模型驱动构架中基于元模型的设计模式单元的组建和转换

设计模式种类繁多而且在不断变化,要在模型驱动构架（MDA）下真正做到从思想和实现上均能应用设计模式,需要解决其实例化后的模式消失问题,保证模式的独立性,并且可以将这个过程适用到多种设计模式中去。针对以上两个问题,采取一种基于元模型的设计模式单元的建模方法,从元模型层面划分基本操作为不可分的原子,组合出完整的不包含业务逻辑部分的设计模式单元元模型,使多种模式单元元模型的组合构建和业务、模式逻辑相分离在经过一次转换过程后同时实现。     

基于MDA的设计模式建模与模型转换

MDA(model driven architecture)的一个重要意图是将模型作为软件开发的基本单元,以进一步提高软件开发的抽象层次.为此,MDA划分了3种抽象级的模型,并通过建立高抽象级的模型和向低抽象级模型及代码的转换来构造可运行的应用程序.在MDA的框架下,将设计模式作为一种独立的建模和转换单元能够在较高的抽象层次上充分支持复用并提高建模粒度,从而进一步发挥设计模式的优点,提高软件开发效率、降低生产成本.然而,要在MDA的框架下将设计模式作为完整的开发单元来使用,必须解决以模式为单元的建模及转换两个具体问题.针对单元化模式建模的问题,通过扩展MOF(meta object facility)的方式定义了模式单元元模型,并提供了基于此元模型的单元化建模支撑机制,以分离业务模型与模式模型的方式解决了该问题.针对单元化模式模型转换问题,在模式单元元模型的基础上定义了向EJB平台的转换规则.该转换规则使用QVT标准描述,支持单元化的模式模型转换,并具有良好的复用性.     

基于MDA的实时软件资源建模与模型转换的方法

模型驱动体系结构(MDA)是一种以模型为中心的软件开发框架,其本质是元建模与模型转换。提出了一种基于MDA的实时软件资源建模与模型转换的方法。首先通过元建模抽象出包含资源信息的MARTS元模型以及价格时间自动机的元模型;然后利用模型转换语言ATL对MARTS元模型和价格时间自动机元模型构造转换规则,通过将对应的实例模型进行相互转换,实现在MDA下MAR"I'E模型到价格时间自动机模型的转换;最后通过形式化工具UPPAAL对模型转换结果进行形式化验证。实例分析表明了该方法的可行性与有效性,它能够提高实时软件资源建模的可信性。     

信号处理应用的可视化建模与模型转换实现

针对数据流驱动的信号处理应用的可视化建模与模型转换问题,采用通用建模工具GME建立信号处理应用的可视化建模环境,并设计模型解析器实现图形化模型到XML架构模型的转换。参照GME提供的信号处理应用元模型,引入了描述具体信号处理应用的属性特征,并扩展了建模元素,构建了面向信号处理应用的可视化建模环境。在GME的解析器开发框架下,采用元生成器方法完成模型解析器的创建,实现模型解析。应用实例测试结果表明,此方法可以完成对信号处理应用的可视化建模与模型转换,提高信号处理应用的开发效率。     

基于模型驱动架构的数据库重构

针对交叉使用数据库重构方法较为困难的问题,提出一种基于模型驱动架构（MDA）的通用数据库重构框架,其中包括数据库重构中的元模型定义和模型转换定义,并采用EMF和Operational QVT构建工具,该框架利用MDA的模型转换能力实现了数据库重构的自动化。     

可视化工作流建模工具WorkFlowEditor设计与实现

针对企业业务过程建模的需求,分析目前典型的工作流过程建模方法,并结合工作流管理联盟提出的XPDL过程定义语言,设计一种可视化工作流建模工具Work Flow Editor。依据"问题分离"原则,对WFMC的工作流过程定义元模型进行了改进,使建立的模型具有易修改、元素可重用等特点。针对建模元素可扩展性的需求,通过定义建模元素类的通用接口和设计一种动态加载方案,在很好地方便企业用户定制建模元素的同时又不需要修改建模工具。针对多任务多分支环境下复杂的流程编辑问题,设计了一种有限状态机(FSM)模型,实现了复杂编辑动作的实时性处理和灵活控制,降低了时间复杂度,并且实现模块化编程,很好地实现了流程的建模。     

