基于MDA的用户界面转换方法研究

摘要

用户界面是应用软件的关键组件，是用户使用计算机软件的直接途径。近年来，软硬件技术的迅速发展、终端设备种类的不断增加，为用户界面开发人员带来了新的挑战：如何针对同一应用，快速高效地开发不同平台、不同终端下的用户界面。当前主流的界面开发方法大多是面向特定平台且以手工编码为主，需要为同一应用分别实现不同版本的用户界面，这种方式存在成本高、效率低、重用性差等问题。如果用户界面的开发与运行平台相分离，开发界面时只需考虑界面需求而无需考虑具体实现细节，随后通过工具将需求界面转换为不同平台下的最终用户界面，这将有效地提高界面的开发效率和组件的重用性。 借鉴模型驱动架构（Model Driven Archetecture，MDA）的思想，本文探讨模型驱动的用户界面开发方法。该方法首先采用符合IFML标准的建模语言建立用户界面的平台无关模型（Platform Independent Model，PIM），随后通过转换工具将PIM自动（或半自动）地转换为平台相关模型（Platform Specific Model， PSM），最后将PSM转换为具体平台下可运行的程序代码。本文重点研究模型转换方法，主要研究内容如下： （1）针对广泛使用的 Windows平台，定义了用户界面 PSM的元模型UILM-M。采用Ecore类图形式对其进行了规范化表示，使用OCL语言对其完整性约束进行了补充说明。 （2）在元模型级，研究了从PIM到PSM的映射规则和转换算法。采用一阶谓词逻辑，形式化定义了用户界面PIM元模型元素到PSM元模型元素的一组映射规则，并基于QVT OML转换标准语言实现了该组映射规则；在此基础上，设计了一套模型转换算法，实现了用户界面PIM到PSM的转换。 （3）设计了从用户界面 PSM到程序代码的转换模板。通过研究用户界面PSM模型文件的存储形式与Acceleo模板转换技术，在Eclispe开发平台下采用Acceleo技术，设计了从用户界面PSM到Java程序代码的转换模板。 （4）实现了一个支持上述模型转换的工具原型。基于 Eclipse平台、EMF建模框架以及 Eclipse M2M、M2T模型转换项目，设计并实现了一个模型转换工具原型，该工具支持用户界面的可视化建模，然后将建模得到的模型自动（或半自动）地转换为特定平台的用户界面。最后通过实例，说明了模型驱动的用户界面开发方法的有效性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外相关研究现状

1.3 本文研究内容

1.4 本文章节安排

第2章 模型驱动的用户界面开发方法

2.1 研究基础

2.2 模型驱动的用户界面开发方法

2.3 用户界面PIM元模型

2.4 用户界面PSM元模型

2.5 本章小结

第3章 用户界面PIM到PSM的转换

3.1 模型转换的形式化框架

3.2 映射规则定义

3.3 转换算法

3.4 本章小结

第4章 用户界面PSM到代码的转换

4.1 模型到代码转换技术

4.2 PSM到代码的转换模板设计

4.3 本章小结

第5章 用户界面模型转换工具的设计与实现

5.1 转换工具的设计

5.2 转换工具的实现

5.3 转换实例

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作不足与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果