[논문]UML 다이어그램 도구를 위한 다이어그램 정보의 구축과 설계

김윤호

doi:10.6109/jkiice.2020.24.2.244

UML 다이어그램 도구를 위한 다이어그램 정보의 구축과 설계
A Design of Constructing Diagram Repository for UML Diagram Tools 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.24 no.2, 2020년, pp.244 - 251

김윤호 (Department of Computer Engineering, Andong National University)

초록
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본 논문에서는 UML 다이어그램의 정보를 구문적으로 분석하여 클래스들의 정보를 구조적으로 구축하는 정보 저장소인 '메타 클래스 레포지토리 (MCR)'의 구현 방법을 제시한다. 구문적으로 분석된 클래스의 정보를 구조적으로 구축하기 위하여 수퍼 클래스인 '메타 클래스 (meta-class)'를 정의하고, 이들 메타 클래스들의 컬렉션으로 구성된 레포지토리를 구축하여 정보를 관리한다. 또한, MCR이 보유하고 있는 메타 클래스 정보에 기반하여 클래스에 상응하는 코드를 생성하기 위하여 '코드 생성 엔진 (CGE)'을 설계하여 제시한다. 코드 생성 엔진의 로직을 구성함에 있어서는 클래스에 대한 정보와 프로그래밍 언어의 구문 규칙이 합법적으로 조합되어 코드가 생성되어야 한다. 따라서, 이러한 클래스 다이어그램으로부터 코드를 생성하는 데에 MCR과 CGE가 통합적으로 협력하여 수행될 수 있도록 구현하는 방법을 제시한다. CGR의 동작 메커니즘에 대한 알고리즘을 유한 상태 머신 형태로 제시함으로써 CGE의 로직을 형식화하여 표현함과 동시에 구현 상의 용이함을 취할 수 있게 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents a design of the Meta-Class Repository (MCR) which maintain syntactically analyzed and structured meta-class information from UML diagrams, and then proposes 'meta-class,' also known as super-class, to construct structured information analyzed syntactically. The MCR is a collection of these meta-classes which contains the information extracted from diagrams. This paper also presents a design of the Code Generation Engine (CGE) which roles generating codes corresponding classes from UML diagrams based on the MCR maintaining a collection of meta-classes which is syntactically-analyzed and constructed in previous process. The logics of CGE are designed to generate codes collaborated with MCR and CGE with integration. The logics of CGE mechanism is presented with the form of finite state machine to present the algorithms of code generation formally and have the advantages of simplicity and easiness in development.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1 Overview of processes and datastores for constructing class information repository and generating codes from diagrams
그림 Fig. 2 Class diagram of Meta-Class
그림 Fig. 3 Class diagram of MCR class
그림 Fig. 4 Procedure of constructing MetaClass information
그림 Fig. 5 Procedure of constructing MetaAttribute class information
그림 Fig. 6 Procedure of construncting MetaOperation class information
그림 Fig. 7 Procedure of constructing MetaParameter class information
그림 Fig. 8 Finite state machine for "class" code generation
그림 Fig. 9 Finite state machine for "attributes" code generation
그림 Fig. 10 Finite state machine for "operations" code generation
그림 Fig. 11 Finite state machine for "parameter-list" code generation
그림 Fig. 12 A diagram of MetaClass’s objects and class Store
그림 Fig. 13 A result of generating code for class Store

