Диссертация (1145120), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

При этом предметная область может быть «горизонтальной»,то есть технической — например, разработка пользовательского интерфейса,конфигурационное управление, разработка документации. Предметная область может быть также «вертикальной» — например, телекоммуникации,управление роботами, банковские системы.Более того, оправданно ещёбольше расширить область применения данного подхода, выйдя за пределыпрограммной инженерии.1.2.2 Средства описания предметно-ориентированных языковОстановимсятеперьнасредствахспецификациипредметно-ориентированных визуальных языков.

Это важно, так как DSM-платформыосновываются на семиотическом подходе [125] и используют спецификациюпредметно-ориентированного языка как основной «вход» для генерациисредств поддержки (главным образом, графического редактора).Следуя семиотическому подходу, отметим, что основными измерениямилюбого формального языка являются синтаксис, семантика и прагматика16.Синтаксис языка — это его знаки, а также взаимосвязи этих знаков междусобой при формировании корректных текстов на данном языке. Необходимоотметить, что синтаксис является наиболее формализуемой частью как языков программирования вообще, так, в частности, и языков визуального моделирования.

Более того, формально определённый синтаксис часто используется для автоматической генерации графических редакторов. В соответствиис [263], выделим следующие виды синтаксиса визуальных языков — аб16Эти понятия ввёл в 1938 году американский философ Ch. Morris, один из основоположников семиотики [125], и с тех пор они применяются для описания разнообразных знаковых систем.39страктный, конкретный и служебный — и рассмотрим их детально.

Абстрактный синтаксис (abstract syntax) задаёт структуру текста (визуальноймодели): типы конструкций языка, их связи и атрибуты. Эта часть визуального языка лучше всего поддаётся формализации, и здесь активно применяютсяформальные подходы. Именно абстрактный синтаксис задаётся с помощьюметамоделей. Конкретный синтаксис (concrete syntax), который часто называют графической нотацией или просто нотацией, задаёт правила, определяющие то, каким образом конструкции языка отображаются на диаграммах.Нотацию целесообразно формализовывать в том случае, когда разработкуграфического редактора выполняет внешняя команда и/или существуюттрудности в точном описании пожеланий пользователей/заказчика.

Крометого, спецификация нотации понятна (в отличие от абстрактного синтаксиса)широкому кругу людей. В данном случае под формализацией имеется ввиду,скорее, развёрнутое неформальное описание, например, в табличном виде(см., например, описание синтаксиса в стандарте BPMN [192]) и/или подробные примеры. Служебный синтаксис (serialization syntax) является форматомхранения визуальных спецификаций. Служебный синтаксис целесообразноформализовывать в рамках DSM-проекта, если требуется разработать собственное внутреннее представление языка.Семантика языка — это значение его знаков и конструкций. Семантикавизуального языка должна быть строго задана, если предполагается, что помоделям, созданным с его помощью, будет что-то автоматически генерироваться (исполняемый код, требования и пр.).

Такая семантика называется исполняемой (executable semantics). К сожалению, на данный момент для языков программирования и визуальных языков не существует общеупотребимого способа задавать семантику, в том числе и исполняемую. Обзор видовсемантики визуальных языков, а также способов их задания можно найти в[135], [136].40Прагматика языка — это способы применения языка, требования к соответствующим программным средствам и сами эти средства.Будемрассматриватьследующиеспособыописанияпредметно-ориентированных визуальных языков: графические грамматики, метамоделирование, скрипты и визарды, неформальный способ.Графические грамматики позволяют задавать абстрактный и конкретныйсинтаксис визуального языка.

Этот способ иногда используется в формальных документах, описывающих визуальный язык, — в качестве примераможно привести формальную спецификацию языка [285], [286]. Данный языкявляется известным, но уже переставшим поддерживаться стандартом европейского комитета ITU-T (ранее CCITT), специализирующегося на телекоммуникационных стандартах. SDL предназначен для моделирования сложныхмногоуровневых телекоммуникационных систем. Кроме того, он содержитграфический расширенный конечный автомат для описания логики работыкомпонент этих систем, если компоненты являются реактивными системами[272].

Отметим необыкновенное долголетие этого языка — его первая версиявышла в 1976 г., последняя — в 2003 г., он регулярно обновлялся (в среднемодин раз в четыре года). Язык перестал развиваться ввиду распространенияUML.Остановимся на графических грамматиках подробнее17. Данный язык имеет две версии — SDL/PR (Phrase Representation) и SDL/GR (GraphicRepresentation), т. е. текстовую и графическую. Рассмотрим пример.17При этом мы рассматриваем спецификацию SDL-92 [285], которая не является последней (заключительной версией является SDL2000 [286]).

