数据模型驱动架构的设计与实现

摘要

模型驱动架构(MDA)是由对象管理组织(Object Management Group, OMG)定义的一个软件开发框架。MDA采用标准的模型描述语言，通过平台独立模型（Platform Independent Model，PIM）、平台相关模型（Platform Specific Model，PSM）和代码之间的自动变换，建立应用系统的框架。和传统的开发过程相比，MDA可以解决开发效率、可移植性、互操作性、维护和文档的问题，特别是采用标准的语言来描述不同视角、不同阶段的开发模型，为不同的项目组成员在不同的阶段提供了共同的沟通语言，为软件提供了新的开发方法。 为了满足数据库应用系统开发工具的要求，我们在开发中引入MDA方法，提出了数据模型驱动架构(DMDA)开发框架。在DMDA中，我们采用UML作为模型的描述语言。DMDA中的PIM是和平台无关的数据模型，PSM是和数据库系统相关的关系模型、和开发技术相关的应用模型，和Web技术相关的Web模型。在DMDA的PSM到代码的转换中，根据关系模型生成数据库SQL脚本代码，根据应用模型生成程序代码，根据Web模型生成实现页面交互的HTML代码。 DMDA的实现从建立平台独立的数据模型开始，自动实现从平台独立模型到平台相关模型、平台相关模型到代码的变换。本文结合我们开发的项目实例，介绍了UML对数据库模型、Web模型的扩展表示、数据模型的建立，数据模型到关系模型、应用模型、Web模型的变换方法和变换规则，关系模型到SQL代码、应用模型到程序源代码、Web模型到HTML代码的变换方法和变换规则。在Web模型到HTML代码的变换中，我们采用界面模板实现HTML和应用程序界面的结合。通过模型的建立、模型之间的变换、模型和代码之间的变换我们实现了从数据模型到应用程序框架的自动生成。 本文介绍了项目实例软件DMAPS的基本功能、数据模型的建立和框架代码的生成过程。DMAPS实现了基本的DMDA的开发框架，能从手工建立的数据模型实现应用系统目标框架的生成。通过软件的功能介绍，可以进一步了解DMDA的实现方法和步骤。 和传统的开发和工具相比，数据模型驱动架构有更大的应用范围，贯穿于开发的全部过程，并且在开发效率、可移植性、可维护性等方面具有优势。 在以后的研究工作中，为了使MDA工具具有更好的通用性、可扩展性和适用性，变换的精确定义、模型和代码的同步是我们工作的重点。