淺談模型驅(qū)動

馬佳佳 郭曉軍

(天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津 300222)

1 引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，利用計算機技術(shù)對信息進行規(guī)范化管理，己經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展必不可少的需求。面對一系列新的業(yè)務(wù)需求和新的技術(shù)的出現(xiàn)，如何采用高效，靈活的技術(shù)來適應(yīng)這些變化，是一個迫切需要解決的問題。

軟件系統(tǒng)和軟件產(chǎn)品開發(fā)一般包括:需求分析、原形設(shè)計、軟件編程、應(yīng)用測試、應(yīng)用維護等過程。其中，軟件編程、應(yīng)用維護的開發(fā)效率低與成本高一直是困擾軟件發(fā)展的技術(shù)瓶頸。IT項目實踐已證明，基于平臺化的軟件復(fù)用可提高軟件開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，并改善軟件質(zhì)量。而模型驅(qū)動應(yīng)用開發(fā)平臺工具(MDAPT)，正是通過建立面向業(yè)務(wù)總線接口的統(tǒng)一軟件架構(gòu)平臺和基于平臺的業(yè)務(wù)模型驅(qū)動生成引擎，實現(xiàn)了基于業(yè)務(wù)設(shè)計模型的無需進行程序編碼的業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺及工具系統(tǒng)。從而徹底改變了軟件系統(tǒng)的開發(fā)方式、效率與成本，研究成果在企業(yè)信息化、政務(wù)信息化領(lǐng)域、軟件工程領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景，并將取得明顯的經(jīng)濟效益。

2 模型驅(qū)動的體系結(jié)構(gòu)及開發(fā)生命周期

2.1 MDA 體系結(jié)構(gòu)

在模型驅(qū)動中，模型是利用某種工具對同類事物或其他事物的表達方式，從建模的觀點抓住事物的主要方面忽略次要方面，而軟件系統(tǒng)就是用建模語言來表達的。模型可以分為3個層次的模塊，各模型間通過模型映射機制相互映射，以保證模型的可追溯性(圖1)。

圖1 MDA 體系結(jié)構(gòu)

(1)計算無關(guān)模型(CIM:Computational Independent Model):描述的是業(yè)務(wù)知識和業(yè)務(wù)過程，從業(yè)務(wù)角度描述這個系統(tǒng)要完成的工作;不涉及如何用軟件來實現(xiàn)業(yè)務(wù)。

(2)平臺無關(guān)模型(PIM:platform independent model):描述的是如何用軟件系統(tǒng)來實現(xiàn)業(yè)務(wù)過程與軟件系統(tǒng)的一些技術(shù)細節(jié)無關(guān)。

(3)平臺相關(guān)模型(ISM:implementationspeciifcmodel):描述某種特定技術(shù)對軟件系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，各模型之間通過映射機制相互映射，保證了模型的可追溯性。

(4)實現(xiàn)相關(guān)模型(ISM:implement ation speciifcmodel):通過編程技術(shù)來實現(xiàn)系統(tǒng)。

2.2 模型驅(qū)動軟件開發(fā)周期

MDA 軟件開發(fā)與傳統(tǒng)的軟件開發(fā)有著本質(zhì)的不同(圖2)，MDA 以生命周期以建模行為驅(qū)動，以模型的創(chuàng)建和變換展開。

圖2 傳統(tǒng)開發(fā)方式與MDA 開發(fā)方式對比

總得來說，MDA 的開發(fā)生命周期與傳統(tǒng)的開發(fā)生命周期沒有什么不同，他們的開發(fā)階段相同，但是各個階段的設(shè)計工作卻是不相同的，MDA 的重點是系統(tǒng)的建模，關(guān)鍵是在使用MDA 方法之后，關(guān)注的焦點就會轉(zhuǎn)移到更高的層次上:先是PSM，然后再轉(zhuǎn)移到PIM 上。

3 模型驅(qū)動系統(tǒng)架構(gòu)及功能簡介

模型驅(qū)動架構(gòu)(圖3)是一種獨立于特定平臺和軟件供應(yīng)商的軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計和開發(fā)方法，它適用于設(shè)計、部署、集成等軟件開發(fā)的整個生命周期。MDA 以一種全新的方式將IT技術(shù)的一系列新的趨勢性技術(shù)整合到一起。

圖3 模型驅(qū)動系統(tǒng)架構(gòu)

模型驅(qū)動開發(fā)系統(tǒng)所具有的功能:

