MDA模型转换平台中模型转换方法的研究与实现

摘要

随着社会信息化、电子化程度的不断提高，基于Web的软件技术得到了空前的发展。但与此同时，在传统软件开发中，随着项目的推进，设计阶段产生的模型与代码间的同步维护变得更加困难。用户需求和实现技术的变化，使系统代码也不断变换，造成了软件开发效率低、互操作性差、移植性差以及维护成本高等问题。为了解决上面出现的问题促使软件技术不断发展，OMG（ObjectManagement Group）提出了一种描述、建立系统的新方法，即模型驱动架构（ModelDriven Architecture，MDA）。软件行业也越来越关注和研究这项技术，并力争通过它实现新变革。
　　 目前，国内外对MDA研究最多的是模型转换技术，它也是实现MDA的关键。本文结合Web应用系统的特点，在研究和实现方面，完成了如下工作：
　　 （1）针对目前MDA研究现状和MDA工具的不足，设计面向Web应用系统的模型转换平台，并确定以模型转换模块为整个模型转换平台的核心。
　　 （2）分析与设计了模型转换平台的输入模型和输出模型。源模型的设计中，将功能性需求和非功能性需求（MVC）相结合，将源模型以三元组形式表示，分别是平台信息模型、界面模型、业务模型。又将业务模型分为静态结构模型和动态行为模型，并对其详细设计。同样目标模型也由三个部分组成，Web配置文件、三层架构模型、关系模型。根据Web应用的特点，抽象出架构模型和关系模型的关键信息，使目标系统符合模型驱动开发的要求。
　　 （3）针对模型转换平台中模型转换部分的研究与实现要求，参考当前主流的模型转换方法，采用基于元模型间映射的思想上结合RDL规则语言实现模型转换。分别从总体和部分两个角度定义了源模型和目标模型映射关系，尽量满足模型转换细节的功能要求，完成模型转换规则编写。通过增加保存转换步骤信息和模型验证环节，提高模型转换质量，确保模型转换过程的实现。
　　 （4）本文还对模型转换平台的图形化用户界面做了实现。通过交互式页面的设计，提高了软件的实用性和友好性。除此之外，提出了模型转换平台可扩展性的思路，以上两点都是本文研究的特色之处。
　　 （5）以一个Web应用系统的开发为例，捕获用户需求，以文中提出的模型转换方法完成Web应用系统模型转换，进一步证明了所提出方法的可操作性。
　　 最后，本文对研究工作进行了总结，提出了下一步的工作展望。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 当前Web开发存在的问题

1.1.2 MDA的产生

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 课题研究意义

1.4 本文主要研究工作和论文结构

第2章 MDA相关理论及技术基础

2.1 MDA体系结构

2.2 MDA相关支撑标准

2.2.1 统一建模语言

2.2.2 元对象机制MOF

2.2.3 XML元数据交换XMI

2.2.4 公共仓库元模型CWM

2.2.5 其他相关标准

2.3 模型

2.3.1 模型定义

2.3.2 MDA中的模型

2.4 模型转换

2.4.1 模型转换基本概念

2.4.2 模型转换形式化定义

2.4.3 模型转换分类

2.5 MDA开发流程

2.5.1 MDA开发周期

2.5.2 MDA开发步骤

2.5.3 MDA技术路线划分

2.6 本章小结

第3章 MDA模型转换平台的总体设计

3.1 MDA模型转换平台的总体设计

3.2 平台中模型转换模块的设计

3.2.1 源模型和目标模型

3.2.2 模型库

3.2.3 模型转换规则库

3.2.4 模型验证

3.2.5 目标系统模板和目标系统环境平台

3.3 基于MDA模型转换平台开发流程

3.3.1 模型转换平台的开发应用流程

3.3.2 模型转换中的人工干预问题

3.4 本章小结

第4章 源模型和目标模型的设计与实现

4.1 Web建模技术

4.2 源模型（PIM）的设计

4.2.1 MVC设计模式

4.2.2 Web应用系统PIM模型

4.2.3 业务模型的设计

4.3 目标模型（PSM）的设计

4.3.1 Web应用系统PSM模型

4.3.2 三层架构模型的设计

4.3.3 关系模型的设计

4.4 本章小结

第5章 模型转换的设计与实现

5.1 模型转换方法分类

5.2 模型转换方法的选取

5.2.1 基于元模型间映射模型转换

5.2.2 转换规则语言

5.3 PIM模型到PSM模型的模型转换

5.3.1 PIM模型到PSM模型转换的总体设计

5.3.2 PIM模型到三层架构模型的转换

5.3.3 PIM模型到关系模型的转换

5.4 模型转换质量保证

5.4.1 可调性

5.4.2 增量一致性

5.4.3 模型转换前后模型的正确性

5.5 本章小结

第6章 模型转换平台在实例中的应用

6.1 平台中插件的设计和用户界面的开发

6.1.1 Eclipse的扩展机制

6.1.2 插件的设计

6.1.3 SWT介绍

6.1.4 图形化用户界面的实现

6.2 实例分析与设计

6.2.1 需求分析

6.2.2 PIM模型的设计

6.3 PIM到PSM模型转换的实现

6.3.1 PIM到三层架构模型转换的实现

6.3.2 PIM到关系模型转换的实现

6.4 模型转换质量保证的实现

6.5 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

攻读硕士学位期间所获得的科研成果

致谢