Это связано с тем, что интересующий нас вариант языка, сочетающий графическую и текстовую форму, в наиболее полном виде представлен именно в версии SDL 1992 г.41На рис. 1.5. представлен верхний уровень описания системы «Switch», которая состоит из программной части (блок «Software») и аппаратной части,содержащей три блока — «Hardware1», «Hardware2», «Hardware3». Блок«Software» связан каналами «SH1», «SH2» и «SH3» с блоками аппаратной части. По этим каналам курсируют сигналы, обозначенные в квадратных скобках, — «ind1», «ind2» и «ind3», которые являются входными сигналами дляблока «Software» (т. е.

он их получает, точнее, может получить по тем каналам, рядом с которыми они изображены), а сигналы «cmd1», «cmd2» и«cmd3» блок «Software» может послать аппаратным компонентам (каждомусвой, по тому каналу, рядом с которым тот изображён). Кроме того, в даннойсистеме используются элементы, описанные в библиотеке «SignalLibrary»(такими элементами являются все сигналы, спецификация которых отсутствует в системе «Switch»).use SignalLibrarysystem Switch[ind1]SoftwareSH1Hardware1[cmd1][ind2]SH2Hardware2[cmd2][ind3]SH3Hardware3[cmd3]Рис. 1.5. Пример описания телекоммуникационной системы на языкеSDL/GRНиже представлен текстовый вариант этой же спецификации:use SignalLibrary;system Switch;block Software referenced;block Hardware1 referenced;block Hardware2 referenced;block Hardware3 referenced;channel SH1 from Software to Hardware1from Hardware1 to Softwarechannel SH2 from Software to Hardware2from Hardware2 to Softwarewithwithwithwithcmd1ind1;cmd2ind2;42channel SH3 from Software to Hardware3 with cmd3from Hardware3 to Software with ind3;endsystem;Два параллельных варианта описания языка облегчают использование иреализацию языка: графический вариант может применяться для презентационных целей, текстовый — для работы программистов, а также для храненияспецификации и передачи её на компиляцию.

При этом, если снабдить средства поддержки языка автоматическим построителем графического представления по текстовому, то данная система разработки оказывается оченьгибкой и удобной.Спецификации обеих версий языка SDL/PR и SDL/GR совмещены в рамках одной спецификации и описываются с помощью обычной грамматики вформе Бэкуса-Наура.

Однако для поддержки SDL/GR данная грамматикаснабжена следующими дополнительными графическими операторами: set,contains, is associated with, is followed by, is connected to, is attached to.Оператор set является постфиксным и обозначает, что конструкции, являющиеся его аргументами, располагаются на диаграмме в произвольном порядке (т. е. в порядке, не задаваемом явно в грамматике).Оператор contains является бинарным и означает, что сущность, обозначенная в качестве его левого аргумента, содержит сущность, являющуюсяправым аргументом. Как правило, речь идёт об отношении некоторой области диаграммы и элементах, которые она содержит, или о конкретной и ясноопределённой графической конструкции (например, прямоугольнике, овале)и атрибутах и составных частях этой конструкции: её имени, других графических сущностях и т.

д. Ниже представлен пример использования оператораcontains:<package use area> ::= <text symbol> contains <package use clause><text symbol> ::=43На рис. 1.6 приведён соответствующий фрагмент грамматики с операторомcontains.Это примечаниеРис. 1.6. Пример, реализующий оператор containsОператор is associated with является бинарным и обозначает, что левый аргумент логически связан с правым. Например, с сигнальным маршрутом связан так называемый «текст на линии» — каждый такой текст будет isassociated with с этой линией.<signal route symbol> is associated with <signal route name><signal route symbol> ::=На рис.

1.7 представлен пример графической конструкции языка, заданнойс помощью оператора is associated with.Канал АРис. 1.7. Пример, реализованный с помощью оператора is associated withОператор is followed by является бинарным и обозначает, что за левым аргументом следует правый, соединённый с ним направленной линией. Всеэлементы перехода в конечном автомате — состояние (state), входной сигнал(input signal), задача (task), условный оператор (decision) — соединяются другс другом при помощи этого оператора, причём это следование имеет семантически однонаправленный смысл — поток управления следует от левого аргумента к правому. Ниже в упрощённой форме и без дополнительных деталей показано, как задаётся поток управления (диаграмма состояний и переходов).

Характеристики

Список файлов диссертации