下一代面向对象的软件开发方法——MDA

山西科技ＳＨＡＮＸＩ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　２Ｏ０７年第１期１月２０日出版　●信息技术　下一代面向对象的软件开发方法　崔晓斐　（辽东学院计算中心）　摘ＭＤＡ　要：ＭＤＡ是ＯＭＧ提出的用于解决中间件集成问题的软件开发框架。在该框架下，模型在　整个软件开发过程中起核心作用，模型之间的变换实现从模型到代码的自动变换。文　章主要阐述了ＭＤＡ思想、ＭＤＡ的框架、开发过程及相关标准，说明ＭＤＡ是面向对象的　软件开发方法的又一次。　关键词：ＭＤＡ；Ｐｍ；ＰＳＭ；模型转换　中图分类号：ＴＰ３１１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—６４２９（２００７）０ｌ一００５９—０２　义；编写这些定义的语言，这种语言能够被变换工具执行；能够　执行变换定义的工具；能够执行ＰＳＭ到代码的变换工具。如　图１所示。　随着企业级分布式应用的普及，带来了对系统性能、可伸　缩性的严格要求，大量分布式系统的出现，大量异构平台的整　合需求，引发了中间件战争的爆发。随着越来越多中间件的出　现，基于不同的中间件平台之上的软件系统之间的集成（互操　作）成为一个很难解决的问题。针对这个问题，ＯＭＧ（Ｏｂｊｍ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｇｒｏｕｐ，对象管理组织）提出了ＭＤＡ技术。　１　ＭＤＡ概述　ＭＤＡ（Ｍｏｄｅｌ　Ｄｒｉｖｅｎ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｔｔｒｅ，模型驱动架构）是ＯＭＧ提　出的新的软件开发方法学，它改变了传统的以代码为中心软件　表述　使用　、．，　表述　开发模式，使用建模语言来代替编程语言进行软件开发，使用　模型转换技术生产出代码。ＭＤＡ是一种基于ＵＭＬ，ＭＯＦ，ＸＭＩ　和ＣＷＭ以及ＯＭＧ自己的ＣＯＲＢＡ工业标准的框架，支持软件　设计和模型的可视化、存储和交换。和ＵＭＬ相比，ＭＤＡ能够创　建出机器可读和高度抽象的模型，这些模型以干实现的技　术开发，以标准化的方式存储。因此，这些模型可以被重复访　圈一＿一圈　图１　ＭＤＡ框架图　在ＭＤＡ的框架中主要元素有模型、ＰＩＭ、ＰＳＭ、语言、变换、　变换定义、以及变换工具。ＭＤＡ是一个开放的，中立于软件供　应商的架构，它广阔地支持不同的应用领域和技术平台，能够　成为应用领域和具体技术平台之间的桥梁。在ＭＤＡ开发途径　中，ＰＩＭ代表对需求的建模，ＰＳＭ代表应用具体技术后的模型，　这使得ＭＤＡ成为需求和技术之间的桥梁；它们各自的改变都　可以是相互的，不会造成商业逻辑和实现技术的紧密藕　合，同时ＭＤＡ又可以通过转换来弥补它们之间的鸿沟。ＭＤＡ　开发途径使得系统能够灵活地被实现、集成、维护和测试，系统　问，能从容地应对平台和需求的变化。ＭＤＡ的出现，为提高软　件开发效率，增强软件的可移植性、协同工作能力和可维护性，　以及文档编制的便利性提供了可能。　２　ＭＤＡ应用框架　ＭＤＡ将软件开发过程中的模型分离为平台无关模型ＰＩＭ　（Ｐｌａｔｆｏｒｍ　Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　Ｍｏｄｅｌ，平台无关模型）和特定平台模型　ＰＳＭ（Ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｓｐｅｃｉｉｆｃ　Ｍｏｄｅｌ，平台相关模型），同时又能通过转换　规则将它们统一起来，以这样的方式摆脱需求变更所带来的困　境。平台无关模型ＰＩＭ是对系统高层次的抽象，提供了关于软　件系统的结构和功能的形式化规约，但是不涉及与具体平台相　关的技术细节；特定平台模型ＰＳＭ是通过应用一些转换规则　从ＰＩＭ中推导出的，并且ＰＳＭ指定了ＰＩＭ中规定的那些功能　如何在一个技术平台上被实现。在ＭＤＡ框架中，首先使用平　台无关的建模语言来搭建平台无关的模型ＰＩＭ，然后根据特定　平台和实现语言的映射规则，将ＰＩＭ转换以生成平台相关的模　的轻便性、互操作性和可重用性都是可以长期保持的，能够应　对未来的变化。　ＭＤＡ的实现主要集中在以下３个步骤：　１）用ＵＭＬ对应用领域进行高度抽象的建模，创建一个平　立的应用程序模型。