A Domain-Specific Modeling Framework for Heterogeneous and IoT Service Composition

Abstract

Web services have become increasingly popular because they provide standard mechanisms for communication between service providers and clients and facilitate interoperability. This is why web services is seen as one of the core enablers of the Internet of Things revolution. Web services allow access to functionalities and resources over the Internet and are presented through APIs that are defined according to different protocols and architectural styles (e.g., SOAP and REST). Despite all the advantages of web services, the integration of web services with different communication protocols is still challenging and time-consuming. The aim of this thesis is to present a Domain-Specific Modeling Language and a modeling framework for service composition in order to enable web developers to create mashups from web services with different communication protocols and specify the data-flow mappings between the different interfaces in a seamless way. I followed a model-driven engineering approach, in which I started by defining a meta-model for web service composition and utilized template based transformations in order to automatically generate the service mashup code on the fly. To evaluate the usability of the proposed framework, an empirical study was conducted within Advania (a leading software development and cloud service provider in the Nordic region). The results of the evaluation show that using the framework can have a positive impact on the developers' productivity. The framework can save a significant amount of time and reduce the effort required for creating service mashups as measured by the number of lines of code that are automatically generated.

Vefþjónustur verða sífellt vinsælli vegna þess að þær bjóða uppá stöðluð skil fyrir samskipti á milli þjónustuveitenda og notenda og ýta undir samvirkni. Það er vegna þess sem vefþjónustur eru einn helsti drifkrafturinn á bakvið IoT-byltinguna. Vefþjónustur bjóða uppá aðgang að virkni og auðlindum yfir Internetið og eru settar fram sem forritaskil (API) sem dæmi með SOAP og REST. Þrátt fyrir alla kosti vefþjónusta þá getur samþætting þeirra - sérstaklega þegar um mismunandi samskiptastaðla er að ræða - reynst flókin og tímafrek. Markmið þessarar rannsóknar er að setja fram DSML (Domain-Specific Modeling Language) og ramma (Framework) til að samþætta vefþjónustur (Service composition) og hjúpa og samræma þann mismun sem getur verið á milli vefþjónusta sem nota mismunandi samskiptastaðla og hvernig gögn flæða á milli þeirra. Ég notaði Model-Driven aðferð sem samanstendur af því að skilgreina Meta model, Domain Constraints, DSML og template-based vörpun til að skilgreina ramma (framework) til að samþætta vefþjónustur. Gerð var raunveruleg prófun til að meta kosti þessarar lausnar. Fengnir voru forritarar innan Advania (leiðandi hugbúnaðarhús á Norðurlöndum) til að nota lausnina til að leysa fyrirfram skilgreind verkefni við samþættingu vefþjónusta. Niðurstaða prófunarinnar sýnir fram á að notkun þessa ramma (Framework) getur haft jákvæð áhrif á framleiðni forritara. Lausnin getur sparað umtalsverðan tíma og vinnu við samþættingu þjónusta, ef litið er til fjölda kóðalína sem eru sjálfkrafa búnar til.