既存Webアプリケーションを活用したWebサービス構築法

fマルチメディア通信と分散処理ワークショップj 平成18年11月

既存

Web

アプリケーションを活用した Webサ}ピス構築法

鈴 木 掃

小泉寿男T T東京電機大学理工学研第粥情報システム工学専攻 企業の情報システムでは町西塞に変化へ対応する』ことが，従来ルメ上に求められている.それを実現するため のアーキテクチャとして注目を浴びているのがサービス指向アーキテクチャ (SOA:鈎 vi飽 O伽 凶 刈凶肱如陪)である.SOAで は Webサービスを利用することで個々のアプリケーションの開発言語キ動作環 境などが依存せず，共通のメッセージ交換インタフェースに対応していれば，システムの連携ができる.Web サービスは主にB2Bなどで利用されるケースが考えられるが，企業内の情報システムにも活用可能と考えられ る.しかし，既存の情報システムをSOAに基づくシステムに新子するには各システムをサービスとして作り 替えなければならなし¥本稿では既存のWぬアプリケーションを活用して，システムをSOAに新子するた めのWebザ}ピス構築法を提案する.

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1

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はじめに 現在，企業が情報システムを活用していないこと は皆無に等しい.情報システムは企業内の複雑な業 務を担い，業務の効率化を図っている.しかし業務 内容の急な状況変化により，情報システムには追加 や変更が行われ，その結果，システムは段階的に構 築されることになり，多種多様なシステム洲註す る状況となっている.その中でも既存システムの部 分修正や，システムの統合などさらに柔軟に変化に 対応することが求められてきている. このような背景の下に， SOAや

s

o

伽局陪Factory などの，部品化されたサービスを定義・開発し，そ れらを組み合わせてアプリケーションを構成する技 術体系が注目を浴びてきた.SOAは1996年米国の

-85-ガートナーの論文で提唱され， Webサービスの登場 により新たに注目を浴びている.SOAの異種環境で も利用可能なインタフエ}スの提供が Webサービ スの標準化によって可能となった. Webサービスは主として殴Bなどに利用される が，社内システム間にもWebサービスを適用するこ とで，複数のアプリケ}ションを整理統合，自社系 列会社とネットワークを通した機能の共有，新しい ビジネスチャンス，既存する機能のオープン化など 改善が考えられる悶.既存のソフトウェア開発の資産 を菊視開発システムに再利用することで，重複開発 を減らし，効率的な開発の実現が可能と考えられる. SOA閥既舗句なものであり，またサービスに明確 な定義はなく，粒度もシステムによってまちまちで ある.また既存のソフトウェアを再利用してサーピ

スにする方法は確立されていない. これまでに

Web

アプリケ}ションを

Web

サーピ スに変換する方法として以下のような研究が挙げら れる ①

P

r

o

x

y

サーバによる

Web

ザ}ピス変換問 リクエスタとプロパイダの聞に

p

r

o

x

y

サ}パを おくことでサービスを提供するアーキテクチャ ②ペーミ漣劃多による

Web

サービス変換問 ページ彊移単位でモジューノレ化された

Web

サ ービスを連携してサービスを提供するアーキテ クチャ 現状の既存システムはオブジェクト指向による ソフトウェア開発が主流である(10)本研究ではオブ ジェクト指向ソフトウェアである既存の

Web

アプ リケーションを活用し，

Web

サ}ピスの構築法を提 案する.本研究で構築する陥

b

サービスは

SOA

で利用されるサービスの目的としている.そこで研 究ではサービス抽出工程とリポジトリ登録工程から 既存の

Web

アプリケーションからの

Web

サービス 構築， Wぬサービスを利用したシステムの新子を行 う.サービス抽出工程では本研究で開発するサポー トツールを用いて

Web

サービスモジュールとなる コードを生成する.これはメソッド単位で抽出し， 複数のクラス群(コンポーネント)，または1つのク ラスで構成される.さらにリポジトリ登録工程では サ}ピスの検索がニーズに即した検索を行うことが できることを目的としている.

2

.

SOA

関連技術

SOA

の実現・活用する技術として

Web

サービス，

BPM

，

B

P

E

L

4

W

S

についての機能概要を示す.

2

.

1

.

Web

ザ}ピス 明助サービスは注目されている次世代のシステム 基盤技術の一つであり，現在の業務システムに有効 利用できる技術である.

Web

サ}ピスの特徴として 以下のようなものが挙げられている問問. ・インターネット上で

XML

技術によって連携される，

U

R

I

明 靭JIされたソフトウェア・アプリケーション ・インターネット上のRPC(RI飢 O恒 例 改 制U隠 C副1)

.

