Model Driven Architecture (MDA)

MDA resuelve los retos de los sistemas actuales altamente conectados y constantemente cambiantes, tanto en reglas de negocio como en tecnología proponiendo un marco de trabajo para una arquitectura que asegura:

• Portabilidad, aumentando el re-uso de las aplicaciones y reduciendo el costo y complejidad del desarrollo y administración de las aplicaciones.
• Interoperabilidad entre plataformas, usando métodos rigurosos para garantizar que los estándares basados en implementaciones de tecnologías múltiples tengan todos idénticas reglas de negocio.
• Independencia de plataforma, reduciendo el tiempo, costo y complejidad asociada con aplicaciones desplegadas en diferentes tecnologías.
•Especificidad del dominio, a través de modelos específicos del dominio, que permiten implementaciones rápidas de aplicaciones nuevas, en una industria específica sobre diversas plataformas.
• Productividad, permitiendo a los desarrolladores, diseñadores y administradores de sistemas usar lenguajes y conceptos con los que se sienten cómodos, facilitando la comunicación e integración transparente entre los equipos de trabajo.

Conceptos básicos de MDA
• Puntos de vista del sistema. MDA especifica tres puntos de vista en un sistema: independiente de cómputo, independiente de plataforma y específico de plataforma. El punto de vista independiente de cómputo se enfoca en el contexto y los requisitos del sistema, sin considerar su estructura o procesamiento. El punto de vista independiente de plataforma se enfoca en las capacidades operacionales del sistema fuera del contexto de una plataforma específica, mostrando sólo aquellas partes de la especificación completa que pueden ser abstraídas de la plataforma. El punto de vista dependiente de plataforma agrega al punto de vista independiente los detalles relacionados con la plataforma específica. Una plataforma es un conjunto de subsistemas y tecnologías que proveen un conjunto coherente de funcionalidad por medio de interfaces y patrones de uso. Los clientes de una plataforma hacen uso de ella sin importarles los detalles de implementación. Estas plataformas pueden ser sistemas operativos, lenguajes de programación, bases de datos, interfaces de usuario, soluciones de middleware, etc.
• Independencia de Plataforma. Cualidad que un modelo puede exhibir cuando es expresado independientemente de las características de otra plataforma.
• Modelo de Plataforma. Describe un conjunto de conceptos técnicos de una plataforma, representando sus elementos y los servicios que provee. También especifica las restricciones en el uso de estos elementos y servicios por otras partes del sistema.
• Transformación de Modelos. Proceso de convertir un modelo a otro dentro del mismo sistema. Una transformación combina el modelo independiente de plataforma con una definición de otra plataforma, para producir un modelo específico a una plataforma correspondiente a un punto de vista del sistema, como interfaz de usuario, información, ingeniería, arquitectura, etc.

Elementos de MDA
La clave para una integración e interoperabilidad exitosa reside en el uso y administración inteligente de los metadatos en todas las aplicaciones, plataformas, herramientas y bases de datos. Para todos estos el concepto de negocio de un cliente es el mismo, la definición del cliente no cambia sin importar la plataforma, aplicación o herramienta. Los estándares principales de MDA (UML, MOF, XMI y CMW) son la base para construir esquemas coherentes para crear, publicar y administrar modelos en una
arquitectura dirigida por modelos, sin importar el tipo de sistema que se va a construir. La figura 1 ilustra la arquitectura de MDA. (Ver Figura 1)

