Meta-especificación y catalogación de patrones de software con lenguajes de dominio específico y modelos de objetos adaptativos: una vía para la gestión del conocimiento en la ingeniería del software

• Autores: León E. Welicki
• Directores de la Tesis: Juan Manuel Cueva Lovelle (dir. tes.) , Luis Joyanes Aguilar (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Pontificia de Salamanca ( España ) en 2005
• Idioma: español
• Número de páginas: 393
• Tribunal Calificador de la Tesis: Alfonso José López Rivero (secret.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: SUMMA
• Resumen
  • español

    En los últimos años, la comunidad de patrones ha crecido a un ritmo vertiginoso, produciendo una gran cantidad de lenguajes y sistemas de patrones aplicables a diversos dominios, con distintos grados de éxito y popularidad. A modo de ejemplo de este crecimiento proponemos un simple pero provocador ejercicio: sumar la cantidad de patrones publicados en tres de los libros más influyentes de la literamra de patrones, "Design Patterns: Elements of Reusable Object Oriented Software" [GoF95], "Pattern Oriented Software Architecture, Volume /" [POSA96] y "Patterns of Enterprise Application Architecture" [Fowler02]. El número total es 100 (un número bastante grande de elementos para mantener en la memoria). Para complicar aún más las cosas, en cada uno de los libros mencionados se describe a los patrones utilizando diferentes estructuras (plantillas) y los ejemplos están escritos en distintos lenguajes de programación sobre distintas infraestructuras de implementación. Esto produce una diferencia de impedancia considerable entre todos ellos.

    Existen varias "llamadas a la acción" en distintas obras de referencia de la literamra de patrones ([POSA96], [GoF95], [Berczuk94]) que hacen evidente la necesidad de una forma estandarizada de describir, clasificar y almacenar a los patrones junto con una forma sencilla de compartir y utilizar estas descripciones. En la actualidad existen varios enfoques que resuelven el problema en forma parcial, pero en todos los casos tienen limitaciones e inconvenientes recurrentes. Esto convierte a la descripción y catalogación de patrones en un problema de primera clase que todavía no ha sido resuelto en forma satisfactoria [Welicki04c] [WelickiOS] [WeHckiOÓ].

    En esta tesis se propone un modelo de meta-especificación y catalogación de patrones y conceptos como respuesta a las necesidades de gestión del conocimiento en éste ámbito de la ingeniería del software. La arquitectura general de la solución propuesta se compone de un lenguaje de meta-especificación para describir a los patrones a un alto nivel de abstracción, un catálogo de patrones creados con ese lenguaje, una infraestrucmra de catalogación y una herramienta de explotación del catálogo. Para verificar la factibilidad de la solución propuesta hemos creado un prototipo y lo hemos evaluado respecto a otras soluciones y enfoques existentes para demostrar que el modelo propuesto supera las dificultades recurrentes encontradas en otros enfoques.

    Los patrones emergen de la experiencia [WeHckiOó]. Tienen un ciclo de vida [WelickiOób] que comienza con conocimiento tácito en la cabeza de una persona o grupo de individuos y termina con una descripción expHcita y rígida de ese conocimiento que puede ser compartida. El modelo propuesto en esta tesis produce un cambio significativo en este ciclo haciéndolo más dinámico e interactivo, sentando las bases para la evolución y generación de conocimiento a partir de interacciones entre los miembros de una comunidad (que puede estar distribuida geográficamente). A partir de esta generación de conocimiento se promueve el refinamiento y mejora continua de los patrones, facilitando así su evolución constante para adaptarse a cambios no previstos en su contexto.

  • English

    In the last years, the patterns conimunity grew at a very fast pace. A lot of pattern languages and pattern systems emerged. Some of them are very popular, some of them are not. To show the tip of the iceberg, we propose a very simple, yet mind provoking, exercise: let's sum the number of patterns in three reference and mainstream books, "Design Patíem/' [GoF95], "Pattern Oriented Software Architecture, Volume 1" [POSA96] and "Patterns of Enterprise Application Architecture" [Fowler02]. The final number is 100... quite big to remember all! To worsen things, each pattern language is described using different formal elements (templates) and the samples are written with different programming languages.

    This produces a considerable impedance mismatch among all of them.

    We found some "calls to action" in several reference books in the patterns literature ([POSA96], [GoF95], [Berc2uk94]) that made evident the need for a standardized way to describe, dassify, share and store patterns and a simple way to use these descriptions. Some patterns description, cataloging and browsing approaches that partially solve the problem exists, but all of them fail in some aspects, presenting recurring problems. This makes patterns description and cataloging a first class problem that must be solved and hasn't been successfully addressed yet [WeUcki04c] [WeUckiOS] [Ví^eückiOó].

    In this thesis a patterns meta-specification and cataloging model is proposed as a means to provide a response to the knowledge management needs in this area of software engineering. The high-level architecture of our solution is composed of a metaspecification language for describing patterns at a very high level of abstraction, a catalog of patterns described using that language, a cataloging infrastructure and a web-based browser for exposing the contents of the catalog. In order to verify the feasibility of our proposal we built a research prototype and evaluated it regarding other existing approaches for demonstrating that our model overcomes the recurring problems that we have found in them.

    Patterns emerge from experience [WelickiOó]. They have a life-cycle [WelickiOób] that begins with tacit knowledge in the head of an individual or a group and ends with an explicit (and rigid) shareable description of that knowledge. The model proposed in this thesis produces important changes in this cycle, making it more dynamic and interactive establishing the foundations for knowledge evolution and generation from interactions among members of a community. This knowledge generation promotes continuous improvement and refinement of the patterns, making easier their constant evolution in order to adapt to changes in their context and environment