Сборники трудов ИСП РАН


Метод автоматического построения гибридных UML-моделей на основе журналов событий систем с сервис-ориентированной архитектурой

К.В. Давыдова (ВШЭ, Москва, Россия)
C.A. Шершаков (ВШЭ, Москва, Россия)

Аннотация

В данной статье мы предлагаем метод автоматического построения так называемых «гибридных» UML-моделей, что относится к области извлечения и анализа процессов ПО. Модели строятся на основе трасс исполнения, представленных в виде журналов событий, систем с сервис-ориентированной архитектурой (СОА). В то время как известные техники обратной разработки обычно используют исходный программный код, который часто недоступен, наш подход работает с журналами событий, записываемыми большинством информационных систем, и некоторыми эвристическими параметрами. Так как отдельный класс UML-диаграмм представляет только одну перспективу модели системы, мы предлагаем синтезировать комбинацию нескольких классов UML-диаграмм (последовательности и деятельности), которые рассматриваются совместно с диаграммами коммуникаций. Это позволяет повысить выразительную силу отдельной «гибридной» диаграммы. Каждый класс диаграмм представляет один из уровней абстракции (workflow, operation и interaction), которые обычно используются при рассмотрении взаимодействия web-сервисов. Предлагаемый алгоритм состоит из четырех этапов: разделение журнала событий на несколько частей, построение UML диаграмм последовательности, деятельности и коммуникаций. Мы также предлагаем инкапсулировать некоторые незначительные или низкоуровневые имплементационные детали (например, внутренние операции сервисов) в диаграммы деятельности и соединять их с более высокоуровневыми диаграммами последовательности с использованием «interaction use» фрагментов. Чтобы решить проблему больших размеров синтезируемых UML диаграмм последовательности, мы предлагаем обобщающую технику, основанную на регулярных выражениях. Предложенный подход оценен с использованием разработанного программного инструмента в виде Windows-приложения, написанного на языке C#. Этот инструмент строит UML модели и сохраняет их в виде XML-файлов. Такие файлы совместимы с хорошо известным интрументом проектирования программной архитектуры Sparx Enterprise Architect, в котором синтезированные модели могут быть визуализированы и отредактированы.

Ключевые слова

журнал событий; извлечение и анализ процессов (process mining); гибридные UML модели; диаграмма последовательности UML; диаграмма деятельности UML; обратная разработка

Издание

Труды Института системного программирования РАН, том 29, вып. 4, 2017, стр. 155-174.

ISSN 2220-6426 (Online), ISSN 2079-8156 (Print).

DOI: 10.15514/ISPRAS-2017-29(4)-10

Полный текст статьи в формате pdf (на английском) Вернуться к содержанию тома