A Unified View Approach to Software Development Automation

Tìm hiểu phương pháp tiếp cận khung nhìn hợp nhất (Unified View) để tự động hóa phát triển phần mềm. Giải pháp tối ưu cho quy trình làm việc hiệu quả, giảm thiểu lỗi.

• Người hướng dẫn: PTS. Nguyễn Việt Hà
• Trường học: Vietnam National University, Hanoi
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Phương Pháp Tiếp Cận Khung Nhìn Hợp Nhất Cho Tự Động Hóa Phát Triển Phần Mềm
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: INTRODUCTION
• 1.1. Domain-Driven Design Challenges
• 1.2. Research Aim and Objectives
• 2. CHƯƠNG 2: STATE OF THE ART
• 2.1. Model-Driven Software Engineering
• 2.2. Domain-Specific Language
• 2.3. Meta-Modelling with UML/OCL
• 2.4. Domain-Driven Design
• 2.5. Model-View-Controller Architecture
• 2.6. Comparing and Integrating MDSE with DDD
• 2.7. A Core Meta-Model of Object-Oriented Programming Language
• 2.8. Using Annotation in MBSD
• 2.9. Domain-Driven Software Development with aDSL
• 2.9.1. DDD with aDSL
• 2.9.2. Behavioural Modelling with UML Activity Diagram
• 2.9.3. Software Module Design
• 2.9.4. Module-Based Software Architecture
• 3. CHƯƠNG 3: UNIFIED DOMAIN MODELLING WITH ADSL
• 3.1. Essential State Space Constraints
• 3.2. Essential Behaviour Types
• 3.3. Expressing the Pre- and Post-conditions of Method
• 3.4. Static Semantics of DCSL
• 3.4.1. State Space Semantics
• 3.4.2. Behaviour Space Semantics
• 3.4.3. Behaviour Generation for DCSL Model
• 3.5. Dynamic Semantics of DCSL
• 3.6. Unified Domain Model
• 3.6.1. Expressing UDM in DCSL
• 3.6.2. UD Modelling Patterns
• 4. CHƯƠNG 4: MODULE-BASED SOFTWARE CONSTRUCTION WITH ADSL
• 4.1. An Abstract Software Model
• 4.2. Instance-based GUI
• 4.3. Module Configuration Domain
• 4.3.1. One Master Module Configuration
• 4.3.2. The ‘Configured’ Containment Tree
• 4.3.3. Customising Descendant Module Configuration
• 4.4. MCCL Language Specification
• 4.4.1. Structural Consistency between MCC and Domain Class
• 4.5. Module-Based Software Construction
• 4.6. Case Study: ProcessMan
• 4.6.1. Case and Subject Selection
• 4.6.2. Data Collection and Analysis
• 4.6.3. Required Coding Level
• 4.6.4. Evaluation of Module-Based Software Construction
• 4.6.4.1. Module Generativity Framework
• 4.6.4.2. Analysis of MCCGen
• Bibliography
• Appendices
• A Helper OCL Functions for DCSL’s ASM
• B MCCL Specification
• B.1 Library Rules of the MCCL’s ASM
• B.2 Two MCCs of ModuleEnrolmentMgmt
• C DCSL Evaluation Data
• C.1 Expressiveness Comparison Between DCSL and the DDD Frameworks
• C.2 Level of Coding Comparison Between DCSL and the DDD Frameworks

Tóm tắt

I. Tự động hóa phát triển phần mềm dựa trên mô hình Tổng quan 55 ký tự

Trong hai thập kỷ qua, phát triển phần mềm dựa trên mô hình (MBSD) đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng. MBSD tập trung vào việc phát triển phần mềm một cách có hệ thống từ các trừu tượng, hay còn gọi là mô hình, của miền vấn đề. Điều này mang lại nhiều lợi ích như giải quyết vấn đề dễ dàng hơn, cải thiện chất lượng, tăng năng suất và khả năng tái sử dụng. Hai phương pháp phát triển nổi bật thuộc MBSD là kỹ nghệ phần mềm hướng mô hình (MDSE) và thiết kế hướng miền (DDD). MDSE hướng đến việc cải thiện khả năng tái sử dụng và năng suất bằng cách xây dựng các mô hình phần mềm cấp cao (không phụ thuộc nền tảng) và áp dụng chúng vào các nền tảng khác nhau. DDD tập trung vào việc sử dụng mô hình để giải quyết sự phức tạp trong các yêu cầu của miền.

1.1. Vai trò của Model Driven Software Engineering MDSE

MDSE, như Czarnecki đã chỉ ra, là một loại phát triển phần mềm tạo sinh (GSD). Lợi ích chính của MDSE là cải thiện đáng kể khả năng tái sử dụng và năng suất trong việc tạo ra phần mềm cho các nền tảng triển khai khác nhau. Điều này đạt được bằng cách xây dựng các mô hình phần mềm cấp cao (độc lập với nền tảng) trước và sau đó áp dụng hiệu quả các mô hình này cho một nền tảng mới để tạo ra phần mềm cho nó. Bước áp dụng này sử dụng rộng rãi các tài sản có thể tái sử dụng, bao gồm khung phần mềm, thành phần, kiến trúc và mô hình. Việc sử dụng MDA một cách có hệ thống giúp tăng tốc độ phát triển và giảm chi phí.

1.2. Ưu điểm của Domain Driven Design DDD trong phát triển

Trong khi mục tiêu của MDSE là rộng lớn và bao quát, DDD tập trung cụ thể hơn vào vấn đề làm thế nào để sử dụng hiệu quả mô hình để giải quyết sự phức tạp vốn có trong các yêu cầu miền. Mục tiêu của DDD là phát triển phần mềm dựa trên các mô hình miền không chỉ mô tả chính xác miền mà còn khả thi về mặt kỹ thuật để triển khai. Theo Evans, ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng (OOPL) đặc biệt phù hợp để sử dụng với DDD. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên, vì Booch đã chỉ ra hai lý do chính tại sao OOPL sẽ tạo ra các mô hình miền vốn có tính biểu cảm và khả thi.