这个模型和实现它的技术（或者底层　技术）完全没有关系。这个模型称之为平台无关模型（ＰＩＭ）。　２）ＰＩＭ将被转换为一个或多个平台相关模型（ＰＳＭ）。这个　翻译的过程一般是自动实现的。ＰＳＭ将用一个特定的实现技　术来描述系统。它将用到这种技术所提供的种种架构，比如　型ＰＳＭ，最终生成应用程序代码和测试框架。　ＭＤＡ框架包括：高层次模型；一种或多种标准、精确定义　的语言，用来编写高层次模型；如何把ＰＩＭ变换到ＰＳＭ的定　作者简介：崔晓斐，女，１９７２年ｌ０月出生，１９９５年毕业于辽　宁工学院，讲师，硕士，１１８０００，辽宁省丹东市振兴区振五街２ｌ　号楼（鸿景园小区４号楼）２单元５０４室　收稿日期：２ＯＯ６—０９—２６　ＥＪＢ、数据库模型、ＮＥＴ、ＣＯＭ组件等等。　３）ＰＳＭ将被翻译成源代码。因为每个ＰＳＭ已经完全依靠　某种特定的技术，这个步骤一般是比较简单的。对于组件环境　而言，系统必须生成多种类型的代码和配置文件，包括接口文　件、组件定义文件、程序代码文件、组件配置文件和装配配置文　件。特定平台的ＵＭＬ语言对实际平台坏境的反映越完整，在　特定平台的应用程序模型中能够包含的应用程序语义和运行　・５９・　维普资讯 http://www.cqvip.com

山西科技ＳＨＡＮＸＩ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＩＸ）ＧＹ　２ＯＯ７年第１期１月２０日出版　时行为就越多，生成的代码也就越完善。　３　ＭＤＡ的软件开发周期　在ＭＤＡ中软件开发过程是由软件系统的建模行为驱动　的。图２是ＭＤＡ的软件开发周期：　，　、　、、需求捕获　——－◆　、文档　，　Ｄ　～一，～ＭＤＡ开发过程，以平台无关的模型ＰＩＭ作为驱动　图２　ＭＤＡ软件开发周期　ＭＤＡ支持整个系统生命周期中的集成，从业务建模到系统设计、组件的构造、组装、集成、部署、管理和改进，使得应用　模型与领城模型在整个软件生命周期中得到了复用。ＭＤＡ生　命周期和传统生命周期没有大的不同，主要的区别在于开发过　程创建的工件，包括ＰＩＭ、ＰＳＭ和代码。ＰＩＭ是具有高抽象层　次、任何实现技术的模型，ＰＩＭ被转换为一个或多个ＰＳＭ。　ｔｙｐｅ　Ｄｅｆｉｎｉｉｔｏｎｓ）为各种模型定义了一种基于ＸＭＬ的数据交换　格式。这使得作为最终产品的模型可以在各种不同的工具中　传递，保证了ＭＤＡ不会在打破了一种束缚之后再被加上一层　新的束缚。ＸＭＩ规范支持任何可以用ＭＯＦ表示的元数据（包　括模型和元模型）的数据转换。规范同时支持完整的模型或是　一个模型的片断到ＸＭＬ的转换。　ＰＳＭ是为某种特定实现技术量身定做。例如，ＥＪＢ　ＰＳＭ是用　ＥＪＢ结构表达的系统模型。开发的最后一步是把每个ＰＳＭ变　化为代码，ＰＳＭ同应用技术密切相关。传统的开发过程从模型　ＣＷＭ：ＣＷＭ（Ｃｏ／Ｒｉｎｏｎ　Ｗａｒｅｈｏｕｓｅ　Ｍｅｔａ—ｍｏｄｅｌ公共仓库元模　型）提供了一种数据格式变换的技术，在任意级别的模型上都　可以使用ＣＷＭ来描述两种数据模型之间的映射规则，比如将　到模型的变换，或者从模型到代码的变换是手工完成的。但是　ＭＤＡ的变换都是由工具自动完成的。从ＰＩＭ到ＰＳＭ，再从ＰＳＭ　到代码都可以由工具实现。ＰＩＭ，ＰＳＭ，和Ｃｏｄｅ模型被作为软　件开发生命周期中的设计工件，在传统的开发方式中是文档和　图表，它们代表了对系统不同层次的抽象。从不同的视角来看　待系统，将高层次的ＰＩＭ转换到ＰＳＭ的能力提升了抽象的层　次，能够使得开发人员更加清晰地了解系统的整个架构，同时　对于复杂系统，也减少了开发人员的工作量。　４　ＭＤＡ的核心规范　ＭＤＡ中有四个核心规范，它们使ＭＤＡ技术成为可能，它　数据实体从关系数据库变换为ＸＭＬ格式。在ＭＯＦ的框架下，　ＣＷＭ使得通用的数据模型变换引擎成为可能。　在这四种规范中，ＭＯＦ是其他规范的基础，由它定义的元　模型可以用来建模其他语言，例如ＵＭＬ的元模型就是使用　ＭＯＦ建立的。因为对于不适合使用ＵＭＬ建模的领域，可以使　用ＭＯＦ来建立适合于描述该领域的建模语言。这种方式使　ＭＤＡ方法有很强的适应性。对于ＰＩＭ—ＰＳＭ转换，也需要元模　型的支持，对于ＰＩＭ中的每个元素，ＭＤＡ工具首先将其映射为　对应元模型，然后进行变换。　５结束语・　们分别是ＵＭＬ、ＭＯＦ、ＣＷＭ和ＸＭＩ。　ＵＭＬ：ｕ札是ＭＤＡ存在的基础，使用ＭＤＡ技术创建的所　有应用程序都基于标准化的、平立的ＵＭＬ模型。