[논문]메시지 패턴에 기반한 UML 시퀀스 다이어그램의 자동 코드 생성 방법

김윤호

doi:10.6109/jkiice.2020.24.7.857

[국내논문] 메시지 패턴에 기반한 UML 시퀀스 다이어그램의 자동 코드 생성 방법
A Method of Automatic Code Generation for UML Sequence Diagrams Based on Message Patterns 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.24 no.7, 2020년, pp.857 - 865

김윤호 (Department of Computer Engineering, Andong National University)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 시퀀스 다이어그램의 메시지 패턴에 기반하여 자바 코드를 생성하는 방법을 제시하고자 한다. 시퀀스 다이어그램에서 메시지는 몇 가지 유형이 전형적으로 나타낸다. 따라서 이들 유형을 분류하여 패턴으로 정의하고, 이들 각 패턴의 메시지에 대한 정보를 분석하여 코드 변환을 하기 위한 메타 정보를 구축한다. 시퀀스 다이어그램 메시지의 구조적 정보를 분석한 '메타 메시지' 정보를 MetaMessage 데이터스토어에 구축하고, 이들 메타 메시지 정보로부터 구성되는 '메타 메소드' 정보를 MetaMethod 데이터스토어에 구축한다. 이 과정에서 메타 클래스 정보와 메타 오브젝트 정보가 함께 구축되고 사용된다. 각 패턴의 메타 정보에 기반하여 타겟 프로그래밍 언어의 문법에 따라 메시지에 상응하는 코드를 생성하게 된다. 또한, 기존 연구에서는 통합적으로 잘 다루지 않았던 분기와 반복에 대한 복합 패턴을 제시함으로써 기본 패턴과 통합된 코드 생성을 가능하게 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents a method for code generation of UML sequence diagrams based on message patterns. In the sequence diagrams, it is shown that messages are some types of forms typically. This paper classifies according to type as three patterns, and construct meta-information for code generation analysing structural infomation for each patterns. The meta-message of structural information (MetaMessage) is stored in the MetaMessage datastore and the meta-method information from the MetaMessage is stored in the MetaMethod datastore. And then, the structural information of MetaClass and MetaObject is constructed in each datastore too. For each pattern, this paper presents a method for code generation based on the meta information of message patterns and the syntax of target progamming language. Also, branching and looping that has been seldom handled integratedly in the previous works are handled as same as the basic patterns by classifying the branching pattern and the looping pattern for code generation integratedly.

주제어

표/그림 (19)

그림 Fig. 1 Overview of constructing message information and generating codes from sequence diagram
그림 Fig. 2 A typical example of seqence diagram messages and corresponding code fragment
그림 Fig. 3 The relatioship between class MetaMessage and class MetaClass
그림 Fig. 4 Message pattern #1: General message pattern
그림 Fig. 5 Information structure of message pattern #1
그림 Fig. 6 Message pattern #2: Create message pattern
그림 Fig. 7 Information structure of message pattern #2
그림 Fig. 8 Message pattern #3: Self message pattern
그림 Fig. 9 Information structure of message pattern #3
그림 Fig. 10 FSM for "class" code generation
그림 Fig. 11 FSM for "Method" code generation
그림 Fig. 12 FSM for "Sequence" code generation
그림 Fig. 13 FSM for pattern #1 code generation
그림 Fig. 14 FSM for pattern #2 code generation
그림 Fig. 15 FSM for pattern #3 code generation
그림 Fig. 16 Braching in sequence diagram
그림 Fig. 17 FSM for Conditional sequence
그림 Fig. 18 Looping in sequence diagram
그림 Fig. 19 FSM for Loop sequence