II. Vấn đề Thách thức trong thiết kế hướng miền DDD 57 ký tự

Phương pháp DDD hiện tại bao gồm một tập các nguyên tắc để xây dựng một mô hình miền ở dạng khả thi cho việc triển khai viết mã trên một ngôn ngữ lập trình đích. Tuy nhiên, phương pháp này còn thiếu các giải pháp cần thiết giúp giải đáp hai câu hỏi quan trọng mà người phát triển phần mềm thường gặp phải khi áp dụng DDD vào các nền tảng ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng (OOPL): (i) những thành phần nào cấu tạo nên một mô hình miền có mức độ diễn đạt thiết yếu? và (ii) xây dựng một cách hiệu quả phần mềm từ mô hình miền như thế nào? Luận án này đặt mục đích khắc phục hạn chế trên của DDD.

2.1. Thiếu tính biểu đạt trong mô hình miền OOPL

Một trong những thách thức chính trong việc áp dụng DDD trong các nền tảng OOPL là xác định những thành phần nào cấu tạo nên một mô hình miền có mức độ diễn đạt thiết yếu. Các nhà phát triển thường gặp khó khăn trong việc xác định phạm vi của mô hình, dẫn đến việc bỏ sót các chi tiết quan trọng hoặc bao gồm các chi tiết không liên quan. Điều này có thể dẫn đến các mô hình không chính xác hoặc không đầy đủ, gây khó khăn cho việc phát triển phần mềm chất lượng cao.

2.2. Khó khăn trong xây dựng phần mềm từ mô hình miền

Một thách thức khác là xây dựng một cách hiệu quả phần mềm từ mô hình miền. Các nhà phát triển thường phải đối mặt với những khó khăn trong việc chuyển đổi mô hình thành mã có thể thực thi được, đặc biệt là khi mô hình phức tạp hoặc liên quan đến nhiều công nghệ khác nhau. Điều này có thể dẫn đến sự không nhất quán giữa mô hình và mã, gây khó khăn cho việc bảo trì và mở rộng phần mềm. Cần có các công cụ và kỹ thuật để tự động hóa quá trình này.

III. aDSL Giải pháp tự động hóa phát triển phần mềm 59 ký tự

Luận án này đề xuất sử dụng ngôn ngữ chuyên biệt miền dựa trên ghi chú (aDSL), được phát triển trong OOPL, để không chỉ biểu diễn một mô hình miền hợp nhất thiết yếu mà còn để xây dựng phần mềm có tính mô-đun từ mô hình miền này. aDSL cho phép các chuyên gia miền và đội ngũ kỹ thuật tập trung vào việc xây dựng mô hình miền, thay vì lo lắng về các kỹ thuật thiết kế ngôn ngữ. Đây là một ứng dụng của tính năng chú thích của chế độ...

3.1. Giới thiệu về Annotation Based Domain Specific Language aDSL

aDSL là một loại ngôn ngữ DSL sử dụng các chú thích (annotation) để thêm thông tin vào mã nguồn. Điều này cho phép các nhà phát triển xác định các quy tắc và ràng buộc cụ thể cho một miền nhất định. aDSL có thể được sử dụng để tự động hóa các tác vụ khác nhau, chẳng hạn như tạo mã, kiểm tra và xác thực. Ưu điểm của aDSL bao gồm giảm sự phức tạp của mã, cải thiện khả năng bảo trì và tăng năng suất.

3.2. Lợi ích của aDSL trong xây dựng mô hình miền hợp nhất

aDSL cho phép biểu diễn một mô hình miền hợp nhất thiết yếu bằng cách sử dụng các chú thích để xác định các khái niệm và mối quan hệ miền. Điều này giúp đơn giản hóa quá trình mô hình hóa và đảm bảo rằng mô hình chính xác và đầy đủ. Hơn nữa, aDSL có thể được sử dụng để tạo mã tự động từ mô hình, giảm thiểu nhu cầu viết mã thủ công và giảm nguy cơ lỗi.

3.3. Tạo phần mềm mô đun từ mô hình miền sử dụng aDSL

Sử dụng aDSL cho phép xây dựng phần mềm có tính mô-đun từ mô hình miền. Bằng cách sử dụng các chú thích để xác định các thành phần và giao diện của phần mềm, aDSL giúp tạo ra các mô-đun có thể tái sử dụng và dễ bảo trì. Điều này có thể cải thiện đáng kể năng suất phát triển và chất lượng phần mềm.

IV. DCSL Ngôn ngữ đặc tả lớp miền aDSL chi tiết 58 ký tự

Luận án đề xuất một aDSL, tên là ngôn ngữ đặc tả lớp miền (DCSL), bao gồm một tập các ghi chú để biểu diễn các ràng buộc cấu trúc thiết yếu và các hành vi thiết yếu của lớp miền. Tác giả đã cẩn thận lựa chọn các đặc trưng thiết kế từ một số nguồn tài liệu học thuật có uy tín về kỹ nghệ phần mềm và kỹ nghệ hệ thống và lập luận rằng các đặc trưng này tạo thành một không gian thiết kế tối giản cho lớp miền. DCSL giúp định nghĩa rõ ràng các siêu mô hình và các ràng buộc.

4.1. Cấu trúc và chức năng của Domain Class Specification Language DCSL

DCSL bao gồm một tập các chú thích được sử dụng để biểu diễn các ràng buộc cấu trúc thiết yếu và các hành vi thiết yếu của lớp miền. Các chú thích này cho phép các nhà phát triển xác định các thuộc tính, phương thức và mối quan hệ của lớp miền một cách rõ ràng và ngắn gọn. DCSL cũng hỗ trợ xác định các ràng buộc và quy tắc xác thực để đảm bảo tính nhất quán và chính xác của dữ liệu miền.

4.2. Xây dựng mô hình hóa miền hợp nhất với DCSL

Luận án đề xuất một phương thức tiếp cận mô hình hóa miền hợp nhất, trong đó sử dụng DCSL để biểu diễn các thành phần mô hình hóa cấu trúc và hành vi. Luận án đã chọn ngôn ngữ biểu đồ hoạt động UML cho mô hình hóa hành vi và trình bày cách biểu diễn các đặc trưng chuyên biệt trạng thái của ngôn ngữ này bằng DCSL. Điều này cho phép các nhà phát triển tạo ra một mô hình duy nhất bao gồm cả cấu trúc và hành vi của miền.