ＵＭＬ被　ＭＤＡ的思想精髓对软件开发产生了深远的影响。ＭＤＡ还　处在一个发展的过程中，还尚未完全脱离传统的方法学，如软　件开发的阶段基本一致，只是产生的中间工作成果有所不同。　ＭＤＡ用来描述各种模型。它并不是为ＭＤＡ而生，但是作为目　前最为风行的建模语言，ＵＭＬ已经占据了全球建模语言领域　９ｏ％的市场份额，一　成为了建模语言事实上的标准。它是ＭＤＡ　的基础，也是ＭＤＡ最有力的武器。　＼　，　ＭＤＡ还在不断的演进，它为我们拉开了软件开发的新序幕，为　软件开发带来一场。　［１］　燕参考文献　锋，欧阳松，朱彬．模型驱动构架中模型信息交换　ＭＯＦ：ＭＯＦ（Ｍｅｔａ一０ｂｊｅｃｔ　ｉｌｉｔｙ元对象机制）是比ＵＭＬ更　高层次的抽象，它的目的是为了描述ＵＭＬ的扩展或者其它未　研究［Ｊ］．计算机工程与设计，２Ｏ０５，２６（１１）．　［２］王卫民，贺冬春．ＭＤＡ过程的研究［ｊ］．井冈山学院学报，　来可能出现的类ＵＭＬ的建模语言。　Ⅺ咀：Ⅺ咀（ｘ＾几一ｂａｓｅｄ　ｍｅｔａｄａｔａ　Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ）是基于ＸＭＬ的　元数据交换。它通过标准化的ＸＭＬ文档格式和　Ｄ（Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　２Ｏ０５，２６（２）：４９—５１．　［３］　辛伯宇，刘　岩．软件开发架构——ｌⅧＤＡ［Ｊ］．太原理工大　学学报，２ＯＯ６，３７（５）：１０４—１０６．　（校对：张岩）　Ｔａｒｇｅｔ——ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ａｐｐｒｏａｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｕｔｕｒｅ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｃｕｉ　Ｘｉａｏｆｅｉ　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ＭＤＡ　ｉｓ　ａ　ｆｌａｍｅ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｐｏ￣ｔ　ｂｙ　ＯＭＧ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｍｉｄｄｌｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＵｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ．　．ｍｏｄｅｌｓ　ｐｌａｙ　ａ　ｋｅｙ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ８ｏｆｔｗＲｌ￣ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｈｉｆｔ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｍｏｄｅｌｓ　ｉｓ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｆｒｏｍ　ｍｏｄｅｌｓ　ｔｏ　ｍ　．１ｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｈａｓ　ｅｘｐｌａｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｉｄｅａ，ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｏｆ　ＭＤＡ　ａｎｄ　ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｉｔ　ｉｓ　ａｎｏｔｈｅｒ　ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ—ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ．　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ：ＭＤＡ；ＰＩＭ；ＰＳＭ；ｍｏｄｅｌ　ｓｈｉｆｔ　・６０・