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面向设计模式的模型驱动框架的研究与应用

陈清  
【摘要】:计算机科学技术日新月异,软件开发方法和技术不断涌现,新技术和新方法在一定程度上提高了软件开发效率和软件质量,但是采用新技术和新方法会对前期投资造成损失,使之失去价值。模型驱动框架(Model Driven Architecture,MDA)的出现,为解决这些问题提供了一种思路,与以代码为中心的传统软件开发方法相比,MDA以模型为中心的,抽象层次更高,是现代软件工程领域中的研究热点课题,MDA模型分为模型无关模型(Platform Independent Model,PIM)和模型相关模型(Platform Specific Model,PSM),PIM建成之后,借助模型转换规则能够向PSM进行转换。 设计模式是面向对象技术的最新进展之一,它针对不断重复出现的问题,能够复用已有的、优秀的解决方案,因此提高了软件开发质量和代码重用性。目前,面向设计模式建模的方法中,应用最广泛的是一种基于角色的设计模式的建模方法,它能够克服设计模式实例化后出现的模式重叠、可追踪性等问题。 本文提出的面向设计模式的模型驱动框架,是在MDA驱动框架中的PIM层,把设计模式模型作为独立的模型建模单元,与业务逻辑模型通过RoleBy关系关联,提高了模型建模粒度和软件模型复用性,RoleBy的运行机制保证了业务逻辑模型具有与之绑定的设计模式的特征。为了提高模型转换规则的重用性,文中提出了元模型转换规则,元模型转换规则是原子的、不可再分的,通过组合多个元模型转换规则,就可以得到所需设计模式的模型转换规则,元模型转换规则的制定在很大程度上减少了设计模式模型转换规则的工作量。利用组合好的设计模式模型转换规则,就能实现PIM层模型向PSM层模型转换,为模型向具体代码的转化提供了前提条件。 在文章最后,引入一个实例,根据面向设计模式的MDA驱动框架建模和模型转换思想,在EMF(Eclipse Modeling Framework)框架下,利用Ecore元模型定义角色Role和RoleBy机制的语义和语法,实现了PIM层模型建模。元模型转换规则由ATL(ATLAS Transformation Language)语言定义,元模型转换规则经过组合,形成相关的模型转换规则,借助模型转换规则,PIM模型就能在EMF框架下向PSM模型转换。 把设计模式引入到MDA驱动框架下,能够结合两者的优点,显著地提高模型的开发效率和质量,降低生产成本,为进一步推动了MDA驱动框架和设计模式的应用和发展做出了贡献。


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