4.3. Áp dụng DCSL vào các luồng hoạt động UML cơ bản

Để chứng tỏ tính thực tiễn của cách tiếp cận, luận án định nghĩa một tập mẫu mô hình hóa miền hợp nhất cho các bài toán thiết kế liên quan trực tiếp đến năm luồng hoạt động UML cơ bản. Các mẫu này cung cấp hướng dẫn cụ thể về cách sử dụng DCSL để biểu diễn các luồng hoạt động UML, giúp các nhà phát triển dễ dàng áp dụng DCSL vào các dự án thực tế.

V. MCCL Ngôn ngữ lớp cấu hình mô đun hiệu quả 53 ký tự

Luận án đề xuất một aDSL thứ hai, tên là ngôn ngữ lớp cấu hình mô-đun (MCCL), dùng để thiết kế các lớp cấu hình mô-đun (MCCs) trong một kiến trúc phần mềm dựa trên mô-đun. Mỗi MCC cung cấp một định nghĩa dạng lớp cho một tập các cấu hình mô-đun của một lớp mô-đun. Các MCC có thể dễ dàng sử dụng lại để tạo ra các biến thể của một lớp mô-đun mà không cần sửa thiết kế bên trong của mô-đun.

5.1. Mục tiêu và ứng dụng của Module Configuration Class Language MCCL

MCCL được sử dụng để thiết kế các lớp cấu hình mô-đun (MCCs) trong một kiến trúc phần mềm dựa trên mô-đun. MCCL cung cấp một cách tiêu chuẩn để xác định các cấu hình mô-đun, giúp dễ dàng tạo và quản lý các biến thể khác nhau của phần mềm. Điều này đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng phức tạp, nơi có nhiều tùy chọn cấu hình khác nhau.

5.2. Khả năng tái sử dụng của MCC trong Module Based Software Architecture

Các MCC có thể dễ dàng sử dụng lại để tạo ra các biến thể của một lớp mô-đun mà không cần sửa thiết kế bên trong của mô-đun. Điều này giúp giảm thiểu sự trùng lặp mã và cải thiện khả năng bảo trì. Bằng cách sử dụng MCC, các nhà phát triển có thể nhanh chóng tạo ra các phiên bản phần mềm tùy chỉnh cho các khách hàng hoặc môi trường khác nhau.

5.3. Quan hệ giữa MCC và domain class

MCC cung cấp một định nghĩa dạng lớp cho một tập các cấu hình mô-đun của một lớp mô-đun. Khi có thay đổi về domain class, nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các MCC liên quan, đòi hỏi cập nhật và đồng bộ để đảm bảo tính nhất quán và khả năng tương thích. Cần có các cơ chế và quy trình quản lý thay đổi hiệu quả để giải quyết vấn đề này và duy trì tính ổn định của hệ thống.

VI. Đánh giá và ứng dụng thực tiễn của phương pháp 54 ký tự

Luận án đã phát triển một bộ công cụ dành cho DCSL, MCCL và các bộ sinh mã của các ngôn ngữ này, dưới dạng các thành phần của một phần mềm khung, tên là JDOMAINAPP. Để đánh giá các kết quả trên, luận án trước hết trình diễn tính thực tiễn của phương pháp bằng cách áp dụng vào một trường hợp nghiên cứu tương đối phức tạp về phát triển phần mềm, liên quan đến quản lý quy trình tổ chức.

6.1. Giới thiệu jDomainApp

jDomainApp là một khung phần mềm được phát triển trong nghiên cứu này, bao gồm các công cụ cho DCSL, MCCL và các bộ sinh mã liên quan. Khung phần mềm này cung cấp một nền tảng để xây dựng và triển khai các ứng dụng dựa trên mô hình miền. jDomainApp giúp đơn giản hóa quá trình phát triển và cho phép các nhà phát triển tập trung vào việc mô hình hóa miền thay vì các chi tiết kỹ thuật triển khai.

6.2. Case study thực tế Quản lý quy trình tổ chức

Tính thực tiễn của phương pháp được trình bày thông qua một trường hợp nghiên cứu phức tạp liên quan đến quản lý quy trình tổ chức. Bằng cách áp dụng DCSL và MCCL vào trường hợp này, luận án chứng minh rằng phương pháp có thể được sử dụng để xây dựng các ứng dụng thực tế với độ phức tạp cao.

6.3. Module Generativity Framework đánh giá hiệu quả

Bên cạnh case study, luận án còn đánh giá DCSL từ khía cạnh một ngôn ngữ đặc tả và đánh giá hiệu quả việc sử dụng MCCL trong xây dựng mô-đun phần mềm một cách tự động. Việc đánh giá hiệu quả của MCCL tập trung vào tính tạo sinh của mô-đun thông qua các chỉ số hiệu suất và khả năng tái sử dụng. Từ đó chỉ ra những ưu điểm của MCCL trong việc phát triển phần mềm.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ "A Unified View Approach to Software Development Automation" (Phương pháp tiếp cận khung nhìn hợp nhất cho tự động hóa phát triển phần mềm) được tác giả Lê Minh Đức thực hiện tại Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Việt Hà và TS. Đặng Đức Hạnh, thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Phần mềm (mã số 9480103.01), bảo vệ năm 2020.

Trong sự phát triển của kỹ nghệ phần mềm, phương pháp luận phát triển phần mềm dựa trên mô hình (Model-Based Software Development - MBSD) giữ vai trò trung tâm với hai nhánh chính: Kỹ nghệ phần mềm hướng mô hình (Model-Driven Software Engineering - MDSE) và Thiết kế hướng miền (Domain-Driven Design - DDD). Trong khi MDSE hướng tới mục tiêu chuyển đổi mô hình trên quy mô lớn từ mô hình độc lập nền tảng (PIM) sang mô hình phụ thuộc nền tảng (PSM), DDD tập trung giải quyết độ phức tạp của các yêu cầu miền nghiệp vụ. Phương pháp DDD cung cấp các nguyên lý xây dựng mô hình miền khả thi cho việc triển khai trên ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng (OOPL). Tuy nhiên, DDD còn tồn tại các khoảng trống kỹ thuật lớn:

• Thiếu giải pháp xác định những thành phần cấu tạo nên một mô hình miền có mức độ biểu đạt thiết yếu về cả cấu trúc và hành vi.
• Thiếu phương pháp hình thức hóa việc sử dụng ngôn ngữ chuyên biệt miền dựa trên ghi chú (annotation-based DSL - aDSL) trong môi trường OOPL.
• Thiếu quy trình và kỹ thuật sinh tự động (generative techniques) để xây dựng phần mềm có tính mô-đun trực tiếp từ mô hình miền.