X

M

L

，

SOAP

などの標準技術を利用したシステム 関連携 従来の

Web

アプリケーションではブラウザから 入力データを受け取り，

Web

上で動的に

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T

M

L

文書 を生成していた.しかし結果が

HTML

形式のため， さらなるデータの加工・保存は困難であり，くわえ てシステム間のデータ受け渡しにはいまだに人が介 入している作業が存在する.CORBAや DCOMでは 位殺の制約の大きさ，独自位識の問題から，同位殺 の製品でなければ連携できないという課題がある. このような従来の明信bアプリケーション，分散オ ブジェクト技術のシステム連携・データ交換の問題 を解決につながるのが

Web

サービスである.帆厄

b

サービス

l

ま，ほかのビジネスロジックと密な関係を 持たず，処週単位でビジネスロジックのインタフェ ースを提倹する能力があり(自己完結)，インタフェ ースが特定の実装などに依存することなく独立して 提供されているアプリケーションとして位置付けら れている.また標準化された

XML

メッセージを使用 してネットワーク経由でアクセス可能にし，相互運 用性を保つようになっている.この

Web

サービスを 手Ij用することで，ソフトウェアの再利用性が高まり， 異なるプラットフォーム，言語で開発されても利用 できる共通コンポーネントとなる. 2. 2. BP

M(

B鴎 In舗 sProω騎 Managemer

時

ビジネスプロセスモデリングとは現状の人材やシ ステム，情報などの資産を拒握することにより業務 プロセスをビジネスプロセスとしてモデ〉レ化し可視 化・効率化を図る手法である阿.システムを実現する 組織の構造とそのシステムに必要な人材などの資源 を関連付けることによるモデリングが可能であり， より業務プロセスを拒艦することができ，業務プロ セスの改善の向上につながるという利点がある.図

1

に

BPM

のメリットを示す羽.またビジネスプロセス を可視化することにより，ピジネlスポイントを明確にする ことが出来るという利』訪Sある. 入手作業の E 自動化 図

1BPM

の利点 現在，ビジネスプロセスの標準的な表記法は決め られていなく，多くの表記方法を用いたビジネスプ ロセスモデリングツールが世間には多く存在する. このため，

BPM

ツールは製品開での相互接続が困難 で限られた中で￠刷用となった.しかし

Web

ザ}ピ スを利用することで，孤立した

BPM

ツール聞での 接続を実現し，業務プロセスの道携を構築できるよ うになった. 業 務 プ ロ セ ス の 記 述 方 法 の 一 つ に

BPMN

-86-CBusiness P限 定55Modeling N口組tion)がある. BPMNはモデル使用の策定団体であるBPMIが策定 したもので，UMLとの統合が図られるとし、う見応が 強くなり， BPMツールの標準となることが期待され ている.業務処濯の種別に応じて表記が

t

ためられて おり，基刺句に次項で述べるサービスのl呼び出し順 序をフロ→

f

芸式で話会する言語であるBPEL4WSに 1対 1で変換できることを目的としている. 2. 3. BPE

L

4

WS 現在W凶サーピ‘スの追認'~{こついて，連BEのための専 用言語を開発し，その言語を傾釈，実行するエンジ ンを梢築することによって複合 Webサービスを実 現する BPEしが開発された[7J!111 Webサービスではこれまで，SOAP，附'SDLにより サービス・インタフェースの担Isが標削じされたが， 個々のプログラムを Webサービスとして呼び出す には別途ラッヒ。ングが必要であった.そのため，複 数のWぬサービスを組み合わせて，すく'使えるWeb サービスとして利用することが出来なかったそこ でBPELでは図2のように寸藍のプロセス侠盟の 流れ)をアクティピティ(先姐!単位)を繋げたフロ ー促静グラフ)として梢成することによって複合 Webサービスを実現している.

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図2 BPEL4WSの伊減 BPEL4WS は複数のサービスを辺

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させて新し いサービスとして公開するためのビジネスプロセス 言国語誇である.BPEしではアクティビティとl呼ば れるfI~j胸l桃文によって言回全され，記quence， while， switchとし、ったアクティピティと司OW，linkなどの フローグラフ言f!.ilsのためのアクティビティを組み合 わせることによってビジネスプロセスを言白金する. BPELプロセス文書はそれ自身が Webサービスと して公開され"

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アクテイビ‘ティによってプロ セスがl呼び出しのリクエストを受け取る.その後各 アクティヒdティによってビジネスプロセスが

3

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さ れ乍 陪plyアクティピティによって結巣を返す 図3に上記の基準註説闘も桃1或される SOAのシ ステム桃成を示す羽.全体としては，業務プロセスを BPMツーノレを用いて量議 し，BPEL4WSに変換して 干刊:する Wぬサービスを利用し動作させる Web

8

7

サービスはインタフェースである WSDしを利用し て， SOAPで呼び出される.

