung bindet Ressourcen, verhindert effiziente Problemlösung und führt zu insgesamt hohen Kosten bei der Produktion von Software. Zusätzliche Herausforderungen entstehen durch die Vielfalt und Unterschiedlichkeit an Kundenwünschen, die der Entwicklung ein hohes Maß an Flexibilität in Software-Implementierungen abverlangen und die Auslieferung verschiedener Produkte auf Grundlage einer Basis-Implementierung nötig machen. Zur Reduktion der technischen Komplexität bietet sich das Paradigma der modellgetriebenen Softwareentwicklung (MDSD) an. Software-Spezifikationen in Form abstrakter Modelle werden hier verwendet um Programmcode zu generieren, was die fehleranfällige, manuelle Programmierung ähnlicher Komponenten überflüssig macht. Modellierungssprachen, die auf eine bestimmte Problemdomäne zugeschnitten sind, nennt man domänenspezifische Sprachen (DSLs). Domänenspezifische Modellierung (DSM) vereint technische Lösungen mit intentionalen Problemen und ermöglicht die Entfaltung spezialisierter Expertise. Um der Funktionsvielfalt in Software Herr zu werden, bietet der Forschungszweig der Softwareproduktlinienentwicklung (SPLE) verschiedene Mittel zur Verwaltung von Variabilität in Software-Produkten an. Hierzu zählen Feature-Modelle sowie passende Werkzeuge, um Features auf Implementierungsbestandteile abzubilden. Modellgetriebene Entwicklung, domänenspezifische Modellierung und eine spezielle Handhabung von Variabilität in Softwareproduktlinien sind von entscheidender Bedeutung für den Erfolg von Softwarefirmen. Zur Zeit bestehen diese Paradigmen losgelöst voneinander und müssen integriert werden, damit die Vorteile jedes einzelnen für die Gesamtheit der Softwareentwicklung entfaltet werden können. In dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, der dies ermöglicht. Es wird das Multi-Domain Engineering Paradigma (MDE) eingeführt, welches die modellgetriebene Softwareentwicklung mit mehreren domänenspezifischen Sprachen in variabilitätszentrierten Szenarien beschreibt. MDE stellt die Vorteile modellgetriebener Entwicklung mit mehreren DSLs als eine Notwendigkeit für Effizienz in der Entwicklung heraus und betrachtet das SPLE-Paradigma als unabdingbares Mittel um ein Maximum an Wiederverwendbarkeit und Flexibilität zu erzielen. In der Arbeit wird ein Ansatz zur Implementierung des MDE-Paradigmas, mit dem Namen HybridMDSD, vorgestellt.

Die Softwareentwicklung ist seit den Anfängen der Informatik stetig effizienter geworden. Beispielsweise wird heute neue Software fast schon vollautomatisch entwickelt. Neben der stark geförderten Wiederverwendung von Systemkomponenten und anderen mehr oder weniger verbreiteten Methoden, welche die Produktivität oder auch Softwarequalität verbessern sollen1, ist die modellgetriebene Softwareentwicklung ein sehr effizientes und weit verbreitetes Konzept, qualitativ hochwertige Softwaresysteme zu entwickeln. Bei der modellgetriebenen Softwareentwicklung spielen die Modelle der abzubildenden Realitätsausschnitte eine wichtigere Rolle als in der klassischen Softwareentwicklung. Hier werden die erstellten Modelle dazu verwendet Code, Dokumentationen oder andere Artefakte mittels Transformationen zu erzeugen. Beispielsweise können so auch Modelle anderer Modellierungssprachen aus den bestehenden Modellen erzeugt werden.