Mục tiêu tổng quát của luận án là ứng dụng aDSL (nội tại trong ngôn ngữ OOPL như Java, C#) nhằm đặc tả mô hình miền hợp nhất thiết yếu và tự động hóa quá trình sinh phần mềm hướng mô-đun từ mô hình này, giúp phương pháp DDD trở nên cụ thể và hoàn chỉnh hơn trong môi trường phát triển hướng đối tượng.

Luận án xác định 5 mục tiêu nghiên cứu cụ thể được đánh số như sau:

1. Nghiên cứu và thiết kế một mô hình miền hợp nhất (Unified Domain Model - UDM) bao gồm các thành phần thiết yếu cho cả hai khía cạnh mô hình hóa cấu trúc và hành vi.
2. Nghiên cứu và đặc trưng hóa phần mềm được xây dựng trực tiếp từ mô hình miền thông qua mô hình phân tầng 4 tính chất (4-property characterisation).
3. Nghiên cứu và định nghĩa phương pháp tiếp cận xây dựng phần mềm dạng mô-đun có tính sinh (generative and modular software construction).
4. Nghiên cứu và thiết kế các ngôn ngữ aDSL phù hợp cho mô hình miền hợp nhất và cho quá trình xây dựng phần mềm (gồm DCSL và MCCL).
5. Hiện thực hóa bộ công cụ hỗ trợ gồm các aDSL và các bộ sinh mã tương ứng, tích hợp trong khung phần mềm jDomainApp.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các kỹ thuật đặc tả mô hình miền bằng aDSL, cơ chế chuyển đổi mô hình và tự động hóa sinh mã cho các mô-đun phần mềm dựa trên kiến trúc phân tầng.
• Phạm vi không gian và kỹ thuật: Nghiên cứu giới hạn trong không gian ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng (OOPL với đại diện chính là Java và C#), chuẩn mô hình hóa UML/OCL của Object Management Group (OMG) với trọng tâm là biểu đồ lớp (class diagram) và biểu đồ hoạt động (activity diagram), cùng kiến trúc hướng mô-đun Model-View-Controller (MVC) và Presentation-Abstraction-Control (PAC).
• Phạm vi dữ liệu thực nghiệm: Các mô hình ứng dụng mẫu CourseMan (quản lý đào tạo) và nghiên cứu điển hình ProcessMan (quản lý quy trình tổ chức thực tế).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng quan hệ thống các công trình nghiên cứu thuộc bốn nhóm lĩnh vực chính:

• Kỹ nghệ phần mềm hướng mô hình (MDSE): Các nghiên cứu nền tảng của Kent (2002), Schmidt (2006), Czarnecki (2005) về phát triển phần mềm có tính sinh (GSD); Brambilla và cộng sự (2012, 2017) về tích hợp MDSE vào các quy trình phần mềm; các chuẩn MDA, UML và OCL của OMG (2003, 2014, 2015).
• Thiết kế hướng miền (DDD): Nghiên cứu nền tảng của Evans (2003) và các phát triển tiếp theo của Vernon (2013), Millet và Tune (2015). Tác giả điểm lại 8 mẫu thiết kế DDD gồm: Entities, Value Objects, Services, Modules, Aggregates, Factories, Repositories và Domain Events; các phân tích của Booch (1994) về sự tương thích giữa OOPL và mô hình hóa thế giới thực.
• Ngôn ngữ chuyên biệt miền (DSL và aDSL): Các nghiên cứu của van Deursen và cộng sự (2000), Mernik và cộng sự (2005), Fowler (2010), Voelter (2013), Kosar và cộng sự (2016); lý thuyết meta-modelling của Kleppe (2008); lập trình hướng thuộc tính (Attribute-Oriented Programming - AtOP) của Rouvoy và Merle (2006, 2007); ngôn ngữ đặc tả giao diện hành vi (BISL/JML) của Leavens và cộng sự (2006, 2007); mô hình kiến trúc phân tầng kết hợp DSL của Trujillo và cộng sự (2007).
• Kiến trúc phần mềm phân tầng và hướng mô-đun: Kiến trúc MVC kinh điển của Krasner và Pope (1988), Sommerville (2010); kiến trúc PAC của Coutaz (1987), Buschmann và cộng sự (1996); các khung làm việc DDD hiện hành như Apache Isis (Haywood, 2009), Naked Objects (Pawson, 2004), Sculptor (2011).

Hướng nghiên cứu trước	Tác giả & Công trình tiêu biểu	Giới hạn được chỉ ra
MDSE / MDA	Kent (2002), Schmidt (2006), Brambilla et al. (2017)	Trọng tâm chủ yếu xử lý độ phức tạp nền tảng kỹ thuật, chưa giải quyết triệt để độ phức tạp của miền nghiệp vụ.
DDD kinh điển	Evans (2003), Vernon (2013)	Thiếu đặc tả hình thức cho không gian trạng thái; thiếu hỗ trợ mô hình hóa hành vi và tự động hóa sinh phần mềm.
DSL bên ngoài (External DSL)	Fowler (2010), Sculptor (2011)	Đòi hỏi trình biên dịch riêng biệt, chi phí phát triển cao, khó tích hợp tự nhiên vào nền tảng mã nguồn OOPL.
Khung làm việc DDD hiện hành	Pawson (2004), Haywood (2009)	Chỉ sử dụng ghi chú rời rạc, chưa hình thức hóa cú pháp và ngữ nghĩa của aDSL, chưa tự động hóa cấu hình mô-đun.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết là thiết lập cầu nối hình thức giữa MDSE và DDD bằng cách định nghĩa các aDSL nội tại trong OOPL, vừa có khả năng biểu diễn không gian thiết kế tối giản của mô hình miền hợp nhất (cấu trúc và hành vi), vừa cung cấp cơ chế khai báo cấu hình mô-đun để sinh tự động mã nguồn phần mềm hoàn chỉnh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án xây dựng trên nền tảng lý thuyết và phương pháp luận hệ thống (System Approach) của Churchman (1968) và Dekkers (2014), kết hợp với quy trình phát triển phần mềm lặp (Larman, 2003; Pressman, 2010):

