3.2.2.1 Generative Programmierung
Ausgehend von den bereits beschriebenen Ansprüchen von Softwareentwicklung modelliert die ganzheitliche Generative Programmierung Softwaresysteme so, dass „ausgehend von einer Anforderungsspezifikation mittels Konfigurationswissen aus elementaren, wiederverwendbaren Implementierungskomponenten ein hochangepasstes und optimiertes Zwischenoder Endprodukt nach Bedarf automatisch erzeugt werden kann“87.
Dazu verwendet die Generative Programmierung aufeinander abgestimmte Methoden und Techniken zur Entwicklung von Softwaresystemfamilien. Wesentliche Bestandteile des Generativen Programmierens sind die merkmalbasierte Modellierung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden der Familienmitglieder und die Entwicklung von Sprachmitteln zur Beschreibung einzelner Systeme sowie die Entwicklung von Generatoren, die diese aufgrund ermittelter Anforderungen weitgehend automatisch erzeugen87.
Die Vorgehensweise des Generativen Programmierens ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
Abbildung 4: Systemfamilienentwicklung nach Czarnecki88
Dazu müssen Tabellen und Bibliotheken entstehen, die das entsprechende Wissen über Abhängigkeiten, Wechselwirkungen, Beschreibungen, Herkunft und Verwendung von Merkmalen, sowie die Standardvorgaben, Bindungszeitpunkte etc. protokollieren. Daraus lässt sich ableiten, welche Funktionen im Basissystem zwingend dazugehören müssen und welche sich optional in Familienmitgliedern realisieren lassen. Dafür muss untersucht werden, welche relevanten Bausteine sich in entsprechenden Kategorien verschiedener Implementierungen zusammenfassen lassen und welche Abhängigkeiten bestehen.
Grundstein dieses Vorgehens ist das Generative Domain Model, welches den Problemraum, also die Fachbereiche und die spezifischen Anforderungen enthält, den Lösungsraum, der alle Komponenten des Systems beschreibt, und das Konfigurationswissen, welches den Bauplan für die Komponenten zur Lösung konkreter Problembeschreibungen liefert.
Diese Ergebnisse fließen in den Entwurf der flexiblen Softwarearchitektur für die komplette Anwendungsfamilie und werden dann von wieder verwendbaren Komponenten, einer dafür entwickelten domänenspezifischen Beschreibungssprache, der Domain Specific Language, und von Konfigurationsgeneratoren implementiert. Die Ergebnisse des Domain Engineering sind eine Art Katalog für mögliche automatische Ableitungen ähnlich einer Angebotsbroschüre von Automobilherstellern. Dieser Katalog ist die Grundlage für die Entwicklung echter Kundenanwendungen im Application Engineering. Hier werden die spezifischen Kundenanforderungen erhoben und mittels der bestehenden Komponenten, Sprachen und Generatoren mit Hilfe von Templates und dem Konfigurationswissen zusammengesetzt. Anforderungen, die hier neu erhoben werden, fließen über das nötige Konfigurationsmanagement wieder in das Domain Engineering ein90.
Das Vorgehen des Generativen Programmierens hat folgende Vor- und Nachteile:
| Bewertung der Generative Programmierung91 |
| Vorteile | Nachteile |
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Tabelle 14: Bewertung der Generativen Programmierung
- 86: Vgl. [Czar 2001-2] Folie 8
- 87: Vgl. [Eise 2003-2] S. 1 ff
- 88: Vgl. [Czar 2001-2] Folie 7
- 89: Das vollständig modellbasierte kommerzielle Plugin der Firma pure-systems GmbH unterstützt die Entwicklung und Ableitung von Systemfamilien, indem es Merkmalmodelle für diese überprüft und mittels eines eigenen Transformators eigenständig in Familienmitglieder mit Hilfe vorhandener Komponenten übersetzt. Vgl. [Pure 2005]
- 90: Vgl. [Eise 2003] Technik und [Czar 2001-02] Folie 7 ff
- 91: Vgl. [Tamm 2004] S. 1 ff, [Benz 2003] S. 1 ff und [Brüg 2005]