仁王豆竺

~工

ビジネスプロセス 図3SOAのシステム構成と腕監査活情 3. Webサービス神修業法

3

.

1

.

本:lij移

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の概要 我々は既存の情報システムの SOAアプローチを 明確にし， Webザ)ピスを利用したシステムヘ移干 するための再設計も移産基盤の確立を目指してし、る. 図4に本研究のSOAアプローチ を 示 す 図4のよ うに剃冴究のアプローチとしてサービス構築工程が ある.リポジトリ登録工程については，概要を大ま かに述べる

3

.

2

.

ザ}ピス抽出工程

3

.

2

.

1

.

ザ)ピスの粒渡 サービスの粒度は，以下のように定義されること が多い. -単一，または複数の機能を提供する -オプ、ジェクトやコンポーネントより粒度が大きし、 これはオブジェクトやコンポーネントは，システ ムやアプリケーションの構成要素として利用される ことが主体であるのに比べ，サービスは単体で笑際 の業務の→¥11や特定のピ‘ジネスプロセス倒!却期 するとされているからである しかし，明確な定義 づけはされていない. そこで本研究では， Webアプリケーションのロジ ック部分にあるメソッドをサービスとして抽出する. この際，サービスとして抽出されるモジュールは複 数のクラスで的成されていることや， 一つのクラス であることも考えられる SOAにおいてのサービ スとは，防虫立して記述されるインタフェースの

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王 で，すべての言官??や奥都システム環境でも実現可能 であり，他との依存関係を持たない自立したソフト ウェアモジュール』と言われている これはそジュ ールに主「ずるインタフェースが定義されれば，その モジューノレの椛成や虹盟はリクエスタに対して隠蔽

サービス抽出工程 リポジトリ畳録工程 ~... ② ③ : ⑤

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④ 結 合 ・ 追 加 サ ー ピ ス変換 ① ⑦ ・ ・ . . _{. . .} . . . . . . . . . . .

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•

•

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サービス畳録情報付加 図4 Wぬサ}ピスを手1朋したシステム新子のための再設計構築基盤 されていることになる.つまり 1つのクラスであっ 能を3つのメソッ

F

で実現するため，

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W

ebサーピ ても処濯が可能であれば

SOA

を構成するサ}ピス スはステートレス』の視点から

Web

サービス変換は になると我々は考えている. 難しい.そこで図5のようにアクセッサメソッドを

3

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2

.

2

.

Web

ザ}ピスのステート管理 用いてサ}ピスモジュールとなるプロキシコードを

Web

サービスへのアクセスは

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T

I

P

のような ステートレスで信頼性の低いプロトコルで行われる ことが多い.つまり

Web

サ}ピスは極力ステー トレスの方が良いと考えられる.

SOAP

はステート の管理を標準仕殺としていないことを加味すると， サービスの呼び出しは1回ごとに完結していたほう が良い.

3

.

2

.

3

.

メソッド単位の明倫

b

ザ」ピス 抽出されるモジュールのメソッドとして以下の4 つが考えられる.

1

.

戻り値を持つメソッド

2

.

se伽rメソッド 3.

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x

l

飢Jteメソッド(戻り値を持たないメソッド)

4

.

ge倣町メソッド

1

.

戻り値を持つメソッドは最も基本的なメソッ ドである.

2

.

3

.

4

.

のメソッ問主アクセッサメソ ッドと呼ばれており，オブジェクト指向のポリモル フイズムに則るとメンノ咳激の参照・操作・取得の 操作が必要になる.これらアクセッサメソッドがあ ることでクラス内部のデータ表現を変えた場合でも 呼び出し側のコードを変更する必要がないなどのメ リットがある. 以上のメソッドについて

Web

サービス変換を考 える.

1

.

戻り値を持つメソッドは一度の呼び出し で処遇・結果取得を行えるため

Web

サービスのステ ート管理より，サービスとして適した形であると言 える.しかし

2

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.

4

.

のメソッドは共遣する機 生成する・ サービスジュール 図5 サ}ピスモジューノレとなるプロキシコードの生成

3

.

2

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4

.