1. Khung lý thuyết phân tầng và kỹ nghệ meta-model:

   • Áp dụng lý thuyết meta-modelling của Kleppe (2008) để định nghĩa ngôn ngữ qua ba mô hình: Mô hình Cú pháp Trừu tượng (Abstract Syntax Meta-model - ASM), Mô hình Cú pháp Cụ thể (Concrete Syntax Meta-model - CSM) và Mô hình Miền Ngữ nghĩa (Semantic Domain Meta-model - SDM).
   • Chuẩn hóa ngôn ngữ bằng UML/OCL (OMG, 2014, 2015), sử dụng OCL để đặc tả các ràng buộc bất biến (invariants) và quy tắc ngữ nghĩa tĩnh.
   • Nguyên lý lập trình hướng thuộc tính (AtOP) để chuyển đổi các thuộc tính meta thành các annotation trong OOPL.

2. Phương pháp nghiên cứu thực tế:

   • Phương pháp thiết kế mô hình: Phân tích các tài liệu kỹ nghệ hệ thống và phần mềm chuẩn để tổng hợp không gian thiết kế tối giản, trích xuất 11 ràng buộc trạng thái thiết yếu và các kiểu hành vi chuẩn cho lớp miền.
   • Phương pháp ánh xạ hình thức: Xây dựng quy tắc ánh xạ từ biểu đồ hoạt động UML (UML Activity Diagram) sang các mẫu mô hình miền hợp nhất (UDM patterns) thể hiện bằng DCSL.
   • Phương pháp phát triển công cụ: Xây dựng khung phần mềm jDomainApp và quy trình lặp 3 pha DDDAL (DDD with aDSLs): (Pha 1) Xây dựng mô hình miền UDM bằng DCSL; (Pha 2) Sinh phần mềm nguyên mẫu dựa trên MCCL; (Pha 3) Đánh giá và hiệu chỉnh tương tác.
   • Phương pháp đánh giá định lượng và thực nghiệm: Sử dụng khung đánh giá độ biểu đạt (Expressiveness framework), đo lường mức độ viết mã (Lines of Code - LOC: max-locs và typical-locs) so sánh với hai khung làm việc DDD tiêu biểu (Apache Isis - ký hiệu AL, Naked Objects - ký hiệu XL), và khung đo lường tính sinh mô-đun (Module Generativity Framework).

3. Nguồn tư liệu và dữ liệu nghiên cứu:

   • Dữ liệu chuẩn hóa: Đặc tả kỹ thuật UML 2.5 và OCL 2.4 của OMG, Java Modeling Language (JML).
   • Dữ liệu tình huống: Hệ thống CourseMan gồm 12 lớp miền và 5 biến thể luồng hoạt động quản lý đăng ký học phần (sequential, decisional, forked, joined, merged); Nghiên cứu điển hình hệ thống ProcessMan quản lý cơ cấu quy trình tổ chức thực tế.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu (Introduction)

Chương 1 thiết lập bối cảnh nghiên cứu về MBSD, phân tích sự bổ trợ giữa MDSE và DDD, đồng thời nêu rõ các thách thức kỹ thuật khi áp dụng DDD vào các ngôn ngữ OOPL. Tác giả sử dụng bài toán quản lý đào tạo CourseMan làm ví dụ động lực xuyên suốt để minh họa 11 loại ràng buộc trạng thái và sự thiếu hụt các phần tử mô hình hóa hành vi trong các lớp miền hiện tại. Chương này công bố phát biểu bài toán nghiên cứu, xác định 5 mục tiêu cụ thể, phác thảo phương pháp tiếp cận hệ thống DDDAL và tóm tắt 5 đóng góp chính của luận án.

Chương 2: Hiện trạng nghiên cứu (State of the Art)

Chương 2 trình bày tổng quan phương pháp luận về MDSE, DSL, kỹ nghệ meta-model với UML/OCL, các mẫu thiết kế DDD, kiến trúc MVC/PAC và meta-model cốt lõi của OOPL. Tác giả phân tích chi tiết cơ chế annotation trong Java và attribute trong C#, chứng minh tính khả thi của việc dùng annotation để xây dựng aDSL nội tại mà không cần trình phân tích cú pháp riêng. Chương này làm rõ các hạn chế của các khung làm việc hiện hành (như Apache Isis, Naked Objects), từ đó định vị sự cần thiết của phương pháp tiếp cận aDSL trong việc hợp nhất cấu trúc và hành vi cho DDD.

Chương 3: Mô hình hóa miền hợp nhất với aDSL (Unified Domain Modelling with aDSL)

Chương 3 định nghĩa ngôn ngữ đặc tả lớp miền DCSL (Domain Class Specification Language) và phương pháp mô hình hóa miền hợp nhất UDM.