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 논문에서는 메시지에 대한 구조적 정보를가진 MetaMessage 클래스와 클래스 내에서 정의되는메소드에 대한 정보를 가진 MetaMethod 클래스의 설계를 제시한다. MetaMessage 클래스는 MetaObject클래스와 MetaClass 클래스에 기반해서 설계되며, MetaMethod 클래스는 MetaMessage 클래스로 구성된다.
메시지로부터의 코드의 생성은 대상 프로그래밍 언어의 문법에 의존하여 생성되므로, 본 논문에서는 여러 연구에서타겟 언어로 사용하고 있는 자바 언어를 대상으로 알고리즘을 제시한다. 또한 코드를 자동 생성하는 절차는 유한 상태 머신으로 알고리즘을 표현한다.
본 논문에서는 시퀀스 다이어그램으로부터의 메시지 정보를 해석하여 메시지 패턴에 기반하여 코드를 생성하는 방법을 제시하였다. 먼저, 코드를 생성하기 위하여 메시지의 정보와 이에 대응되는 메소드의 정보를 구축하는 방법을 제시하였다.
본 논문에서는 시퀀스 다이어그램의 메시지 패턴에기반하여 코드를 생성하는 방법을 제시하고자 한다. 먼저, 시퀀스 다이어그램의 전형적인 메시지 유형을 포착하여 이를 메시지 패턴들로 정의한다.

제안 방법

먼저, 시퀀스 다이어그램의 전형적인 메시지 유형을 포착하여 이를 메시지 패턴들로 정의한다. 각 메시지 패턴에대한 메타 정보를 구축하고, 이 메타 정보를 이용하여각 메시지 패턴에 상응하는 코드 생성 알고리즘을 제안한다.
이를 위하여 분기와 반복에 대해서도 패턴으로 분류하고, 각 패턴에 대해서 메타 정보를 구축한다. 구축된메타 정보에 기반해서 코드 생성을 하는 알고리즘을 설계한다.
시퀀스 다이어그램의 메시지들의 패턴 종류를 식별하고, 해당 패턴의 구축된 메타정보를 사용하여 코드를 생성하는 방법을 제시하였다. 또한, 시퀀스 다이어그램에서의 분기와 반복에 대한 처리를 기존의 연구와는 달리 기본 패턴을 처리하는 방법과 통합하여 처리하는 방법을제시함으로써 전체적으로 통합된 코드 생성 알고리즘을 제시하였다. 향후 UML에서 지원하는 시퀀스 다이어그램의 다양한 옵션들을 추가로 지원하기 위하여 기능을 확장하는 연구가 필요하다.
방법을 제시하였다. 먼저, 코드를 생성하기 위하여 메시지의 정보와 이에 대응되는 메소드의 정보를 구축하는 방법을 제시하였다. 시퀀스 다이어그램으로부터 메시지에 대한 객체들의 클래스와 메소드의 구조적 메타 정보를 해석하여 메타클래스 정보와 메타메시지 정보를 구축하였다.
본 논문에서는 분기와 반복의 처리를 기존의 연구에서와는 달리 기본 패턴에 대한 처리와 통합되게 코드를생성할 수 있는 시스템을 구성한다. 통합된 코드생성을함으로써 메시시의 패턴에 기반한 코드 생성 알고리즘을 기본 패턴의 알고리즘을 일관되게 적용할 수 있게 한다.
먼저, 코드를 생성하기 위하여 메시지의 정보와 이에 대응되는 메소드의 정보를 구축하는 방법을 제시하였다. 시퀀스 다이어그램으로부터 메시지에 대한 객체들의 클래스와 메소드의 구조적 메타 정보를 해석하여 메타클래스 정보와 메타메시지 정보를 구축하였다. 이들 메타 클래스 정보와 메타 메소드정보를 이용하여 해당 메시지의 상응하는 메소드의 코드를 생성하였다.
시퀀스 다이어그램의 메시지들의 패턴 종류를 식별하고, 해당 패턴의 구축된 메타정보를 사용하여 코드를 생성하는 방법을 제시하였다. 또한, 시퀀스 다이어그램에서의 분기와 반복에 대한 처리를 기존의 연구와는 달리 기본 패턴을 처리하는 방법과 통합하여 처리하는 방법을제시함으로써 전체적으로 통합된 코드 생성 알고리즘을 제시하였다.
시퀀스다이어그램의 메시지의 구조적 정보를 분석한 '메타 메시지' 정보를 MetaMessage 데이터스토어에 구축하고, 이들 메타 메시지 정보로부터 구성되는 '메타 메소드' 정보를 MetaMethod 데이터스토어에 구축한다. 이 과정에서 메타 클래스 정보와 메타 오브젝트 정보가 함께 구축된다.
시퀀스 다이어그램으로부터 메시지에 대한 객체들의 클래스와 메소드의 구조적 메타 정보를 해석하여 메타클래스 정보와 메타메시지 정보를 구축하였다. 이들 메타 클래스 정보와 메타 메소드정보를 이용하여 해당 메시지의 상응하는 메소드의 코드를 생성하였다.
통합된 코드생성을함으로써 메시시의 패턴에 기반한 코드 생성 알고리즘을 기본 패턴의 알고리즘을 일관되게 적용할 수 있게 한다. 이를 위하여 분기와 반복에 대해서도 패턴으로 분류하고, 각 패턴에 대해서 메타 정보를 구축한다. 구축된메타 정보에 기반해서 코드 생성을 하는 알고리즘을 설계한다.
체계적 코드 생성을 위하여 시퀀스 다이어그램의 메시지들의 원소적 유형을 패턴으로 분류하고, 이들 각각의 패턴에 상응하는 구조적 메타 정보를 구축하였다. 시퀀스 다이어그램의 메시지들의 패턴 종류를 식별하고, 해당 패턴의 구축된 메타정보를 사용하여 코드를 생성하는 방법을 제시하였다.