一种基于MOF的两级建模工具的设计与实现

MOF（Meta Object Facility）作为MDA（Model Driven Architecture）的一种语言定义机制,可以跨平台开发各种软件。为提高建模软件的通用性,设计并开发了基于MOF两级建模的通用建模工具GMT（General Modeling Tool）。设计采用了MVC模式把系统分成界面、操作和数据库三部分,用消息同步传递机制和Observer模式保证各部分数据的一致性。在界面呈现过程中,用Factory模式创建每个模型元素,用线程内部类作为计数器来定时绘制图形。在对所研究的领域进行分析、抽象的基础上进行元建模和领域建模,从而建立了特定领域的系统模型。该系统能够提供领域元建模、领域建模,建模结果保存在模型仓库;模型仓库中的模型可以通过应用Make工具定制到具体应用组件;通用建模工具的最终产品能够实现通用的领域建模的能力。     

可复用MOF元建模框架的研究

在MDA场景下,元模型是实现平台无关模型和平台相关模型转换的核心.提出通过元层模型和模型层模型的Down-Up机制给出可复用的MOF元建模框架.元建模框架由MOF BootStrap模型自举,并且内置MOF Model,此框架可在任意多层元建模中复用.此外,给出了模型工程模型和模型迁移剪枝算法,并提出了采用模型工程统一对象空间实现模型实例复用的方法.此框架的研究对于指导具体建模工具的实现有重要意义.     

一种结合MDA的高阶模型转换方法

模型转换是MDA的关键技术,也是MDA的研究热点。目前,不同的MDA开发平台都有一套相对独立的开发技术和转换框架,这使平台之间缺乏兼容性,模型转换代码重用困难。究其原因是缺少一种与具体转换语言相对应,且与平台无关的转换规则模型。为了解决以上问题,将高阶模型转换的思想与模型驱动软件开发相结合,提出了一种构造模型转换规则的高阶转换元模型,并以ATL语言为例展示了高阶转换元模型的使用方法;最后通过一个实例验证了该方法的可行性和可用性。该方法提高了模型转换语言的抽象层次,降低了模型转换语言的重用难度,在一定程度上解决了模型转换技术不兼容的问题。     

基于角色的设计模式建模和实现方法

虽然设计模式有利于软件的重用,但当设计模式实例化时,存在模式的重叠、可追踪性以及模式代码难于重用等问题.提出一种基于角色的设计模式的建模和实现方法,在设计和实现两个层面上解决上述问题.该方法把设计模式的角色作为独立的建模元素,在应用程序类和角色间导入RoleOf关系,使应用逻辑和模式逻辑完全分离,从而提高其重用性.使用UML的标准扩充机制,给出了RoleOf关系的元模型和语义,以及标识模式信息的构造型和标记值,以此解决模式的重叠和可追溯性等问题.通过对Java语言进行扩充(称为Rava),实现了应用逻辑和模式逻辑的动态绑定.该方法较好地解决了设计模式实例化时的模式重叠和可追踪性问题,提高了模式逻辑的可重用性,对运用设计模式开发软件有一定的指导作用.     

基于元模型的HBase数据模型转换方法

模型驱动架构方法（MDA）可以减少需求变更对软件开发的影响,提高软件开发效率和系统的可移植性、可维护性。本文在MDA思想的基础上,建立平台无关模型和平台相关模型的元模型,在元模型层次上提出UML类图模型到HBase数据模型的转换思想。最后,在ATL模型转换框架中实现UML类图模型到HBase数据模型的转换,证明了自动生成数据库目标模型和MDA在软件开发中的可行性。      