Tác giả hệ thống hóa không gian trạng thái của lớp miền thành 11 ràng buộc thiết yếu:

STT	Tên ràng buộc thiết yếu	Mô tả ngữ nghĩa trong DCSL
1	Class Immutability	Lớp bất biến, trạng thái đối tượng không thay đổi sau khi khởi tạo
2	Field Mutability	Thuộc tính có thể thay đổi giá trị trong vòng đời
3	Field Optionality	Thuộc tính bắt buộc hoặc tùy chọn (chấp nhận null hay không)
4	Field Length	Giới hạn độ dài tối đa của chuỗi ký tự
5	Field Uniqueness	Tính duy nhất của giá trị thuộc tính giữa các đối tượng
6	Identity Field (id)	Thuộc tính đóng vai trò định danh cho thực thể
7	Auto-generated Field	Giá trị thuộc tính được sinh tự động bởi hệ thống
8	Min Value	Giá trị nhỏ nhất cho phép của thuộc tính kiểu số
9	Max Value	Giá trị lớn nhất cho phép của thuộc tính kiểu số
10	Association Cardinality	Ràng buộc bản số kết hợp (min, max) giữa các lớp miền
11	Inherited Bounds	Ràng buộc kế thừa và tái định nghĩa miền giá trị thuộc tính

Về mặt hành vi, DCSL định nghĩa các kiểu hành vi thiết yếu (Essential Behaviour Types) gồm các phương thức khởi tạo (constructors), phương thức truy xuất (getters), phương thức cập nhật (setters), các phương thức xử lý liên kết và kiểm tra tính hợp lệ. Ngữ nghĩa tĩnh của DCSL được đặc tả bằng OCL, ánh xạ sang các bất biến lớp của Java Modeling Language (JML).

Để mô hình hóa hành vi, luận án tích hợp biểu đồ hoạt động UML vào mô hình miền UDM thông qua 5 mẫu mô hình hóa tương ứng với 5 luồng hoạt động cơ bản:

• Mẫu tuần tự (Sequential Pattern): Biểu diễn chuỗi thực thi các hành động nối tiếp nhau.
• Mẫu rẽ nhánh quyết định (Decisional Pattern): Biểu diễn luồng điều kiện với các nút quyết định (decision nodes) và lính canh (guards).
• Mẫu phân nhánh song song (Forked Pattern): Khởi tạo các luồng thực thi đồng thời từ một nút fork.
• Mẫu hội tụ song song (Joined Pattern): Đồng bộ hóa các luồng thực thi đồng thời tại nút join.
• Mẫu gộp luồng (Merged Pattern): Gộp nhiều luồng thay thế về một luồng chung tại nút merge.

Chương 4: Xây dựng phần mềm dựa trên mô-đun với aDSL (Module-Based Software Construction with aDSL)

Chương 4 giải quyết bài toán xây dựng phần mềm tự động từ mô hình UDM. Tác giả đề xuất mô hình đặc trưng hóa phần mềm gồm 4 tính chất dựa trên cấu trúc phân 3 tầng: Lớp miền ở lõi (core domain model), lớp mô-đun trung gian (module layer) và lớp phần mềm ngoài cùng (software layer).

Để mô hình hóa cấu trúc mô-đun và giao diện người dùng dựa trên thể hiện (Instance-based GUI), tác giả đề xuất ngôn ngữ lớp cấu hình mô-đun MCCL (Module Configuration Class Language). Mỗi lớp cấu hình mô-đun (Module Configuration Class - MCC) đóng vai trò đặc tả tường minh các tham số cấu hình cho một lớp mô-đun (chứa thông tin về view, controller, layout, liên kết cha-con) mà không làm thay đổi mã nguồn của lớp miền hay mô-đun cơ sở. Luận án đặc tả cú pháp trừu tượng, quan hệ nhất quán cấu trúc giữa MCC và lớp miền, cùng thuật toán sinh tự động cây cấu hình mô-đun (Configured Containment Tree).

Chương 5: Đánh giá (Evaluation)

Chương 5 trình bày việc hiện thực hóa các đóng góp trong khung phần mềm jDomainApp và tiến hành đánh giá thực nghiệm:

• Nghiên cứu điển hình ProcessMan: Triển khai thành công trên bài toán quản lý quy trình tổ chức, chứng minh tính khả thi và khả năng mở rộng của DCSL và MCCL đối với các hệ thống có cấu trúc dữ liệu và quy trình phức tạp.
• Đánh giá ngôn ngữ DCSL: So sánh định lượng với hai khung làm việc DDD hiện hành là Apache Isis (AL) và Naked Objects (XL):
  • Về độ biểu đạt: DCSL hỗ trợ đầy đủ 100% các khía cạnh ràng buộc trạng thái thiết yếu và các mẫu DDD, vượt trội so với AL và XL (hai khung làm việc này thiếu hỗ trợ cho nhiều ràng buộc như auto-generation, inherited bounds, hoặc biểu diễn liên kết trực tiếp).
  • Về mức độ viết mã (LOC): Đo lường chỉ số max-locs và typical-locs cho thấy DCSL giảm đáng kể khối lượng mã nguồn lập trình viên cần viết tay so với AL và XL nhờ cơ chế sinh tự động không gian hành vi (BSpaceGen).
• Đánh giá tính sinh mô-đun (Module Generativity): Đánh giá công cụ sinh mã MCCGen trên các mẫu mô-đun (từ MP1 đến MP4), chứng minh khả năng tái sử dụng cao của các MCC khi tạo các biến thể mô-đun mà không phải lập trình lại thành phần điều khiển hay giao diện.

Chương 6: Kết luận (Conclusion)

Chương 6 tổng kết các kết quả đạt được của luận án, khẳng định việc hoàn thành 5 mục tiêu nghiên cứu đặt ra. Tác giả nhấn mạnh phương pháp tiếp cận aDSL đã giúp hoàn thiện phương pháp luận DDD trên cả hai phương diện: làm cho phương pháp trở nên cụ thể hơn thông qua các giải pháp thực thi trên OOPL và đầy đủ hơn nhờ việc tích hợp mô hình hóa hành vi và tự động hóa sinh mô-đun phần mềm. Chương kết thúc bằng việc đề xuất các hướng phát triển nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đã đạt được 5 đóng góp mới về mặt khoa học và kỹ thuật ứng dụng:

1. Đề xuất Ngôn ngữ đặc tả lớp miền DCSL: Một aDSL nội tại cho OOPL, cung cấp hệ thống annotation chuẩn hóa để đặc tả đầy đủ 11 ràng buộc không gian trạng thái thiết yếu và các kiểu hành vi thiết yếu của lớp miền, có ngữ nghĩa tĩnh và động được định nghĩa hình thức bằng UML/OCL.
2. Đề xuất Phương pháp tiếp cận mô hình hóa miền hợp nhất (UDM): Phương pháp tích hợp thành công các cấu trúc chuyên biệt trạng thái của biểu đồ hoạt động UML vào mô hình miền hướng đối tượng thông qua DCSL, cung cấp 5 mẫu mô hình hóa UDM cho các luồng hoạt động cơ bản (sequential, decisional, forked, joined, merged).
3. Đề xuất Mô hình đặc trưng hóa phần mềm 4 tính chất: Khung cấu trúc phân tầng (lõi miền - mô-đun - phần mềm) đóng vai trò hướng dẫn cho việc thiết kế và sinh phần mềm trực tiếp từ mô hình miền.
4. Đề xuất Ngôn ngữ lớp cấu hình mô-đun MCCL: Một aDSL chuyên biệt cho phép định nghĩa các lớp cấu hình mô-đun (MCC) độc lập, hỗ trợ tạo các biến thể mô-đun phần mềm và giao diện người dùng tương ứng mà không phải can thiệp sửa đổi mã nguồn mô-đun.
5. Xây dựng Khung phần mềm jDomainApp và quy trình DDDAL: Hiện thực hóa toàn bộ các công cụ phân tích DCSL, MCCL, bộ sinh hành vi BSpaceGen, bộ sinh mô-đun MCCGen và công cụ DomainAppTool, cung cấp một môi trường phát triển tự động hóa lặp 3 pha từ mô hình miền đến phần mềm nguyên mẫu.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất: Luận án khuyến nghị áp dụng quy trình phát triển lặp DDDAL trong các dự án phần mềm hướng đối tượng; sử dụng aDSL nội tại để duy trì tính nhất quán giữa mô hình thiết kế và mã nguồn thực thi, loại bỏ sự phụ thuộc vào các công cụ biên dịch ngoài phức tạp của MDSE truyền thống.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được văn bản nêu rõ:

• Phạm vi nghiên cứu của luận án tập trung sâu vào Pha 1 (Mô hình hóa UDM) và bài toán con 2.a của Pha 2 (Xây dựng mô-đun phần mềm từ UDM bằng MCCL). Bài toán con 2.b (tự động hóa hoàn toàn việc kết nối các mô-đun thành phần mềm tổng thể) dù đã được hiện thực hóa trong jDomainApp nhưng chưa được phân tích chi tiết trong nội dung luận án.
• Về mô hình hóa hành vi, nghiên cứu mới tập trung khai thác biểu đồ hoạt động UML (Activity Diagram) với 5 luồng cơ bản, chưa mở rộng sang toàn bộ các biểu đồ hành vi khác của UML như biểu đồ máy trạng thái phức tạp (State Machine Diagram) hoặc biểu đồ tuần tự (Sequence Diagram) trong môi trường phân tán.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Hoàn thiện mô hình hình thức cho quá trình tự động hóa tích hợp mô-đun ở cấp độ toàn bộ phần mềm (Pha 2.b).
• Mở rộng phạm vi biểu diễn của DCSL và UDM cho các loại biểu đồ hành vi khác và các bài toán phân tán.
• Nghiên cứu cơ chế thích ứng của DDDAL và jDomainApp cho các kiến trúc phần mềm phân tán hiện đại (như Microservices) và các nền tảng ngôn ngữ lập trình khác.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo khoa học có giá trị chuyên môn cao đối với:

• Nghiên cứu sinh và học viên cao học ngành Kỹ thuật Phần mềm, Khoa học Máy tính: Tham khảo phương pháp luận kết hợp MDSE với DDD, kỹ thuật đặc tả meta-model bằng UML/OCL, thiết kế ngôn ngữ aDSL nội tại và phương pháp đánh giá định lượng ngôn ngữ phần mềm.
• Giảng viên chuyên ngành Công nghệ Thông tin: Sử dụng làm học liệu tham khảo cho các môn học chuyên sâu về Thiết kế hướng miền (DDD), Kỹ nghệ phần mềm hướng mô hình (MDSE), Kiến trúc phần mềm và Phát triển phần mềm tự động.
• Kiến trúc sư phần mềm và Kỹ sư phát triển: Ứng dụng các mẫu mô hình hóa UDM (Chương 3), cấu trúc lớp cấu hình mô-đun MCCL (Chương 4), cùng mã nguồn và các quy tắc ràng buộc trạng thái để xây dựng các khung ứng dụng doanh nghiệp linh hoạt trên nền tảng Java/C#.
• Các phần đáng tham khảo nhất: Bảng đặc tả 11 ràng buộc trạng thái thiết yếu và 5 mẫu ánh xạ luồng hoạt động UML (Chương 3); Đặc tả cú pháp và thuật toán cấu hình cây mô-đun của MCCL (Chương 4); Các phụ lục A, B, C chứa toàn bộ đặc tả OCL cho meta-model và số liệu thực nghiệm chi tiết.

Câu hỏi thường gặp

1. Ngôn ngữ DCSL do luận án đề xuất giải quyết vấn đề gì trong thiết kế hướng miền (DDD)?
DCSL là một aDSL nội tại cung cấp tập hợp các annotation trong OOPL để chuẩn hóa việc đặc tả không gian trạng thái tối giản (gồm 11 loại ràng buộc như bất biến, bắt buộc, độ dài, tính duy nhất, định danh, miền giá trị và bản số kết hợp) cùng các kiểu hành vi thiết yếu của lớp miền, giúp mô hình miền vừa mang tính biểu đạt cao vừa có khả năng thực thi trực tiếp trên mã nguồn.

2. Mô hình miền hợp nhất (Unified Domain Model - UDM) kết hợp những yếu tố nào?
UDM kết hợp mô hình hóa cấu trúc (sử dụng biểu đồ lớp UML) và mô hình hóa hành vi (sử dụng biểu đồ hoạt động UML) vào trong cùng một mô hình lớp miền duy nhất thông qua DCSL, giải quyết bài toán thiết kế cho 5 dạng luồng hoạt động cơ bản gồm: tuần tự (sequential), rẽ nhánh (decisional), phân nhánh song song (forked), hội tụ song song (joined) và gộp luồng (merged).