(一)可運行的設(shè)計模型

(1)通過對象模型管理和展現(xiàn)層模型定義，實現(xiàn)業(yè)務(wù)對象的維護。(2)通過MDA 系統(tǒng)定義設(shè)計模型，數(shù)據(jù)庫表可以自動創(chuàng)建，這樣就便于維護，同時方便擴展維護邏輯及其他功能。(3)業(yè)務(wù)對象的操作可以通過動態(tài)菜單直接連接在系統(tǒng)菜單上。(4)支持遺留系統(tǒng)。系統(tǒng)有可以在一個數(shù)據(jù)庫表上生成對象的功能，因此以前開發(fā)的C/S 系統(tǒng)可以很容易地轉(zhuǎn)換為J2EE 平臺上的應(yīng)用。

(二)對象模型管理

(1)對建立UML 或其他建模工具的設(shè)計對象模型進行詳細的描述。(2)可定義1－1、1－n 的對象關(guān)系模型。(3)實現(xiàn)對象與數(shù)據(jù)庫兩者之間的映射。對象可以映射到數(shù)據(jù)庫表中，而對象屬性則可以映射到表中的某個字段。

(三)展現(xiàn)層模型定義

(1)以窗口模式界面管理模型，一個基本的窗口可以完成對對象的增，刪，查，改等基本的維護。(2)一個對象模型可以有多個窗口，每個窗口可以保持多個關(guān)聯(lián)對象，而每個對象都可以在不同的TAB 上面顯示出來。(3)實現(xiàn)布局的管理，包括Tab 和對象屬性布局。

(四)運行模型的同步

業(yè)務(wù)對象和運行系統(tǒng)將元模型描述同步，實時反映對業(yè)務(wù)對象模型的修改。

(五)實現(xiàn)通用幫助的自動化

(1)單表幫助。(2)帶有過濾條件及有數(shù)據(jù)權(quán)限的幫助。(3)多表幫助:從部門到人員，面面俱到。(4)彈出幫助、下拉框幫助。(5)結(jié)合元模型參考類型元素對實現(xiàn)復(fù)雜的界面有幫助。(6)個性化的界面組織。

(六)對象之間關(guān)聯(lián)關(guān)系維護

(1)關(guān)系注冊。(2)實現(xiàn)級聯(lián)刪除。(3)刪除時的邏輯檢查。

(七)系統(tǒng)和對象的擴展屬性以及對象自定字段的擴展，不再需要程序來完成

通過上述功能的實現(xiàn)，相對于一些簡單的內(nèi)容，就不再需要程序員進行代碼的編寫，而由用戶根據(jù)自己的實際需要，開發(fā)相應(yīng)的功能。而對于特殊的業(yè)務(wù)邏輯則可以通過擴展的接口進行掛接，實現(xiàn)真正意義上的模型驅(qū)動開發(fā)。

4 MDA 的優(yōu)點

解決傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法中存在的需求變更適應(yīng)性差、維護困難、開發(fā)效率低、輕便性差等問題，從而提高了軟件質(zhì)量，降低了軟件開發(fā)成本，延長了軟件生命周期。

5 總結(jié)

模型驅(qū)動實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)帶來的好處是顯而易見的，如果將其應(yīng)用在各種行業(yè)的業(yè)務(wù)模式上，它帶來的作用也會更大;如果引入工作流模式，并將其推廣到各種行業(yè)的系統(tǒng)定義平臺，這樣各行業(yè)專家可以通過可視化的界面來制定本行業(yè)的業(yè)務(wù)流程模型及各種規(guī)則模型，然后通過模型驅(qū)動實現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建，并及時更新和補充相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

［1］郭曉軍，王太勇，秦旭達，王成恩，李海越.基于J2EE的成套電器企業(yè)集成平臺框架與應(yīng)用系統(tǒng)的研究.計算機集成制造系統(tǒng).Vo1.11 NO.7，Ju1.2 0 0 5

［2］譚云杰，Thinking in UMl，北京:中國水利水電出版社，2009.

［3］王永濤，劉勇.基于MDA 的模型轉(zhuǎn)換研究與應(yīng)用［J］.計算機工程.2011(16)

［4］鄧建.業(yè)務(wù)過程軟件的模型驅(qū)動開發(fā)技術(shù)研究［D］.電子科技大學(xué).2012

［5］吳明暉.面向服務(wù)的語義模型驅(qū)動企業(yè)應(yīng)用軟件開發(fā)方法及關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.浙江大學(xué).2011

［6］張麗婷.模型驅(qū)動架構(gòu)MDA 開發(fā)模式的研究與實現(xiàn)［D］.北京交通大學(xué).2008