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HAL Id: tel-02424816 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02424816 Submitted on 28 Dec 2019 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Une Nouvelle Approche de Composition des Langages de Modélisation Spécifiques aux Domaines Anas Abouzahra To cite this version: Anas Abouzahra. Une Nouvelle Approche de Composition des Langages de Modélisation Spécifiques aux Domaines. Génie logiciel [cs.SE]. Université Ibn Zohr (Agadir, Maroc). Faculté des sciences, 2019. Français. tel-02424816 CENTRE DES ÉTUDES DOCTORALES IBN ZOHR Formation doctorale : MATHÉMATIQUES, INFORMATIQUE ET APPLICATIONS T H È S E DE DOCTORAT Mention : INFORMATIQUE Spécialité : Génie Logiciel Par Anas ABOUZAHRA Thème de recherche : Une Nouvelle Approche de Composition des Langages de Modélisation Spécifiques aux Domaines Thèse dirigée par Pr. Karim AFDEL et préparée au sein du laboratoire LabSIV Présentée le Samedi 30 novembre 2019 à la Faculté des Sciences d’Agadir Devant la Commission d’examen : D. MAMMASS, Professeur, Faculté des Sciences, Agadir Président K. AFDEL, Professeur, Faculté des Sciences, Agadir Directeur de thèse S. RAKRAK, Professeur, F. S. T., Marrakech Rapporteur Y. LEFDAOUI, Professeur Habilité, E. S. T., Salé Rapporteur M. MACHKOUR, Professeur Habilité, Faculté des Sciences, Agadir Rapporteur A. SABRAOUI, Professeur Assistant, Faculté des Sciences, Agadir Invité « Avec le temps, le plaisir d’avoir raison tout seul moisit » E. W. Dijkstra, On the road of scientific thought Remérciments La réalisation d’une thèse est certes un long travail mais aussi une aventure humaine sans laquelle nos recherches auraient peu de sens. C’est celle-ci que je vais essayer de retracer dans ces remerciements. Cette étape importante n’est pas la plus simple, et je vous prie par avance de m’excuser pour les oublis éventuels. Mes remerciements vont tout d’abord à Karim AFDEL que je ne saurais assez remercier pour avoir accepté de diriger ma thèse et m’avoir supporté et soutenu tout au long de celle-ci. Merci également à Ayoub SABRAOUI pour accepter de m’accompagner sur mes travaux de thèse. Merci pour ta disponibilité, ta rigueur et tes conseils. Je remercie chaleureusement les personnes qui ont acceptées d’évaluer mon travail et de participer à mon jury. Le président de la commission d’examen, Driss MAMASS, les rapporteurs, Said RAKRAK, Youssef LEFDAOUI et Mustapha MACHKOUR. Un grand merci pour leurs relectures minutieuses, leurs remarques enrichissantes et leur vision éclairée permettant de mettre en perspectives mon travail. Merci également pour s’être rendus disponibles pour la soutenance et pour m’avoir fait confiance. Je tiens aussi à remercier Jean Bézivin pour son aide, son soutien, son écoute tout au long de mes travaux et pour nos nombreux échanges qui ont précédés le démarrage de cette thèse et abouti à sa visite à Agadir et sa conférence sur l’Ingénierie Dirigé par las Modèle et le future du Génie Logiciel, sans laquelle je n’aurais pas pu commencer ce travail. Mes travaux se sont nourris de nombreux échanges qui ont su baliser le chemin de ma thèse. Fruits de rencontres multiples, ils ont ainsi contribué à l’aboutissement de mon travail et à le rendre si agréable et passionnant. Pour cela, je remercie Ahmed D. CHOUKAIRI, Abdelhamid El MOUSADIK, L. Mina IDRISSI HASSANI, Jean Pierre MULLER, Benoit Combemale, Cyril PIOU, mais également tous ceux avec qui j’ai eu la chance d’échanger. Ce travail a aussi et avant tout été réalisé au sein d’une équipe de recherche dont les relations entre ses membres sont le moteur au quotidien de mes travaux. Ainsi, merci à toute l’équipe pour les nombreux moments et réunions de travail passés ensemble, à chaque fois très agréables. Ces années de travail n’auraient pu être réalisées sans un soutien extérieur et infini de ma famille et de mes amis. Mes parents d’abord, sans lesquels je n’aurai jamais pu en arriver là. Merci pour cela, merci aussi pour votre compréhension et vos sacrifices. Je remercie mon épouse, qui a partagé au quotidien avec moi les bons comme les mauvais moments avec une compréhension saisissante. Je n’oublie pas mon fils, qui a su me donner la motivation nécessaire dans les moments de doutes à travers ces regards et ses sourires. Enfin merci aussi à mes frères, ainsi qu’au reste de ma famille. Résumé Contribution aux nouvelles plateformes de Modélisation Logicielle - Une approche d’Ingénierie Dirigée par les Modèles pour la composition des Langages de Modélisation Spécifiques aux Domaines L’ingénierie dirigée par les modèles (Model Driven Engineering - MDE) a apporté plusieurs améliorations significatives dans le développement des systèmes complexes en préconisant de se focaliser sur une préoccupation