AI 본문요약
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문제 정의

클래스 구문적 정보를 체계적으로 저장하기 위하여 메타 클래스를 설계하고 이에 대한 메타 클래스 정보 저장소를 구축하는 방법을 제시한다. 또한, 클래스 정보 저장소에 기반하여 코드를 생성하기 위하여 클래스 코드 생성을 위한 엔진의 구성을 제시한다. 클래스 정보로부터 클래스 코드 생성의 처리 과정에 대한 전체적인 절차를 그림 1에서 보인다.
본 논문에서는 UML 다이어그램 정보를 입력받아 클래스에 대한 정보를 구축하고 클래스 코드 생성을 위한 엔진을 제시하고자 한다. 클래스 구문적 정보를 체계적으로 저장하기 위하여 메타 클래스를 설계하고 이에 대한 메타 클래스 정보 저장소를 구축하는 방법을 제시한다.
이를 위하여 일반적으로 사용되고 있는 UML 다이어그래밍 도구의 개발은 고도의 기술 수준을 갖춘 개발 환경의 구축과 객체 지향 프로그래밍에서 적용되는 원천 기술에 해당한다. 본 논문에서는 이러한 도구의 개발을 위하여 다이어그래밍 도구 구축의 핵심적인 역할을 하는 클래스 정보의 구축을 위하여 UML 클래스 구문 정보를 구조적으로 가지는 메타 클래스 정보 저장소를 구축하는 방법을 제시하였다. 또한 이 정보에 기반하여 코드 생성을 위한 메커니즘을 가진 코드 생성 엔진을 유한 상태 머신으로 설계하여 구현하는 방법을 제시하였다.
본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 유한상태 머신 형태로 코드 생성 로직을 제시한다. 이는 유한 상태 머신으로 표현된 알고리즘은 코드 생성 엔진의 알고리즘을 형식화하여 표현할 수 있는 동시에 구현 시에 상태 다이어그램의 코드 생성에 관한 연구 [11, 12]를이용하여 구현 상의 용이함을 얻을 수 있기 때문이다.
클래스의 구성 요소에 대한 값들을 저장하고 처리하기 위해서는 이러한 구문적 내용들에 대한 정보를 구조적으로 관리하여야 한다. 본 논문에서는 클래스의 이러한 구문적 정보를 구조적으로 가지고 있는 클래스 즉, ‘메타 클래스 (meta-class)’인 MetaClass를 설계하고 이를 기반으로 논의를 전개한다. 메타 클래스는 클래스의 인스턴스가 객체가 아닌 클래스를 인스턴스로 하는 클래스 즉, 클래스들의 클래스인 파워 클래스 [10]를 의미한다.
필요하다. 이 절에서는 메타 클래스들을 생성하고 메타 클래스들을 저장하기 위한 저장소를 구축하는 방법을 기술한다. 본 논문에서는 클래스에 대한 정보를 제공받아 메타 클래스들의 컬렉션을 저장하는 클래스 메타클래스 레포지토리 클래스 MetaClassRepository (MCR) 를 설정한다.
제시하고자 한다. 클래스 구문적 정보를 체계적으로 저장하기 위하여 메타 클래스를 설계하고 이에 대한 메타 클래스 정보 저장소를 구축하는 방법을 제시한다. 또한, 클래스 정보 저장소에 기반하여 코드를 생성하기 위하여 클래스 코드 생성을 위한 엔진의 구성을 제시한다.

