Wohlgeformte und kontrollierte mehrstufige aspektorientierte Adaption von Hypermediaanwendungen (HyperAdapt)
Final Report Abstract
Das Projekt HyperAdapt hat die Anwendung fortgeschrittener Kompositionstechniken aus der Softwaretechnologie auf adaptive, hypermediale Webanwendungen erforscht. Erstmalig konnte gezeigt werden, dass die Technik der invasiven Softwarekomposition dazu eingesetzt werden kann, um aspektorientierte Kompositionssysteme für adaptive Hypermedia- und Web-Anwendungen zu realisieren. Dazu wurde zum Ziel Z1 gezeigt, dass die aspektorientierte, auch mehrstufige, Adaption auf Kontexte hin durch invasive Aspektweber realisiert werden kann. Dadurch wird der der bereits verwendete Ansatz der Adaption mittels Adaptionsaspekten verallgemeinert und für beliebige, mehrstufige Webanwendungen verfügbar gemacht. Zur Evaluierung wurde ein Aspektweber (PX-Weave) für Adaptionsaspekte implementiert, welcher typsichere XML-Komposition und -Weben unterstützt und es Nutzern erlaubt, die Adaption losgelöst von der eigentlichen Anwendung zu betrachten. Das Joinpoint-Modell des Webers kann durch die Anpassung spezieller Variationspunkte auf allgemeine datenflussbasierte XML Transformationsumgebungen übertragen werden. Ein weiteres, wichtiges Ergebnis zum Ziel Z3 von HyperAdapt sind verschiedene Konfliktanalysen für Hypermediaadaption, die bei interagierenden Aspekten entstehen können. Auf Grundlage des entwickelten Aspektwebemodells können Adaptionsregeln statisch und dynamisch auf Überlappungen und widersprüchliche Adaptionsziele analysiert und für Hypermedia-Autoren dargestellt werden. Dies hilft dem Autor, Fehler in der Entwicklung frühzeitig zu erkennen und zu korregieren. Zur Kontrolle und Steuerung der Adaptionen (Ziel Z2) wurde ein Verfahren entwickelt, das Referenzattributgrammatiken (RAG) für Spezifikation von Kontrakten für Fragmentkomponenten, auch Aspektkomponenten, einsetzt. Die Referenzattributgrammatik analysiert hierbei Variations- und Erweiterungspunkte der Fragmentkomponenten auf Konflikte der statischen Semantik. Das Verfahren bietet das Potential, Konflikte, die sich aus den Fragmentkontrakte ergeben, zu erkennen, Ausführungsreihenfolgen für die Webevorgänge anzugeben und somit bereits erwähnten Konfliktanalysen für Adaptionsaspekte zu verallgemeinern. Hierzu sind allerdings weitere Forschungsarbeiten nötig; die Promotion von Sven Karol ist auf diesem Gebiet geplant. Zur Evaluierung ist der Ansatz im Werkzeug JastEMF implementiert worden. In den Experimenten wurde deutlich, dass das Verfahren sich auch dazu eignet, die invasive Softwarekompositon im Allgemeinen zu erweitern, da es über Typsicherheit hinaus gehende Garantien für Kontextbedingungen geben kann. Da das Verfahren nicht nur für XML-Artefakte, sondern auch für Modelle genutzt werden kann, stellt es außerdem den weltweit ersten Ansatz für Referenz-Attributgrammatiken auf Software-Modellen dar, der zeigt, dass sich aus dem Übersetzbau bekannte Formalismen auch in der metamodellbasierten Sprachentwicklung einsetzen lassen. Darüber hinaus wurden in Kooperationen mit anderen Forschungsprojekten am Lehrstuhl für Softwaretechnologie weitere wichtige Ergebnisse erzielt. So konnte erstmals gezeigt werden, dass sich Featuremodelle eignen, um Produktlinien von Hypermedia- bzw. Office-Dokumenten zu modellieren. Die praktische Relevanz dieses Ansatzes konnte anhand einer umfangreichen Fallstudie für die Präsentationsfamilie zur Erste-Hilfe-Ausbildung des Arbeiter-Samariter-Bundes gezeigt werden. Die weitere Untersuchung dieses Ansatzes führte zur Definition des Konzeptes der Sichtenbildungsräume (separationof-concern spaces), das Featuremodellierung und Adaptionsaspekte verallgemeinert. Hierzu sind weitere Forschungsarbeiten nötig. Zu guter Letzt basieren etliche der durchgeführten Fallstudien auf dem Werkzeug EMFText. EMFText ist ein Werkzeug für die modellgetriebene Generierung domänenspezifischer, textueller Entwicklungsumgebungen, welches am Lehrstuhl für Softwaretechnologie als querschneidendes Projekt entwickelt und in HyperAdapt genutzt, aber auch erweitert wurde. EMFText konnte sowohl im wissenschaftlichen Kontext als auch in populärwissenschaftlichen Medien für praktische Softwareentwicklung sehr erfolgreich publiziert werden. Dafür wird in 2012 eine Ausgründung angestrebt, wozu ein BMBF-exist Stipendium eingeworben werden konnte. In einem weiteren, begleitenden BMBF-VIP-Projekt sollen weitere Arbeiten von HyperAdapt, wie z.B. das Verfahren der invasiven Komposition mit Referenzattributgrammatiken, transferiert werden.,,
Publications
- Derivation and refinement of textual syntax for models. In Paige, R., Hartman, A., Rensink, A., eds.: Model Driven Architecture - Foundations and Applications. Volume 5562 of Lecture Notes in Computer Science. Springer Berlin / Heidelberg (2009) 114–129
Heidenreich, F., Johannes, J., Karol, S., Seifert, M., Wende, C.
- Harnessing the power of semantics-based, aspect-oriented adaptation for amacont. In: Proceedings of the 9th International Conference on Web Engineering. ICWE ’9, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag (2009) 106–120
Niederhausen, M., Sluijs, K., Hidders, J., Leonardi, E., Houben, G.J., Meißner, K.
- Hyperadapt: Enabling aspects for xml. In: ICWE ’9:Proceedings of the 9th International Conference on Web Engineering. Lecture Notes in Computer Science, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag (2009) 461–464
Niederhausen, M., Karol, S., Aßmann, U., Meißner, K.
- Towards generic weaving of adaptation aspects for xml. In: Proceedings of the 2010 International Conference on Internet Computing, ICOMP 2010, July 12-15, 2010, Las Vegas Nevada, USA. (2010) 225–231
Karol, S., Niederhausen, M., Aßmann, U., Meißner, K., Steinfeldt, M.
- Using feature models for creating families of documents. In: DocEng ’10: Proceedings of the 10th ACM symposium on Document engineering, New York, NY, USA, ACM (2010) 259–262
Karol, S., Heinzerling, M., Heidenreich, F., Aßmann, U.
- Detecting and resolving conflicts between adaptation aspects in multi-staged xml transformations. In: Proceedings of the 11th ACM symposium on Document engineering. DocEng ’11, New York, NY, USA, ACM (2011) 229–238
Karol, S., Niederhausen, M., Kadner, D., Aßmann, U., Meißner, K.
- Reference attribute grammars for metamodel semantics. In Malloy, B., Staab, S., van den Brand, M., eds.: Software Language Engineering. Volume 6563 of Lecture Notes in Computer Science. Springer Berlin / Heidelberg (2011) 22–41
Bürger, C., Karol, S., Wende, C., Aßmann, U.
