基于模型集成計(jì)算的領(lǐng)域建模研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，軟件功能日益豐富?；诜磸?fù)編碼測(cè)試的傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法費(fèi)時(shí)且開發(fā)的系統(tǒng)不易維護(hù)。模型驅(qū)動(dòng)的軟件工程是指在軟件開發(fā)過(guò)程中應(yīng)用建模技術(shù)，其目的是軟件開發(fā)過(guò)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(jì)算機(jī)軟件開發(fā)方法的每一次變革都是通過(guò)提高系統(tǒng)的抽象層次實(shí)現(xiàn)，軟件開發(fā)語(yǔ)言經(jīng)歷匯編語(yǔ)言到第三代語(yǔ)言，如FORTRAN和C到面向?qū)ο笳Z(yǔ)言C++和Java。當(dāng)前，可視化建模語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的最高水平。
　　 統(tǒng)一建模

2、語(yǔ)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(hù)性。但是，UML作為一種通用的建模語(yǔ)言過(guò)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(shí)現(xiàn)還需手工編寫。其次，UML所包含的建模概念(如類，對(duì)象、屬性和操作等)都是來(lái)源于面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，而不是應(yīng)用系統(tǒng)的問(wèn)題域，現(xiàn)在還難以實(shí)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(wèn)題域之間存在隔閡。再次，UML雖然是通用建模語(yǔ)言，但是它也并非萬(wàn)能，不同的領(lǐng)域可能需要不同的建模語(yǔ)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(yǔ)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(guò)對(duì)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(kù)，最后通過(guò)領(lǐng)域模型和代碼生成實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域應(yīng)用。面向領(lǐng)域建模采用的建模語(yǔ)言是具有嚴(yán)格語(yǔ)法和豐富語(yǔ)義的面向領(lǐng)域建模語(yǔ)言，而不是通用的UML。

4、面向領(lǐng)域的建模語(yǔ)言是對(duì)特定領(lǐng)域的抽象，而不是對(duì)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(yǔ)義。模型集成計(jì)算是面向領(lǐng)域的模型驅(qū)動(dòng)開發(fā)方法，其開發(fā)過(guò)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(gè)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(guò)解釋注冊(cè)生成領(lǐng)域建模語(yǔ)言和領(lǐng)域建模環(huán)境，然后利用領(lǐng)域建模語(yǔ)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(jì)并開發(fā)了代碼生成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域模型到代碼的自動(dòng)生成。代碼自動(dòng)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(yàn)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(yǔ)言的makefile文件。模板文件和配置文件都是自定義的，通過(guò)不同的自定義標(biāo)簽，把PIM文檔信息整合到模板文件，實(shí)現(xiàn)源代碼文件生成。
　　 本文最后通過(guò)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)例來(lái)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(jī)的元模型和洗衣機(jī)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(jī)控制系統(tǒng)的解釋器，生成洗衣機(jī)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(shí)現(xiàn)領(lǐng)域