サポートツールの開発 我々はメソッド単位の

Web

サービスをより簡単 に開発するために，既存である

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コードからメソ ッドサ}ピスを抽出したクラスファイル，

Web

サー ビスを実現するエンジンである

A

問的

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渇へデプ ロイするための設定ファイル (.wsdd)を生除するサ ポートツールを開発した. 設定ファイルとはA問che制 s上にJa凋コードを Wぬサービスとして百諭するときに用いるもので， サービスの情報を記述する要素serviaと，その子要 素問問町砲卸にサービスを提供するクラスのFQCN 佐釘度飾クラス)ヰ公開するメソッドを託蛤する.

3

.

3

.

リポジト

P

畳録工程 開発期間の短縮・開発コストの自l臓が見込められ るとしている

Web

サービスはビジネスアーキテク トが作成した BPMから呼び出される.そのため， ビジネスア}キテクトのための密勝決きいサービス を示す1必要がある. 開発者は連携して構築されたサービスが，どのよ うな

Web

ザ)ピスから構成しているかを托握し，連 携する

Web

サービスの変更に対応しなければなら

-88-ない.しかし

BPEL

プロセスの記述は困難であるた め，変更を支援するツールが必須であると. 以上のことから抽出した Webサービスをまず階層 机溢 で格約する.階層高指盆にすることてそ手リ用者を階 層別に分けることができるため，利用者の目的に沿 ってどの階層を対象にするかができる.また再利用 者が

BPEL

によって退場

j

l

されたサービスがどのよう なWebサービスから構成されてしもかなと視覚的 にWebサービスを花盛

i

することができる. i!l!場tする Webサービスを変更できるリファクタリ ングブラウザを構築した.このプラウザにはWebサ ービスの階層関係をXMLでデータ化し，それを読み 込むことで既存 Webアプリケーションから抽出さ れたWebサービス群を示し，ブラウザから

i

蓮華tする Webサービスを変更することができ，開発者の再利 用を支援する

4

.

Webサ ー ビ ス 穆 移 植 用 環 境 我々は3君主で提案したWebサービスを利用した研 究を適用できるlNVebサービスlf)開歯周環境』の構 築を行っている.これは本研究室の方針におけるも のづく りを基調としたもので， Webサービスを利用 した初防

E

をより実世界に近しす杉で許制するとし、った ことを目的としている.またW凶 サ ービスの縦自対数 が少なし、とし、う品噛点を解がとするために，本石脱室 では市惨草したWebサービスの外部公開を推進する. この環境は実際にインターネットを通じて利用でき る環境となっており，木研究室のサイ トから公開さ れている Webサービスを利用することも可能であ る. 医161こWebサービス研知歯ff.J以撹となるシステム の杭成を示す.また表

1

1

こ布糟辺

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邸Eツーノレを示す. 1~6 Webザ」ビス研宛盗用政trtのシステム構成 表1 構築基盤ツーノレ 役割 ツール名 OS Wind側 sSe刊'er2

∞

3 SOAPプロセッサ ApacheA羽s1.2 プログフム新環境 J2SDK1.4.2 Serv恰tエンジン ApacheTom但14.1 Da回Ba担 MySQL4.0

5

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プ ロ ト タ イ プ の 適 用 と 評 価

5

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1

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対象システム

3

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ベた方式によるプロトタイプを構築し， その許'fi

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を行う. (1) チケッ ト予約システムの概要 本ブJ式によるプロ トタイプとなるシステムの椛成 を図7に示す. 会 員10 パスワード システム構成 図

7

チケット干物システム このシステムはユーザがブラウザを用いてチケッ ト

T

寸匂サーバにアクセスし，オンラインでコンサー トチケッ トの予約を行える会員制のシステムである ユーザは事前に会員登録を行う必要があり，パスワ ードは会員ごとに発行されている システムは1つ の予約サーノくと 2つのデータベース(チケットデー タ用，会員データ用)を持つ.また，このサービス を行うのは「スズキシステム」という会社のIT事業 fff~とする (2)サポートツーノレの適用 本初防Eにおけるサポートツーノレで既存のオブジェク ト指向プログラムを解析することで， Webサービス になるモジューノレコードを生成する.

5

.

2

.

