[2606.26180] 编排黑盒模式转换器:跨异构模式语言的自动化、质量排序转换的实证研究

arXiv cs.SE 2026-06-26T09:28:37.105435

[2606.26180] 编排黑盒模式转换器:跨异构模式语言的自动化、质量排序转换的实证研究

[提交于 2026 年 6 月 24 日]

作者: Felix Neubauer, Giridhar Chinnikkaramadom Govindan, Jürgen Pleiss, Benjamin Uekermann

摘要: 现代软件系统通常需要在多种模式语言(schema languages)中拥有相同的数据模型:例如,一个模型可能以 JSON Schema(JSON Schema)形式用于 Web API,以 XSD(XSD)形式用于数据交换,以及以 SHACL(SHACL)形式用于知识图谱。随着模型的演化,保持这些表示形式的一致性是一项反复出现的构建和维护负担,因为模式语言之间的转换器很难找到、分散在不同的生态系统中、质量参差不齐,并且往往是有限制的(lossy)。我们通过实证研究,探究这样的不完美、异构的转换器在多大程度上可以被编排成自动化、可重复、质量排序的转换,以及当前转换器生态系统的局限性所在。我们的方法将模式语言建模为节点,将转换器(视为黑盒)建模为有向边,从而使转换成为可以被发现、执行、排序并报告完整逐步骤来源(per-step provenance)的路径,失败时通过尝试替代方案来处理。我们将其实现为开源的模式转换编排器(Schema Conversion Orchestrator),集成到 MetaConfigurator 中,并在来自五个模式语言的真实世界模式的 60 个转换任务上进行评估,使用代理辅助、人工审核的质量注释。编排为 60 个任务中的 43 个提供了可用结果;其余失败定位了转换器生态系统中的具体空白。我们讨论了对工具构建者和衡量转换质量的启示。

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