제안 방법

메타 클래스는메타 오퍼레이션 정보를 구성하기 위하여 첫 번째로 메타 오퍼레이션 객체 (mo)을 생성한다. 다음으로 오퍼레이션의 가시성, 오퍼레이션의 리턴, 오퍼레이션의 이름, 오퍼레이션의 파라미터 정보를 가져와서 메타 오퍼레이션의 visibility, return, name, metaParameter의 내용을 구성한다 (1번~5번 시퀀스). 마지막으로 구성된 메타 오퍼레이션 객체 (mo)를 메타 클래스의 meta Operations에 저장한다.
상태 다이어그램 형태의 오토마타로 생성 알고리즘을 표현하면 생성 알고리즘을 형식화하는 동시에 개발한 알고리즘의 구현 시에 직접적으로 참조할 수 있는 설계가 될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 제시하는 코드 생성 알고리즘을 유한 상태 머신 형태로 제시한다.
본 논문에서는 이러한 도구의 개발을 위하여 다이어그래밍 도구 구축의 핵심적인 역할을 하는 클래스 정보의 구축을 위하여 UML 클래스 구문 정보를 구조적으로 가지는 메타 클래스 정보 저장소를 구축하는 방법을 제시하였다. 또한 이 정보에 기반하여 코드 생성을 위한 메커니즘을 가진 코드 생성 엔진을 유한 상태 머신으로 설계하여 구현하는 방법을 제시하였다. 한편, 오퍼레이션의 몸체 부분은 그것의 시퀀스 다이어그램으로부터의 정보에 기반하여 코드를 생성할 수 있다.
메타 클래스는 클래스의 인스턴스가 객체가 아닌 클래스를 인스턴스로 하는 클래스 즉, 클래스들의 클래스인 파워 클래스 [10]를 의미한다. 또한, 클래스의 속성, 오퍼레이션, 파라미터에 대한 구문적 정보를 가지는 메타 속성 클래스, 메타 오퍼레이션 클래스, 메타 파라미터 클래스로 MetaAttribute, MetaOperation, MetaParameter 클래스를 설정한다.
1번 시퀀스). 메타 속성과 메타 오퍼레이션은 하나 이상의 다수성의 관계를 가지고 있으므로, 이에 대한 정보를 생성하는 역할은 MetaAttribute 클래스와 MetaOperation 클래스에 정보 구축의 임무를 위임하는 방식으로 처리한다.
설계하는 방법을 기술한다. 본 논문에서는 코드 생성 언어로 자바 프로그래밍 언어를 채택하였다. 또한, 클래스의 구문 정보를 가진 메타 클래스의 정보를 기반하여 대응되는 코드 생성을 하기 위한 알고리즘을 상태 다이어그램 형태의 유한 상태 머신 (Finite State Machine)으로 표현한다.
이 절에서는 메타 클래스들을 생성하고 메타 클래스들을 저장하기 위한 저장소를 구축하는 방법을 기술한다. 본 논문에서는 클래스에 대한 정보를 제공받아 메타 클래스들의 컬렉션을 저장하는 클래스 메타클래스 레포지토리 클래스 MetaClassRepository (MCR) 를 설정한다. 메타 클래스 레포지토리 클래스 MCRe그림 3에서 보인 바와 같이 메타클래스들의 컬렉션을 저장하는 metaClassStorage를 내포하고 있는 클래스이다.
이 장에서는 그림 1에서 보인 바와 같이 클래스 다이어그램으로부터의 정보를 구문적으로 분석하여 클래스 정보를 저장하는 저장소 (MetaClassRepository, MCR) 를 구축하는 방법을 제시한다. 클래스 정보 저장소는 코드 생성에 적용될 수 있도록 코드 생성 로직 (Code Generation Engine, CGE)과 통합적으로 적용될 수 있도록 구축된다.
메타 오퍼레이션 클래스에서 메타 파라미터클래스를 구축하는 절차는 다음과 같다. 첫 번째로 MetaParameter 클래스의 객체 (mp)를 생성하고, 구문 정보에 따라서 파라미터의 타입, 파라미터의 이름, 파라미터의 기본 값을 가져와서 메타 파라미터 클래스의 type, name, value의 내용을 구성한다. (1번 ~ 4번 시퀀스).

후속연구

이는 유한 상태 머신으로 표현된 알고리즘은 코드 생성 엔진의 알고리즘을 형식화하여 표현할 수 있는 동시에 구현 시에 상태 다이어그램의 코드 생성에 관한 연구 [11, 12]를이용하여 구현 상의 용이함을 얻을 수 있기 때문이다. 상태 다이어그램 형태의 오토마타로 생성 알고리즘을 표현하면 생성 알고리즘을 형식화하는 동시에 개발한 알고리즘의 구현 시에 직접적으로 참조할 수 있는 설계가 될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 제시하는 코드 생성 알고리즘을 유한 상태 머신 형태로 제시한다.

참고문헌 (13)

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상세보기
Y. Kim, "Information structuring of diagram repository for UML diagrams," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 23, no. 12, pp. 1588-1595, 2019.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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