基于UML扩展的面向Aspect建模研究与实现

摘要

面向方面程序设计(Aspect-Oriented Programming，AOP)是一种在面向对象程序设计(Object-Oriented Programming，OOP)基础之上发展起来的新技术。该技术有效地解决了横切关注点的问题，极大地增强了代码的重用性和系统的可维护性。面向方面思想已不再局限于编程层次，而是开始影响到软件开发的各个阶段，形成了面向方面软件开发(Aspect-Oriented SoftwareDevelopment，AOSD)技术。
　　 虽然，以Rational统一过程(RUP)之父Ivar Jacobson为代表的科学家推测，AOP将成为编程方法学的下一个里程碑，但是目前AOSD还没有得到广泛的应用，最重要的原因就是缺少相应的建模语言、建模平台以及建模工具的支持。因此，面向方面建模(Aspect-Oriented Modeling，AOM)已经成为AOSD发展的一个瓶颈，同时也是AOSD研究的重点和热点。
　　 针对AOSD建模阶段存在的不足进行了研究和分析之后，通过对UML元模型的扩展，首先设计了AOSD建模语言--AOUML(Aspect-Oriented UML)，主要设计了AOSD整体框架模型、AOSD各元素模型、AOUML整体结构模型，为AOUML定义了相应的语法、语义和约束；接着，利用Rational Rose扩展接口编写了配置文件，把AOUML中的模型作为插件嵌入到Rational Rose中，使得Rational Rose能够支持AOUML的建模行为，为AOUML提供了可视化建模平台；最后，利用Rose Scripting编写程序，实现了从模型到代码的自动生成功能。
　　 研究工作为AOSD建模提供了建模语言和建模平台，实现了AOM模型的可视化和可执行性，解决了现阶段AOM在这方面的欠缺，对AOM的设计标准和规范性进行了探讨，为AOSD在发展过程中所遇到的瓶颈提供了一条良好的解决途径。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 研究内容

1.4 论文组织结构

第二章 面向Aspect软件开发

2.1 传统的软件开发所面临的问题

2.1.1 软件系统中的关注点和横切关注点

2.1.2 传统的软件开发对关注点处理方法及其不足

2.2 面向Aspect编程技术介绍

2.2.1 面向Aspect编程的产生

2.2.2 面向Aspect编程思想

2.2.3 关注点的有效分离

2.2.4 面向Aspect编程核心概念

2.3 面向Aspect软件开发

2.3.1 面向Aspect软件开发的基本思想

2.3.2 面向Aspect软件开发的实现过程

2.3.3 面向Aspect软件开研究重点

2.3.4 面向Aspect软件开发的优势

2.4 本章小结

第三章 UML 及其对面向Aspect建模的支持

3.1 UML简介

3.1.1 UML的组成

3.1.2 UML语言结构

3.2 UML的扩展机制

3.2.1 UML元模型体系结构

3.2.2 UML的扩展机制

3.2.3 UML的特征文件

3.3 面向 Aspect建模

3.3.1 面向Aspect建模介绍

3.3.2 面向Aspect建模研究现状

3.3.3 面向AspectJ建模存在的不足

3.4 本章小结

第四章 基于UML扩展的面向Aspect建模

4.1 解决方案

4.2 AOSD建模语言AOUML的设计

4.2.1 AOSD整体结构模型设计

4.2.2 包图Package的设计

4.2.3 Aspect的设计

4.2.4 Advice的设计

4.2.5 Pointcut的设计

4.2.6 AOUML整体结构的设计

4.3 AOUML语法语义总结

4.4 本章小结

第五章 面向Aspect建模实现及初步应用

5.1 Rational Rose工具简介

5.2 AOSD可视化建模平台的设计

5.3 AOUML模型代码自动生成功能实现

5.4 一个实例的建模与应用

5.4.1 实例介绍

5.4.2 系统功能扩展分析以及实例建模

5.4.3 自动代码产生及扩展修改

5.4.4 实验结果分析

5.5 本章小结

第六章 总结及未来工作

6.1 总结

6.2 未来工作

致谢

攻硕期间从事的科研工作及取得的研究成果

参考文献