3. Ngôn ngữ MCCL hoạt động như thế nào trong kiến trúc phần mềm hướng mô-đun?
MCCL là aDSL dùng để định nghĩa các lớp cấu hình mô-đun (MCC). Mỗi MCC đóng vai trò như một khuôn mẫu đặc tả cấu hình (view, controller, bố cục, quan hệ phân cấp) cho một lớp mô-đun. Thông qua MCC, người phát triển có thể tạo ra các biến thể mô-đun và giao diện khác nhau mà không cần sửa đổi mã nguồn bên trong của mô-đun hay lớp miền.

4. Khung phần mềm jDomainApp và quy trình DDDAL bao gồm những giai đoạn nào?
Quy trình DDDAL (DDD with aDSLs) được hỗ trợ bởi khung jDomainApp gồm 3 pha lặp: (Pha 1) Xây dựng mô hình miền hợp nhất UDM bằng DCSL từ các yêu cầu; (Pha 2) Tự động sinh phần mềm nguyên mẫu dựa trên UDM và các cấu hình MCCL; (Pha 3) Nhóm dự án cùng chuyên gia miền rà soát, đánh giá nguyên mẫu để tiếp tục tinh chỉnh mô hình ở vòng lặp tiếp theo.

5. Kết quả đánh giá thực nghiệm của DCSL so với các khung làm việc DDD hiện hành (như Apache Isis, Naked Objects) đạt được những gì?
Đánh giá thực nghiệm cho thấy DCSL đạt độ bao phủ 100% về các khía cạnh biểu đạt ràng buộc miền và mẫu DDD (vượt trội so với Apache Isis và Naked Objects vốn thiếu hỗ trợ nhiều ràng buộc cấu trúc). Đồng thời, thông qua bộ sinh BSpaceGen, DCSL giúp giảm thiểu đáng kể số dòng mã nguồn viết tay (max-locs và typical-locs) cần thiết để xây dựng ứng dụng.

Kết luận

Luận án của tác giả Lê Minh Đức đã giải quyết thỏa đáng các thách thức cốt lõi của phương pháp Thiết kế hướng miền (DDD) trên nền tảng ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng bằng việc đề xuất hai ngôn ngữ aDSL nội tại là DCSL và MCCL. Nghiên cứu đã hợp nhất thành công mô hình hóa cấu trúc và hành vi trong mô hình miền UDM, đồng thời thiết lập cơ chế sinh tự động phần mềm hướng mô-đun thông qua các lớp cấu hình MCC. Hệ thống công cụ được hiện thực hóa trong khung phần mềm jDomainApp và được kiểm chứng thực nghiệm qua nghiên cứu điển hình ProcessMan cùng bài toán CourseMan, chứng minh tính khả thi, tính biểu đạt và hiệu quả tự động hóa trong kỹ nghệ phần mềm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Vietnam National University VNU University of Engineering and Technology A Unified View Approach to Software Development Automation Doctor of Philosophy Dissertation in Information Technology Hanoi - 2020 ĐẠI HỌC PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN KHUNG NHÌN HỢP NHẤT CHO TỰ ĐỘNG HÓA PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội - 2020 Vietnam National University, Hanoi VNU University of Engineering and Technology A Unified View Approach to Software Development Automation Specialisation: Software Engineering Code: 9480103.01 Doctor of Philosophy Dissertation in Information Technology Supervisors: 1. Nguyen Viet Ha 2. Dang Duc Hanh Hanoi – 2020 ĐẠI HỌC PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN KHUNG NHÌN HỢP NHẤT CHO TỰ ĐỘNG HÓA PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM Chuyên ngành: Kỹ thuật Phần mềm Mã số: 9480103.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Nguyễn Việt Hà 2.

Đặng Đức Hạnh Hà Nội – 2020 Declaration I hereby declare that the materials presented in this dissertation are my own work, conducted under the supervision of Assoc. Nguyen Viet Ha and Dr. Dang Duc Hanh, at the Faculty of Information Technology, University of Engineering and Technology, Vietnam National University, Hanoi. All the research data and results presented in this dissertation are authentic and (to the best of my knowledge) have not previously been published in any academic publications by other authors.

Le Minh Duc Abstract An important software engineering methodology that has emerged over the past twenty years is model-based software development. At the heart of this methodology lies two complementary methods: model-driven software engineering (MDSE) and domain-driven design (DDD). While the aim of MDSE is ambitiously broad, DDD’s goal is more modest and direct but not less important – to apply model-based engineering techniques to tackle the complexity inherent in the domain requirements. The state-of-the-art DDD method includes a set of principles for constructing a domain model that is feasible for implementation in a target programming language.

However, this method lacks the solutions needed to address the following important design questions facing a technical team when applying DDD in object oriented programming language (OOPL) platforms: (i) what constitues an essentially expressive domain model and (ii) how to effectively construct a software from this model. The dissertation aims to address these limitations by using annotation-based domain-specific language (aDSL), which is internal to OOPL, to not only express an essential and unified domain model but generatively construct modular software from this model. First, we propose an aDSL, named domain class specification language (DCSL), which consists in a set of annotations that express the essential structural constraints and the essential behaviour of a domain class. We carefully select the design features from a number of authoritative software and system engineering resources and reason that they form a minimum design space of the domain class.

Second, we propose a unified domain (UD) modelling approach, which uses DCSL to express both the structural and behavioural modelling elements. We choose UML activity diagram language for behavioural modelling and discuss how the domain-specific constructs of this language are expressed in DCSL. To demonstrate the applicability of the approach we define the UD modelling patterns for tackling the design problems posed by five core UML activity flows. Third, we propose a 4-property characterisation for the software that are constructed directly from the domain model.

These properties are defined based on a conceptual layered software model that includes the domain model at the core, an intermediate module layer surrounding this core and an outer software layer. Fourth, we propose a second aDSL, named module configuration class language (MCCL), that is used for designing module configuration classes (MCCs) in a module-based software architecture. An MCC provides an explicit class-based definition of a set of module con- figurations of a given class of software modules. The MCCs can easily be reused to create different variants of the same module class, without having to change the module class design.

Fifth, we develop a set of software tools for DCSL, MCCL and the generators associated with these aDSLs. We implement these tools as components in a software framework, named jDomainApp, which we have developed in our research.