An agile model-driven method for involving end-users in DSL development

Abstract

[EN] Domain-specific languages (DSLs) are considered to be a powerful tool for enhancing the efficiency of software developers and bring software development closer to end-users from complex domains. However, the successful development of a DSL for a complex domain is a challenge from the technical point of view and because end-user acceptance is key. Despite this fact, the relevant role of end-users during DSL development has traditionally been neglected. Normally, end-users participate at the beginning to communicate their preferences but they do not participate again until the DSL is completely implemented. As a consequence, if the language to develop reaches a complex domain, the chances that errors appear in the DSL are higher and solving them could involve large modifications that could have been avoided. As a solution, in this PhD thesis, we propose an agile, model-driven method to involve end-users in DSL development. This thesis researches if the combination of best practices from the model-driven development (MDD) discipline and best practices from agile methods is a suitable approach to involve end-users in the DSL development process. In order to validate the proposal, we have selected a highly complex domain such as the genetic analysis domain and we have collaborated with geneticists from three organizations. The proposed method has been used to involve these geneticists in the development of a DSL for the creation of genetic analysis pipelines. Simultaneously, we have carried out an empirical experiment to validate whether end-users and developers were satisfied with the proposal.

[ES] Los lenguajes específicos de dominio (DSLs) son una herramienta muy potente para mejorar la eficiencia de los desarrolladores de software, así como para acercar el desarrollo software a usuarios sin conocimientos informáticos. Sin embargo, su principal problema es que desarrollar un DSL es complejo; no sólo desde el punto de vista técnico, sino especialmente porque la aceptación de dicho lenguaje por parte de los usuarios finales es clave. A pesar de este hecho, los métodos tradicionales de desarrollo de DSLs no enfatizan el importante rol de los usuarios finales durante el desarrollo. Normalmente, los usuarios participan al inicio para comunicar sus preferencias, pero no vuelven a participar hasta que el DSL está completamente desarrollado. Si el lenguaje a desarrollar aborda un dominio complejo, la posibilidad de que existan errores en el DSL es mayor, y su solución podría conllevar a modificaciones de gran calibre que podrían haberse evitado. Como solución, en esta tesis proponemos un método de desarrollo de DSLs, ágil, y dirigido por modelos que involucra a los usuarios finales. Esta tesis investiga si la combinación de buenas prácticas del desarrollo dirigido por modelos (MDD) y de buenas prácticas de métodos ágiles es adecuada para involucrar a los usuarios finales en el desarrollo de DSLs. Para validar la idoneidad de la propuesta, se ha seleccionado un dominio complejo como el de los análisis genéticos y se ha colaborado con un conjunto de genetistas procedentes de tres organizaciones. El método propuesto se ha utilizado para involucrar a dichos genetistas en el desarrollo de un DSL para la creación de pipelines para el análisis genético. Conjuntamente, se ha llevado a cabo un experimento empírico para validar si los usuarios finales y los desarrolladores están satisfechos con la propuesta de la presente tesis. En resumen, las contribuciones principales de esta tesis doctoral son el diseño e implementación de un método innovador, ágil y dirigido por modelos para involucrar a los usuarios finales en el desarrollo de DSLs, así como la validación de dicha propuesta en un entorno industrial en un desarrollo real de un DSL.

[CA] Els llenguatges específics de domini (DSLs) son una ferramenta molt potent per a millorar l'eficiència dels desenvolupadors de programari, així com per a apropar el desenvolupament de programari a usuaris sense coneixements informàtics. El problema es que desenvolupar un DSL es complex, no sols des del punt de vista tècnic, sinó especialment perquè l'acceptació de dit llenguatge per part dels usuaris finals es clau. Malgrat aquest fet, els mètodes tradicionals de desenvolupament de DSLs no emfatitzen l'important rol dels usuaris finals durant el desenvolupament. Normalment, els usuaris participen a l'inici per a comunicar les seues preferències, però no tornen a participar fins que el DSL està completament desenvolupat. Si el llenguatge a desenvolupar aborda un domini complex, la possibilitat de que hi hagen errors en el DSL es major i solucionar-los podria implicar modificacions de gran calibre que podrien haver-se evitat. Com a solució, en aquesta tesis proposem un mètode de desenvolupament de DSLs, àgil i dirigit per models que involucra als usuaris finals. Aquesta tesis investiga si la combinació de bones pràctiques del desenvolupament dirigit per models (MDD) i de bones pràctiques de mètodes àgils es adequada per a involucrar els usuaris finals en el desenvolupament de DSLs. Per a validar la idoneïtat de la proposta, s'ha seleccionat un domini complex com el dels anàlisis genètics i s'ha col·laborat amb un conjunt de genetistes procedents de tres organitzacions. El mètode s'ha utilitzat per a involucrar a dits genetistes en el desenvolupament d'un DSL per a la creació de pipelines per al anàlisis genètic. Al mateix temps, s'ha dut a terme un experiment empíric per a validar si tant els usuaris finals com els desenvolupadors estan satisfets amb la proposta de la present tesis. En resum, les contribucions principals d'aquesta tesis doctoral son el disseny i implementació d'un mètode innovador, àgil i dirigit per models per a involucrar als usuaris finals en el desenvolupament de DSLs, així com la validació de la proposta en un entorn industrial amb un desenvolupament real d'un DSL.