plus abstraite que la programmation classique. Il s’agit d’une forme d’ingénierie générative dans laquelle tout ou partie d’un logiciel est produite à partir de modèles. Une des idées fondamentale du MDE est d’utiliser autant de langages de modélisation différents (Domain Specific Modeling Languages - DSML) que les aspects métiers, chronologiques ou technologiques du logiciel le nécessitent. Le défi actuel de la communauté du génie logiciel est de simplifier la définition de nouveaux DSML en fournissant des technologies du méta-niveau telles que des approche de composition de syntaxes abstraites, de génération d’éditeurs syntaxiques (textuels ou graphiques), des outils d’exécution, de validation et de vérification (statique et dynamique). Ces approches vont permettre d’accélérer le développement des DSMLs et de baisser son coût. Au regard des travaux existants dans le MDE et de l’expérience acquise avec les langages de programmation, nous proposons dans cette thèse une revue systématique précise des techniques permettant d’exprimer une composition de DSML. Nous proposons ensuite une nouvelle approche de composition de DSMLs basé sur la composition de leurs syntaxes abstraites. Ce faisant, nous proposons trois règles de composition : composition par référence, composition par spécialisation et composition par fusion. En plus, notre approche fournit une fonctionnalité de génération de code basée sur ces règles afin de projeter la composition sur les syntaxes concrètes du DSML composé et d’assister le développement des éditeurs graphiques associés à celui-ci. En outre, il était indispensable de valider les apports de cette approche. Dans ce cadre une étude de cas exploratoire a été menée. Les avantages de notre approche ont été mesurés en fonction de trois indicateurs : le temps de développement, les composants logiciels réutilisés et la capacité d'apprentissage. Enfin, notre approche a été illustrée à travers l’implémentation d’un cas d’étude pratique qui consiste à développer la plateforme logicielle AGPlan dans lequel deux domaines interagissent : Les Ressources Humaines et la Science Actuarielle ; sollicitant ainsi l’implémentation de deux DSMLs ; chacun dédiée à l’un d’entre eux. Cependant, cette solution implique une redondante des interfaces graphique et une synchronisation difficile des données. Une meilleure solution a été apportée par la composition de ces deux DSMLs afin de les regrouper dans un seul DSML au centre d’un atelier bi-disciplinaire. Nous avons mis à contribution notre approche de composition des DSMLs sur ce cas d’étude et montré son efficacité. Mots clés. Ingénierie Dirigée par les Modèles, Modélisation Spécifique aux Domaines, Composition Logicielle. Abstract Contribution to new Software Modeling platforms - A Model Driven Engineering approach for Domain Specific Modeling Language composition. Model Driven Engineering (MDE) has allowed several significant improvements in the development of complex systems by putting the focus on a more abstract concern than conventional programming. It is a form of generative engineering in which, all or part of, a software is generated from models. One of the fundamental ideas of the MDE is to use as many different Domain Specific Modeling Languages (DSML) as the business, chronological or technological aspects of the software require. The current challenge for the software engineering community is to simplify the definition of new DSMLs by providing meta-level technologies such as abstract syntax composition approaches, generation of syntax editors (textual or graphical), validation and verification (static or dynamic). These approaches will accelerate the development of DSMLs and lower its cost. In view of the existing work in the MDE and the experience acquired with programming languages, we propose in this thesis a systematic review of the approaches for composing DSMLs. We then propose a new DSML composition approach based on the composition of their abstract syntaxes. In doing so, we propose three composition rules: composition by reference, composition by specialization and composition by fusion. In addition, our approach provides a code generation feature based on these rules in order to project the composition on the concrete syntaxes of the composed DSML, but also to assist the development of its associated graphical editors. In addition, it was essential to validate the contributions of our approach. In this context, we conducted an exploratory case study. The benefits of our approach were measured trough three performance indicators: development time reused of software components, and interface learnability. Finally, our approach has been illustrated through the implementation of a uploads/s3/ these-finale-v6-complete.pdf