이론/모형

Attributes> 상태에 대한 코드 생성은 [13]의 <<mc.Attributes>> 코드 생성 알고리즘을 사용한다.

후속연구

향후 UML에서 지원하는 시퀀스 다이어그램의 다양한 옵션들을 추가로 지원하기 위하여 기능을 확장하는 연구가 필요하다. 본 논문에서 제시하는 시퀀스 다이어그램에 대한 정보 구축과 코드 생성 알고리즘은 상업용이나 교육용 UML 다이어그램 도구의 개발에 용이하게 적용하여 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
또한, 시퀀스 다이어그램에서의 분기와 반복에 대한 처리를 기존의 연구와는 달리 기본 패턴을 처리하는 방법과 통합하여 처리하는 방법을제시함으로써 전체적으로 통합된 코드 생성 알고리즘을 제시하였다. 향후 UML에서 지원하는 시퀀스 다이어그램의 다양한 옵션들을 추가로 지원하기 위하여 기능을 확장하는 연구가 필요하다. 본 논문에서 제시하는 시퀀스 다이어그램에 대한 정보 구축과 코드 생성 알고리즘은 상업용이나 교육용 UML 다이어그램 도구의 개발에 용이하게 적용하여 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

참고문헌 (13)

Object Management Group (OMG), Unified Modeling Language Specification, Version 2.2, 2009.
P. Pawde, V. Chole, "Generation of Java code structure from UML class diagrams," International Journal of Innovative Science and Modern Engineering, Vol. 2, No. 7, pp. 7-10, 2014.
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상세보기
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M. Qu, L. Meng, X. Wu and N. Cui, "Software Modeling and Automatic Code Generation Based on Reactive State Diagram," International Conference on Computer Information Systems and Industrial Applications, pp. 899-901, 2015.
M. Mukhtar, B. Galadanci, "Automatic code generation from UML diagrams: The-State-of-the-art," Science World Journal, vol. 13, No. 4, pp. 47-60, 2018.
E. Sunitha and P. Samuel, "Automatic code generation from UML state chart diagrams," IEEE Access, Vol. 7, pp. 8591 - 8608, 2019.

상세보기
Y. Kim, "A design of constructing diagram repository for UML diagram tools," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, Vol. 24, No. 2, 2020.

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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