将操 以下に，本研究のサポートツールよって生成され た Webサーヒ守スになるモジュールのメソッド名を 示す 'Iogin • ge凶mcket • catchReserveTlCket loginサービスは氏名とパスワードを入力し，認託 できれば Trueを返すサ)ビスである.getlAlmcket サービスは現在提供できるチケッ ト情報を取得する

サービスである.この二つは戻り値を持つメソッド である.儲附lRI鎚erveT

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tサービスは鑓tTlCketlnf メソッド， e畑山包丁icket

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fim祖tionメソッド， getT叫

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メソット吋滞成されていたため，プロキ シコードを生成した. 図 8に生成されたサービスコード伽gin)，図 9 にサービスプロキシコード匂財lRI鎚erveTICket)を 示す.また図10にす}ピスコ}ド批判gin)の設定フ ァイルを示す. 加別調t知略岬セ d鴎制æt..r田窃咽卸L~曲折1{ S旬 u戸開岡市岬放掘削St/T泊偏向謁創閣加t白血畑etUr説副抱唱団創宮間お lEna油噂;wr鴫捌~-31J~ S旬drIYer='ag.gjtrrrn~叫町ivef~ 附 時 同 院制b同Jin~鋤唱岨ne，Sr旬開崎{ CcmeaToOa也監悌dDB=n側伽mecll胸囲語調制r陶;UrI); rs=aD

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生成されたサービスモジュール(Iogin) 儲 舗 伺 跡 脳 妓.re鍋 嶋 { 隊創lcStrtl{旧国国司副働時歯切日間呪 倒 的 酋ervetr=帽N制 姐J闇 叫 ; 鳩 町 国 錨 時rum); 甘S旭 町 凶rldatC泊吻TT留畑、0; 融J1Iltr.geffdatlnf(); 図9サ } ピ ス プ ロ キ シ コ ー ド 切 凶lR随 臼veTId

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5

.

3

.

材 開 通 用

4

.

2

.

プロトタイプの適用は仮想的なシステムの ため，データ内容においても仮定のものである.そ こでデータを置き換えて，

4

章で述べた公開の環境 で評価を行う.実際にWebサービス研知直用環境で 公開する. '^助アプリケーションのプロトタイプ はチケット予約システムとする. 本研究をプロトタイプに適用したことで生成され たサービスを，実際のデータに置き換えて帆働ザ」 ピス研強直用環境て噂部令することを樹すしていく.

6

.

まとめ

本稿では，Webアプリケーションを活用した帆助 サービスの構築法の提案と，それを実装したサポー トツールの開発を行った.またプロトタイプに対し て適用評価を行い1，Webサービス抽出の有刻生を確 認中である

.

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c

以で求められるプロセスとなる帆働 サービスの抽出を自動的に行えることで，既存資産 を再活用し，要求に合わせて新たなサービスを提供 することができるようになることカ苛

E

いである. 今後は評価を継続すると共に抽出パターンをい っそう充実させることにより，抽出の確実性や，妥 当なのかということを検討し，帆肋サ}ピス穆移毘菌 用環境にて提供できる帆励サービス要素を含む 明紬アプリケーションシステムを構築し，本調案方 式を適用する.さらにまた，リポジトリ整録工程に て帆励サービスの検索機能の追加を行っていく. ~勾Jι岡入 [1]本俊也:

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詳細帆働ザ」ピス構築J，:/フトパンクパプリッシ ング'，2003 問 日 本B臥システムメ株式会社:r:鉛Aサービス指向アーキテク チャJ，SHO日S陥~ 問 XMLコンYーシアム:rリアノレ机肋ザ}ピスJ，秀和システ ム，筑間 伊]青木和蹄:fV¥働ザ}ピスコンビューテイング'J，電引静誌面f盲 学会~陪 [司戸田保ー・飯島淳一編:

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ビジネスプロセスモデリングJ，日科技 連 加 氾 開平樹勢一・上商司・4場誤拐他:

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ビジネスプロセスモデルを用 いたシステ刈鰯融卸〉試作と評価J，i静 観 盟 爵 港 第123回 マ ル チメディア，分悦協調とそパイルむ氾OMQ)，pp，必17-440，2(D) 阿東真樹・倒陣織・4媒寿男川嶋bザーピス連拐のためのフ ロ →

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防 式J，僻政援鶴特色第1お回目噸1VS，2(肪 開高橋健一・立姉歯沼・紫合恰:

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，^助アプリケ}ションの帆肋 ザ}ピス変換J，情報処語野会研宛報告，仰.1-， 28 006 問却蟻房良・林佑亮・青山幹雄:1¥1¥紬アプリク」ションの帆働 ザーピス変換アーキテクチャとその評価J• t前 線 盟 鶴 強 第 伺 回 全国大会'，ppお ら お6，2006 [10]官link11:rUMLの現状J，h附 加 州 帥 協 ∞ 抑 田 畑Y脚 凶211" [11~BM: n伊a4帆 飽.1J，hIfp:lla恥h側『除ibm.ω T晦 対 由 開 叫

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