面向活动图的代码自动生成技术研究

摘要

长期以来，型号软件的研制生产效率过低、周期过长、成本过高、风险难以控制，已成为制约武器装备更新换代速度、降低武器装备生产效率的关键因素。采用代码自动生成的方法可以在充分继承以往型号软件研制经验的基础上，立足软件重用，找到一条快速研制出高质量、高可靠、高安全的软件产品的途径。
　　UML活动图模型可以描述系统工作流程及并发活动，是描述系统行为的重要工具，是系统功能的可视化蓝图。UML活动图中有创建和合并进程的图元fork、join，利用这些图元可以方便、直观的展现多进程间的交互关系。活动图是研究多进程并发有力的工具。
　　本文主要研究UML活动图的自动代码生成相关技术，并针对活动图图元的一个子集设计完成一个代码自动生成系统。主要包括以下方面内容：
　　首先，本文对活动图的所有图元进行语义分析，弄清各个图元的基本语义，是否适合代码自动生成，应翻译成何形式的代码。之后，选择其中最基本的、又能完整表述并发的六种图元作为研究范围，进而设计代码自动生成系统。因为Java语言支持多线程编程的特点，因此将目标代码确定为Java代码。
　　代码自动生成系统的核心思想是：首先定义XML文件格式来描述活动图；之后通过DOM技术将.xml格式的活动图读入程序；进而将活动图拆分为一个个独立的活动子图；针对每一个活动子图，将其拆分为若干进程和控制进程执行的信号量，最终把这些进程和信号量逐个翻译生成对应的代码。
　　本文最后，举出多层嵌套和复杂的并发活动图的测试用例，通过系统实现代码自动生成过程，并分析生成代码的运行结果和原活动图的语义是否一致，从而展现本系统的功能。