GXL: Граф алмасу форматының сипаттамасы

Кіріспе

GXL (Graph eXchange Language) графиктерді алмасудың стандартты форматы ретінде әзірленген. GXL – кеңейтілген таңбалау тілінің (XML) бір саласы және оның синтаксисі XML құжатының түрін анықтамасы (DTD) арқылы беріледі. Бұл алмасу форматы график негізгі құралдар арасындағы үйлесімділікті қамтамасыз етуге бейімделгіш және икемді мүмкіндіктер ұсынады.

Шолу

GXL, әсіресе, кодты шығару құралдары (парсерлер), талдағыштар және визуализаторлар сияқты бағдарламалық жасақтаманы қайта құру құралдары мен компоненттерінің өзара үйлесімділігін қамтамасыз ету үшін әзірленді. GXL бағдарламалық жасақтаманы қайта құрушыларға бір мақсаттағы құралдарды біріктіруге мүмкіндік береді, әсіресе талдау, бастапқы кодты алу, архитектураны қалпына келтіру, дерек ағынын талдау, көрсеткіштерді талдау, бағдарламаны бөлу, сұраныс әдістері, бастапқы кодты визуализациялау, объектілерді қалпына келтіру, құрылымдық өзгерістер енгізу, қайта құру, модульдеу және т.б. GXL-де бағдарламалық деректерді алмасу форматы ретінде пайдалануға ыңғайлы ететін екі инновациялық мүмкіндік бар. Тұжырымдық деректер моделі – типтелген, атрибутталған, бағытталған граф. Бұл барлық бағдарламалық деректерді графтар ретінде өңдеу керек дегенді білдірмейді, керісінше, оларды графтар ретінде алмасуға болады. Ол деректердің құрылымын сипаттау схемаларымен қатар, деректердің нақты мысалдары үшін де қолданылуы мүмкін. Сонымен қатар, схема деректердің нақты мысалдарымен бірге нақты түрде көрсетілуі мүмкін. GXL арқылы алмасылатын графтардың құрылымы Бірыңғай модельдеу тілі (UML) кластық диаграммасы түрінде бейнеленген схемамен анықталады. GXL – жалпы граф алмасу форматы болғандықтан, оны компьютерлік бағдарламалық жасақтама инженериясы (CASE) құралдары арасындағы модельдер, граф түрлендіру жүйелері арасындағы деректер немесе графты визуализациялау құралдары сияқты кез келген граф негізіндегі деректерді алмастыру үшін де қолдануға болады. GXL гиперграфтар мен иерархиялық графтарды қолдайды және басқа граф түрлерін қолдау үшін кеңейтілуі мүмкін. GXL, типтелген, атрибутталған, реттелген, бағытталған графтарды (TGraphs) алмасуға арналған GRAph eXchange форматының (GraX: Кобленц университеті, Германия), Tuple Attribute Language (TA: Ватерлоо университеті, Канада) және PROGRES графты қайта жазу жүйесінің (Bw München университеті, Германия) граф форматының бірігуі нәтижесінде пайда болды. Бұдан өзге, GXL кері инженериядан алынған алмасу форматтарынан, соның ішінде Реляциялық бөлу алгебрасы (RPA: Philips Research Eindhoven, Нидерланды) және Rigi Стандартты Форматы (RSF: Виктория университеті, Канада) идеяларын қамтиды. GXL-нің дамуына графты салуда қолданылатын түрлі форматтар (мысалы, daVinci, Graph Modelling Language (GML), Graphlet, GraphXML) және граф түрлендіру жүйелері үшін алмасу форматтары туралы ағымдағы талқылаулар да әсер етті.

In particular, GXL was developed to enable interoperability between software reengineering tools and components, such as code extractors (parsers), analyzers and visualizers. GXL allows software reengineers to combine single purpose tools especially for parsing, source code extraction, architecture recovery, data flow analysis, pointer analysis, program slicing, query techniques, source code visualization, object recovery, restructuring, refactoring, remodularization, etc., into a single powerful reengineering workbench. There are two innovative features in GXL that make it well suited to an exchange format for software data. The conceptual data model is a typed, attributed, directed graph. This is not to say that all software data ought to be manipulated as graphs, but rather that they can be exchanged as graphs. It can be used to represent instance data as well as schemas for describing the structure of the data. Moreover, the schema can be explicitly stated along with instance data. The structure of graphs exchanged by GXL streams is given by a schema represented as a Unified Modeling Language (UML) class diagram. Since GXL is a general graph exchange format, it can also be used to interchange any graph based data, including models between computer aided software engineering (CASE) tools, data between graph transformation systems, or graph visualization tools. GXL includes support for hypergraphs and hierarchical graphs, and can be extended to support other types of graphs. GXL originated in the merger of GRAph eXchange format (GraX: University of Koblenz, DE) for exchanging typed, attributed, ordered, directed graphs (TGraphs), Tuple Attribute Language (TA: University of Waterloo, CA), and the graph format of the PROGRES graph rewriting system (University Bw München, DE). Furthermore, GXL includes ideas from exchange formats from reverse engineering, including Relation Partition Algebra (RPA: Philips Research Eindhoven, NL) and Rigi Standard Format (RSF: University of Victoria, CA). The development of GXL was also influenced by various formats used in graph drawing (e. g. daVinci, Graph Modelling Language (GML), Graphlet, GraphXML) and current discussions on exchange formats for graph transformation systems.

Бұрынғы GXL нұсқаларының презентациялары

2000 жылы Халықаралық бағдарламалық жасақтама инженериясы конференциясында (ICSE 2000) Стандартты алмасу форматтары (WoSEF) жөніндегі семинарда GXL бағдарламалық жасақтаманы қайта құру және графиктік түрлендіру саласындағы көптеген зерттеу топтары тарапынан алмасу форматының жұмыс жобасы ретінде қабылданды. APPLIGRAPH Graph Transformation Exchange Formats Subgroup Meeting отырысында GXL туралы шолу жасалды [Schürr, 2000] және қатысушылар GXL-ді графикті трансформациялау жүйелері (GTXL) үшін алмасу форматындағы графтарды көрсету үшін пайдалануға келісті. 2000 жылы IBM Advanced Studies конференциясы (CASCON 2000) GXL тақырыбында екі жарты күндік семинар өткізді. Таңертең «GXL арқылы бағдарламалық деректерді алмасу: кіріспе және оқулық» тақырыбында форматтың синтаксисі мен түсініктеріне шолу жасалды, ал түстен кейін «GXL арқылы бағдарламалық деректерді алмасу: іске асыру мәселелері» семинарында түрлендіргіштер мен стандартты схемаларды әзірлеу талқыланды. Кері инженерия жөніндегі жетінші жұмыс конференциясында (WCRE 2000) GXL оқулық түрінде [Holt et al., 2000] және алмасу форматтары жөніндегі семинарда [Holt/Winter, 2000] ұсынылды. Негізгі нәтижелер – реттеу ақпаратын қарапайым түрде көрсету, граф схемаларын ұсыну үшін UML сынып диаграммаларын пайдалану және UML сынып диаграммаларын GXL графтары арқылы бейнелеу болды. Реинжиниринг құралдарының өзара іс-қимыл қабілеттілігі жөніндегі Dagstuhl семинары GXL 1.0-ті реинжинирингке қатысты деректерді алмасудың стандартты форматы ретінде бекітті. Көптеген өнеркәсіптік және зерттеу топтары GXL-ді пайдалануға, GXL құжаттарын өз құралдарына импорттауға және экспорттауға, сондай-ақ түрлі GXL құралдарын жасауға міндеттелді.