Ausführbare Integrationsmuster

Abstract

Die Integration von großen IT Anwendungen ist für viele Firmen eine der bedeutendsten IT Herausforderungen, um die Geschäftsprozesse innerhalb eines Unternehmens effizient durchführen zu können. Zum einen gab es kein standardisiertes Vorgehen, wie man Integrationslandschaften konzipieren und spezifizieren konnte. Zum anderen bestand keine durchgängige Methode, die resultierenden zumeist abstrakten Architekturen in ausführbare Systeme zu überführen. Mit der Einführung von Integrationsmustern wurde ein großer Beitrag geleistet, um Integrationslandschaften einheitlich und technologieunabhängig darstellen zu können. Jedoch klaffte immer noch eine große Lücke zwischen der Modellierung und der Implementierung dieser Landschaften. Die tatsächliche Realisierung wurde durch Entwickler geleistet, indem die Landschaften interpretiert und entsprechend ausführbare Integrationslogik erstellt wurde. Diese Kluft muss geschlossen werden, damit Architekten und Entwickler besser miteinander kommunizieren und ausführbare Integrationslösungen effizienter realisiert werden können. Diese Dissertation leistet einen Beitrag, um diese Lücke zu schließen. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Methode entwickelt, mit der ausgehend von Integrationsmustern automatisiert ausführbare Integrationslösungen erzeugt werden können. Es wird eigens ein Lebenszyklus konzipiert, der die unterschiedlichen Phasen der Erstellung von ausführbaren Integrationslösungen beschreibt. Die Methode basiert auf der Modell-getriebenen Entwicklung. Die vormals visuellen und textuellen Repräsentationen der Integrationsmuster werden dazu in ein formales Modell überführt. Parametrisierbare Integrationsmuster dienen fortan als Grundlage der Methode. Durch die Parameter jedes einzelnen Musters kann das erwartete Verhalten eines Muster technologieunabhängig spezifiziert werden. Außerdem beschreibt das Modell die Zusammenhänge der einzelnen Muster und wie sie miteinander kommunizieren. Das Modell der parametrisierbaren Integrationsmuster wird von einem Generierungsalgorithmus verwendet, um automatisiert ausführbare Integrationslösungen zu erstellen. Der Algorithmus fügt dazu plattformspezifische Informationen hinzu, so dass eine Integrationslösung auf einer bestimmten Zielinfrastruktur ausgeführt werden kann. Ein Modell kann dabei von verschiedenen Algorithmen verwendet werden und daher in verschiedene Ausführungsumgebungen übersetzt werden. Diese Methode ist daher nicht auf bestimmte Zielinfrastrukturen beschränkt. Im Verlauf der Arbeit werden parametrisierbare Integrationsmuster auf drei sehr unterschiedlichen Infrastrukturen abgebildet und ausgeführt. Dies verdeutlicht die Allgemeinheit der Methode und die leichte Erweiterbarkeit auf neue Technologien und veränderte Anforderungen. Zur Unterstützung der Methode wird außerdem eine Werkzeugkette erstellt, die es Systemarchitekten erlaubt, eine Integrationslösung grafisch zu konzipieren. Das Werkzeug GENIUS umfasst eine graphische Modellierungsoberfläche, mit der parametrisierbare Integrationsmuster zu einer Integrationslösung zusammengefasst werden können. Außerdem werden zwei Algorithmen integriert, die ausführbare Integrationslösungen für zwei unterschiedliche Zielinfrastrukturen erzeugen. Diese Dissertation schließt somit die Lücke zwischen Architektur und Entwicklung, indem eine auf der Modell-getriebenen Entwicklung basierenden Methode entwickelt wird, mit deren Hilfe parametrisierbare Integrationsmuster als direkte Spezifikation für ausführbare Systeme dienen und automatisiert in diese Systeme überführt werden.

Integration of huge IT applications is one of the most important IT challenges companies are faced to enable the efficient execution of business processes. There was no standardized procedure how integration landscapes could be designed and specified on the one hand. And, on the other hand, no continuous method exists to transform those in most cases abstract architectures into executable systems. Due to the advent of integration patterns an important contribution was achieved for representing these landscapes in an uniform and technology independent manner. However, there was still a gap between the modeling of such integration solutions and the actual implementation. The realization was accomplished by developers through interpreting the landscapes and implementing appropriate executable systems on their own. This gap has to be closed to ease the communication between architects and developers, and let the realization of executable systems be more efficient. This dissertation contributes to closing this gap. In the context of this dissertation a method will be developed for automatically generating executable integration solutions based on integration patterns. Especially for that purpose an integration process will be specified which includes the various phases while creating executable integration solutions. The method is based on model-driven development. For it, the formerly visual and textual representation of integration patterns is transformed into a formal model. Parameterizable integration patterns serve from now on as the basis for the method. By use of the parameters of each pattern, the behavior of each pattern can be specified platform independently. Furthermore, the combination of individual patterns and the communication between them can be described by the model. The model of parameterizable integration patterns is used by generation algorithms to automatically compile executable integration solutions. For that purpose, the algorithm adds platform specific information so that an integration solution can be executed on the target infrastructure. A single model can be used by various algorithms which will lead to executable solutions for various execution environments. Thus, the proposed method is not bound to a particular target infrastructure. In course of the dissertation parameterizable integration patterns will be mapped to and executed on three very different infrastructures. These mappings point out the general approach of the proposed method and the flexibility and extensibility due to new or changed technologies and requirements. For a better support of the method a tool chain has been developed which allows a system architect to design an integration solution graphically. The tool GENIUS comprises a graphical modeling capability with which parameterizable integration patterns can be combined into an integration solution. Moreover, two different algorithms will be included which will produce executable integration solution for two different target infrastructures. Hence, this dissertation closes the gap between the architects and the developers by introducing a method based on model-driven development which takes parameterizable integration patterns as direct specification of executable systems and transforms the patterns automatically into these systems.