An architectural decision modeling framework for service oriented architecture design

Abstract

In this thesis, we investigate whether reusable architectural decision models can support Service-Oriented Architecture (SOA) design. In the current state of the art, architectural decisions are captured ad hoc and retrospectively on projects; this is a labor-intensive undertaking without immediate benefits. On the contrary, we investigate the role reusable architectural decision models can play during SOA design: We treat recurring architectural decisions as first-class method elements and propose an architectural decision modeling framework and a reusable architectural decision model for SOA which guide the architect through the SOA design. Our approach is tool supported.

Our framework is called SOA Decision Modeling (SOAD). SOAD provides a technique to systematically identify recurring decisions. Our reusable architectural decision model for SOA conforms to a metamodel supporting reuse and collaboration. The model organization follows Model-Driven Architecture (MDA) principles and separates long lasting platform-independent decisions from rapidly changing platform-specific ones. The alternatives in a conceptual model level reference SOA patterns. This simplifies the initial population and ongoing maintenance of the decision model. Decision dependency management allows knowledge engineers and software architects to check model consistency and prune irrelevant decisions. Moreover, a managed issue list guides through the decision making process. To update design artifacts according to decisions made, decision outcome information is injected into design model transformations. Finally, a Web-based collaboration system provides tool support for the framework steps and concepts.

The SOAD framework is not only applicable to enterprise application and SOA design, but also to other application genres and architectural styles. SOAD supports use cases such as education, knowledge exchange, design method, review technique, and governance instrument.

In dieser Arbeit untersuchen wir, ob Architekturentscheidungsmodelle den Entwurf einer Service-Orientierten Architektur (SOA) unterstützen können. Nach dem heutigen Stand der Technik werden Architekturentscheidungen ad hoc und retrospektiv im Projekt dokumentiert; dabei handelt es sich um eine zeitintensive Aufgabe ohne unmittelbare positive Auswirkungen. Im Gegensatz dazu untersuchen wir die Rolle, die wieder verwendbare Architekturentscheidungsmodelle während des SOA-Entwurfs spielen können: Wir behandeln wiederkehrende Architekturentscheidungen als genuines Konzept in unserer Methode und stellen ein Architekturentscheidungsmodellierungsrahmenwerk sowie ein wieder verwendbares SOA-Entscheidungsmodell vor, das Architekten durch den Entwurfprozess führt. Unsere Methode arbeitet werkzeuggestützt.

In unserem Rahmenwerk, das den Namen SOA Decision Modeling (SOAD) trägt, stellen wir eine Technik zur systematischen Identifikation von wiederkehrenden Architekturentscheidungen zur Verfügung. Unser SOA-Entscheidungsmodell ist nach einem Metamodell strukturiert, das Wiederverwendung und Zusammenarbeit unterstützt. Die Modellorganisation folgt den Prinzipien der modellgetriebenen Architektur und separiert länger aktuell bleibende plattformunabhängige Entscheidungen von häufig ändernden plattformspezifischen. Auf einer konzeptuellen Ebene werden SOA-Muster referenziert, was die initiale Befüllung und laufende Pflege des Entscheidungsmodells erleichtert. Unser Entscheidungsabhängigkeitsmanagement hilft Architekten, die Modellkonsistenz zu prüfen und irrelevante Entscheidungen gar nicht erst zu betrachten. Eine verwaltete Entscheidungsliste (engl. Managed Issue List) führt durch den Entscheidungsprozess. Um Entscheidungs- und Entwurfsmodelle abzugleichen, werden Entscheidungsausgangsinformationen in Entwurfsmodelltransformationen injiziert. Ein Web-basiertes Kollaborationssystem bietet Werkzeugunterstützung für die Schritte und Konzepte im Rahmenwerk.

Die Nutzung des SOAD-Rahmenwerkes ist nicht auf den SOA-Entwurf beschränkt, es kann auf zahlreiche Applikationsgenres und Architekturstile angewendet werden. SOAD unterstützt die Einsatzszenarien Ausbildung, Wissenstransfer, Entwurfsmethode, Review-Technik und Governance-Instrument.