Combining textual and graphical modeling with next generation frameworks

Abstract

Die Kombination von textueller und graphischer Modellierung, d.h. die Darstellung von textuellen Modellen in Form von Diagrammen, ist seit langem ein beliebtes Thema in Model Engineering. Modellierungswerkzeuge bieten den Benutzern oftmals nur die Möglichkeit, Modelle entweder in textueller oder in graphischer Form zu editieren. Bisher wurden Modellierungswerkzeuge, die beide Ansätze kombinieren, nur mit traditionellen Frameworks wie z.B. Xtext und EMF entwickelt. Die Frameworks der nächsten Generation, Langium und die Graphical Language Server Platform (GLSP), bieten neue Möglichkeiten wie erhöhte Modularität in der Architektur und Bereitstellungsoptionen, mehr Flexibilität im Design der Benutzeroberfläche, webbasierte und Cloud-freundliche Entwicklungsmöglichkeiten, während sie die Abhängigkeit von Java eliminieren.Das Ziel dieser Arbeit ist die Kombination von textueller und graphischer Modellierung erneut zu erforschen und weiterzuentwickeln mit den next-generation Frameworks, Langium und GLSP. Es wird ein Konzept für kombinierte textuell-graphische Modellierung auf Basis dieser neuen Frameworks entwickelt, das einen Modellservice nutzt, um die Modifikationsmodelle des textuellen und graphischen Editors gemeinsam zu verwalten. Das Konzept berücksichtigt, dass der grafische und textuelle Editor auf dem gleichen Modell arbeiten müssen, gleichzeitiges Editieren des Modells in beiden Editoren möglich sein muss und nicht-semantische Informationen wie zum Beispiel Kommentare und Formattierungen in der textuellen Darstellung des Modells erhalten bleiben müssen. Das Konzept wird als Artefakt basierend auf der Workflow domänenspezifische Sprache realisiert. Ein bestehendes GLSP-Framework existiert bereits für die Workflow Sprache. Dies wird durch einen Langium-basierten Language Server erweitert, um textuelle Modellierung zu ermöglichen, sowie durch einen Modellserver, der den Zugriff auf das Modell und die Bereitstellung und Updates des Modells zwischen den textuellen und grafischen Editoren verwaltet.Um die entwickelten Konzepte und Artefakte zu evaluieren, werden die implementierten Lösungen auch mit zwei UML-Anwendungsfälle des bigUML Modellierungswerkzeug instantiiert: das Paketdiagramm und das Klassendiagramm. Diese beiden Anwendungsfälle werden gegen die vordefinierten Anforderungen an die textuell-graphische Modellierung evaluiert.

Combining textual and graphical modeling i.e., representing textual models in the form of diagrams, has been a popular topic ever since in the field of model engineering. Most often modeling tools only provide users the possibility to create models either in textual form or in the form of a diagram, and the users have to decide upon initial creation of the model whether they would like to use a textual or a graphical model editor. So far, blended modeling tools combining both approaches have only been developed based on traditional frameworks e.g., Xtext and EMF. The next generation frameworks Langium and the Graphical Language Server Platform (GLSP) promote new opportunities such as increased modularity in architecture and deployment options, more flexibility in user interface design, web-based and cloud-friendly development possibilities, while eliminating the dependency to Java.This thesis aims to revisit and explore the topic of combining textual and graphical modeling with the next-generation frameworks Langium and GLSP. A concept for blended textual-graphical modeling based on these frameworks is developed, which utilizes a model service to jointly manage the textual and graphical editor’s underlying modification model. The concept considers that the graphical and textual editor must operate on the same model, simultaneous updates must be possible between the two editors and non-semantic information of the model must be maintained during updates of the model. The concept is realized as an artifact based on the Workflow language. An existing GLSP framework for the Workflow language providing graphical modeling is extended by a Langium language server providing textual modeling, and a model server handling model access, provision and updates between the textual and graphical editors.To evaluate the developed concepts and artifacts, the implemented solution concepts are instantiated by two UML use cases of the bigUML modeling tool: the package diagram and the class diagram. These two use cases are evaluated against the conceptualized requirements of blended textual-graphical modeling.