• Meta Object Facility (MOF). MOF es un lenguaje común y abstracto para la especificación de meta-modelos, que sirve como un modelo común para UML y CMW. MOF es una arquitectura de metamodelos de cuatro capas. La especificación de MOF provee: i) Un modelo abstracto de los objetos y sus relaciones; ii) un conjunto de reglas para mapear un metamodelo a interfaces independientes del
lenguaje; iii) reglas definiendo el ciclo de vida, composición y semántica de los modelos basados en MOF; iv) una jerarquía de interfaces reflexivas definiendo operaciones genéricas para descubrir y manipular las propiedades de los meta-modelos basados en MOF.
• Common Warehouse Metamodel (CWM). Es un meta-modelo que especifica interfaces que pueden ser usadas para habilitar el intercambio de metadatos de almacenes de datos e inteligencia de negocio, entre distintas herramientas, plataformas y metadatos en ambientes heterogéneos y distribuidos de almacenes de datos. CMW se basa en tres estándares: MOF, UML y XMI. Los modelos CMW permiten a los usuarios rastrear el linaje de los datos, mediante objetos que describen de donde vienen los datos y cuándo y cómo se crearon los datos.
• Unified Modeling Language (UML). El Lenguaje de Unificado (UML) sirve como notación base para la definición de CMW. Dado que UML utiliza una definición precisa, a partir de sus modelos visuales se pueden realizar traducciones automáticas a otros lenguajes formales.
• XML Metadata Interchange (XMI). Estándar que mapea el MOF al estándar de XML del World Wide Web Consortium. XMI define como los tags de XML se usan para representar en XML modelos serializados que cumplan con el estándar de MOF. Esto facilita el intercambio
de modelos entre diversos modelos y herramientas.

Modelos MDA
MDA especifica tres modelos básicos de un sistema, correspondientes a los puntos de vista expresados anteriormente. Estos modelos pueden verse como niveles de abstracción donde en cada nivel pueden
construirse varios modelos

• Modelo Independiente de Cómputo. Al modelo independiente de cómputo (Computation Independent Model o CIM) se le conoce como el modelo del dominio o del negocio, por que se modela en términos
familiares a los expertos del negocio, representa exactamente lo que se espera del sistema, sin contemplar toda la información relacionada con la tecnología con el objetivo de mantenerse independiente de cómo será implementado el sistema. Este modelo salva el abismo existente entre los expertos del negocio y los responsables de las tecnologías de información. En una especificación MDA el modelo CIM debe ser rastreable a las construcciones que lo implementan yasean independientes o específicas a una plataforma.
• Modelo Independiente de Plataforma. El modelo independiente de plataforma (Platform Independent Model o PIM) exhibe un grado de independencia tal permite mapearlo a una o varias
plataformas, Esto se logra definiendo una serie de servicios abstrayéndolos de los detalles técnicos para que otros modelos especifiquen cómo será la implementación.
• Modelo Específico de Plataforma. El modelo específico de plataforma combina la especificación de un PIM con los detalles paraindicar como el sistema usa una plataforma en particular.

El Proceso MDA
Un sistema complejo puede incluir varios modelos relacionados entre sí, organizados a través de varios niveles de abstracción, con mapeos definidos de un conjunto de modelos hacia otro y que pueden incluir:
• Un CIM que contenga todas las reglas del negocio definidas en el modelo del proceso de negocio.
• Un PIM que defina el modelo conceptual completo con todas sus relaciones.
• Uno o varios PSM para generar componentes de ejecución y pruebas del sistema.
La idea básica de MDA, más allá de los modelos CIM/PIM/PSM, es utilizar los dos conceptos clave: Modelo y Transformación. El primer paso es construir un modelo conceptual (PIM) expresado en UML, el cual será transformado hacia varios PSM. Las figuras 2 a 6 muestran el ejemplo de cómo un PIM se transforma en varios PSM, uno para el modelo de datos, otro para las interfaces distribuidas y otro para las clases de implementación. Estas transformaciones de un PIM en varios PSM pueden realizarse las veces que se requiera. Si se hacen cambios al modelo conceptual se pueden regenerar los PSM automáticamente. En el sitio web de MDA (www.omg.org/mda) se puede encontrar una lista de
herramientas capaces de realizar estas transformaciones.

Moverse de un enfoque tradicional de desarrollo de software a uno dirigido por modelos no es sencillo, requiere de un proyecto formal con planeación, patrocinadores y recursos. El esfuerzo es importante, pero las ventajas son muchísimas. La promesa de la arquitectura dirigida por modelos es facilitar la creación de modelos y transformaciones automáticas, buscando flexibilidad a largo plazo en términos de: