基于模型集成計算的領(lǐng)域建模研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，軟件功能日益豐富?；诜磸?fù)編碼測試的傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法費時且開發(fā)的系統(tǒng)不易維護。模型驅(qū)動的軟件工程是指在軟件開發(fā)過程中應(yīng)用建模技術(shù)，其目的是軟件開發(fā)過程中應(yīng)用建模技術(shù)提高抽象層次?？v觀軟件工程的歷史，計算機軟件開發(fā)方法的每一次變革都是通過提高系統(tǒng)的抽象層次實現(xiàn)，軟件開發(fā)語言經(jīng)歷匯編語言到第三代語言，如FORTRAN和C到面向?qū)ο笳Z言C++和Java。當(dāng)前，可視化建模語言是計算機語言的最高水平。
　　 統(tǒng)一建模

2、語言UML和MDA的流行，使得模型成為軟件開發(fā)的核心制品，提升了軟件開發(fā)的抽象層次，從而提高軟件開發(fā)效率和軟件的可維護性。但是，UML作為一種通用的建模語言過于通用，還難以從UML模型生成完整的應(yīng)用程序系統(tǒng)。首先，UML建模工具生成的代碼還是應(yīng)用程序的框架代碼，具體的實現(xiàn)還需手工編寫。其次，UML所包含的建模概念(如類，對象、屬性和操作等)都是來源于面向?qū)ο缶幊陶Z言，而不是應(yīng)用系統(tǒng)的問題域，現(xiàn)在還難以實現(xiàn)UML模型生成完整的應(yīng)用系統(tǒng)，使

3、得UML建模概念與問題域之間存在隔閡。再次，UML雖然是通用建模語言，但是它也并非萬能，不同的領(lǐng)域可能需要不同的建模語言。因此，人們通常根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需求建立自己的建模語言及其建模環(huán)境。
　　 面向領(lǐng)域建模被稱為“下一代建模方法”，通過對特定領(lǐng)域分析和抽象，得到該領(lǐng)域的共性和特性，建立該領(lǐng)域的構(gòu)建庫，最后通過領(lǐng)域模型和代碼生成實現(xiàn)領(lǐng)域應(yīng)用。面向領(lǐng)域建模采用的建模語言是具有嚴格語法和豐富語義的面向領(lǐng)域建模語言，而不是通用的UML。

4、面向領(lǐng)域的建模語言是對特定領(lǐng)域的抽象，而不是對代碼的抽象，它符合特定領(lǐng)域的使用習(xí)慣，具有特定領(lǐng)域的語義。模型集成計算是面向領(lǐng)域的模型驅(qū)動開發(fā)方法，其開發(fā)過程包括領(lǐng)域抽象、元建模、領(lǐng)域建模和應(yīng)用程序。本文采用的建模工具是通用建模環(huán)境，它是一個基于COM技術(shù)的可配置工具。開發(fā)人員可以在通用建模環(huán)境中構(gòu)建領(lǐng)域元模型，經(jīng)過解釋注冊生成領(lǐng)域建模語言和領(lǐng)域建模環(huán)境，然后利用領(lǐng)域建模語言搭建領(lǐng)域模型。開發(fā)基于元模型的模型解釋器，遍歷模型中的相關(guān)信息并

5、以XML文檔格式保存，定義為PIM文檔，它是最終生成代碼的元數(shù)據(jù)。
　　 本文設(shè)計并開發(fā)了代碼生成系統(tǒng)實現(xiàn)領(lǐng)域模型到代碼的自動生成。代碼自動生成系統(tǒng)的輸入文件包括PIM文檔、領(lǐng)域模板文件和配置文件，輸出文件是源代碼文件。其中，PIM文檔是模型解釋器生成的XML格式文檔，提供模型相關(guān)信息。領(lǐng)域模板文件主要由經(jīng)驗豐富的開發(fā)人員設(shè)置，一般開發(fā)人員只要只要掌握設(shè)置規(guī)則，也可以根據(jù)需求設(shè)置模板內(nèi)容。配置文件用于指定代碼生成引擎調(diào)用哪些模板

6、文件以及生成文件名的命名，類似于C語言的makefile文件。模板文件和配置文件都是自定義的，通過不同的自定義標簽，把PIM文檔信息整合到模板文件，實現(xiàn)源代碼文件生成。
　　 本文最后通過洗衣機控制系統(tǒng)實例來闡述基于領(lǐng)域建模的開發(fā)方法，在通用建模環(huán)境下構(gòu)建洗衣機的元模型和洗衣機控制系統(tǒng)的建模環(huán)境，搭建洗衣控制系統(tǒng)模型。開發(fā)洗衣機控制系統(tǒng)的解釋器，生成洗衣機控制系統(tǒng)模型的PIM文檔。編寫模板文件和配置文件，利用代碼生成系統(tǒng)實現(xiàn)領(lǐng)域