Modell-zu-Modell-Transformation von Modellen von Benutzerschnittstellen

Durch die ständig fortschreitende Diversifizierung der Geräte in der Computertechnik ergeben sich für Softwarehersteller neue Herausforderungen im Bereich Benutzerschnittstellen. Benutzerschnittstellen sollten an die neuen Geräte angepasst werden, um größtmögliche Benutzbarkeit zu erzielen. Aus diesem Grund wird schon seit längerem modell-getriebene Softwareentwicklung von Benutzerschnittstellen mit Modell-zu-Modell-Transformationen als möglichem Lösungsansatz untersucht. Hierbei werden Modelle, die von den spezifischen Eigenschaften der Geräte abstrahieren, in konkrete Modelle transformiert, die an deren Eigenschaften angepasst sind. Diese Modelle können dann direkt durch einen Interpreter dargestellt oder durch eine weitere Transformation in Quelltext überführt werden. Dadurch, dass f¨ur viele Geräte auch viele konkrete Modelle erzeugt werden müssen, werden auch entsprechend viele Modell-zu-Modell-Transformationen benötigt. Üblicherweise werden diese Modell-zu-Modell-Transformationen von Entwicklern per Hand entwickelt. Der Entwicklungsaufwand ist entsprechend hoch. Um diesen zu reduzieren, können deklarative Modell-zu-Modell-Transformationssprachen eingesetzt werden, die die Programmierung erleichtern. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, welche Konzepte solche Sprachen unterstützen müssen, damit sie sich “gut” zur Programmierung von Transformationen eignen. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt dabei auf der Generierung von Modellen grafischer Benutzerschnittstellen, da diese den Markt dominieren. Um dieses Problem anzugehen, werden Constraint Solving, Optimierung und verschiedene weitere Erweiterungen in Transformationssprachen integriert. Diese Integration ermöglicht die Deklaration von Constraints auf Komponenten von Benutzerschnittstellen, wie sie häufig in Ansätzen zur Generierung von Benutzerschnittstellen ohne Transformationen schon verwendet wurden. Die neuen Konzepte werden Bestandteil der neuen Transformationssprache namens “Solverational”. Im Rahmen der Implementierung wird eine Architektur und ein Interpreter vorgestellt. Um Transformationen mit bewährten Vorgehensmodellen entwickeln zu können, werden mehrere Schritte vorgestellt, um die diese erweitert werden können. Zur möglichst anschaulichen Demonstration der Flexibilität der Transformationssprache wird eine Menge von Transformationen deklariert, die beispielhaft verschiedene sog. “Strategien” zur Erzeugung von Modellen von Benutzerschnittstellen implementieren. Diese beschränken sich nicht auf grafische Benutzerschnittstellen, sondern zeigen die breite Anwendbarkeit der Konzepte. Zur Evaluation der Transformationssprache werden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, die die Qualität von “Solverational” messen. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass die neuen Sprachkonstrukte Transformationssprachen zur Transformation von Modellen von Benutzerschnittstellen verbessern können.

User interface software technology faces a steadily increasing diversification of computing devices. User interfaces should be able to adapt to these new devices to achieve maximum usability. Model-driven software development and especially model-to-model transformation provides a solution. Used for models of user interfaces, model-to-model transformations derive device-specific models of various user interfaces from models which abstract from device-specific properties. To be displayed, device-specific models can then be interpreted or transformed into sourcecode. However, generating a large number of device-specific models implies that many model-to-model transformations must be available. Usually the model-to-model transformations are being written by hand. Enormous efforts must be invested for this many transformations as a result. To reduce complexity by facilitating programming of model-to-model transformations declarative languages can be used. We investigate which concepts and language constructs should be integrated to achieve model-to-model transformation languages “well” suited for programming transformations. A key aspect are graphical user interfaces which still dominate the market. To tackle the problem we propose to integrate optimzation and constraint solving into a standard model transformation language. Using this approach constraints can be used to generate user interface models. The newly introduced language contructs have been integrated into the new model-to-model transformation language called “Solverational”. As a proof-ofconcept we present an interpreter as well as a set of transformations written in the language. However, the approach is not limited to graphical user interfaces and we provide some transformations used for other purposes. We evaluate our concepts using a number of different analysis which evluate the “quality” of the Solverational language. We compare Solverational with other approaches. Results show that Solverational is rather well suited for model-tomodel transformation of user interface models.