基于软件模式的PIM到PSM的模型变换

模型驱动体系结构(MDA)是一种以模型为中心的新的软件开发模式。MDA的基本思想是将模型主要分为平台无关模型(PIM)和平台相关模型(PSM),然后通过变换规则实现PIM到PSM的变换。文中将软件模式的概念引入到PIM到PSM模型变换中,从而提高模型变换效率和降低模型变换出错率。同时,设计了基于软件模式的PIM到PSM的模型变换方法的框架。     

元建模技术研究进展

随着UML(unified modeling language)与MDA(model driven architecture)的兴起和流行,模型已经成为软件开发的核心制品,而模型重要性的提升使得建模语言以及定义建模语言的元模型逐渐成为软件开发中的一个核心要素.软件开发往往涉及多个领域,而不同的领域往往需要不同的建模语言及其建模工具.但是,手工地为不同的建模语言开发建模工具代价高昂.元建模技术是解决这个问题的方法之一,通过元建模,可以根据领域需要定制合适的元模型以定义领域建模语言,进而自动生成支持该建模语言的建模工具.大量的工程实践表明,与领域建模以及MDA相结合,元建模可以大幅度地提高软件开发效率,基于元建模的MDA比基于通用建模语言的MDA更具潜力.在最近的几年中,元建模及其相关技术发展迅猛,不但在技术上取得了长足的进步,而且在产业界也开始出现大规模的商业应用.总结了元建模的现有研究成果,分析和比较了现有元建模工具,探讨了元建模的可能发展方向.对元建模中存在的问题进行分析,并指出了可能的解决途径.     

模型驱动的业务流程执行方法研究

模型驱动体系结构对于增强业务流程管理系统的模型重用性和软件开发效率有重要作用.以往研究主要集中于MDA在流程建立阶段的作用,目的是介绍模型驱动方法在流程执行阶段的应用.采用构造基于XML Schema的业务流程集成元模型,包括过程、业务数据和组织机构三方面,再基于元模型建立易于扩展和重用的平台无关模型,最后按映射规则生成代码组件、SQL语句和用户界面,并由三种模型的逻辑关系得到业务流程执行元模型的框架.实践结果表明基于XML的业务流程模型能方便地转换为可执行的程序组件,并能在业务流程引擎的协调下有效运行.模型驱动方法能有效地运用在业务流程的执行阶段,下一步的研究重点是业务流程引擎代码框架的映射规则定义以及MDA在业务流程仿真中的应用实现.     

基于模型驱动元数据管理策略的研究

目前,元数据管理存在这样的问题,各开发商使用不同的元模型来设计自己的数据仓库工具,而且对元数据的描述往往不一致,这样给数据集成带来很大的问题。使用一种基于模型驱动的方式,将元数据描述规范化,并运用基于模型驱动的公共仓库模型CWM(Common Warehouse Metamodel)来实现这一过程。该模型可以充分发挥软件的复用性,使系统有良好的通用性,从而提高系统开发效率。     

rCOS: a formal model-driven engineering method for component-based software

Model-driven architecture (MDA) has become a main stream technology for software-intensive system design. The main engineering principle behind it is that the inherent complexity of software development can only be mastered by building, analyzing and manipulating system models. MDA also deals with system complexity by providing component-based design techniques, allowing independent component design, implementation and deployment, and then system integration and reconfiguration based on component interfaces. The model of a system in any stage is an integration of models of different viewpoints. Therefore, for a model-driven method to be applied effectively, it must provide a body of techniques and an integrated suite of tools for model construction, validation, and transformation. This requires a number of modeling notations for the specification of different concerns and viewpoints of the system. These notations should have formally defined syntaxes and a unified theory of semantics. The underlying theory of the method is needed to underpin the development of tools and correct use of tools in software development, as well as to formally verify and reason about properties of systems in mission-critical applications. The modeling notations, techniques, and tools must be designed so that they can be used seamlessly in supporting development activities and documentation of artifacts in software design processes. This article presents such a method, called the rCOS, focusing on the models of a system at different stages in a software development process, their semantic integration, and how they are constructed, analyzed, transformed, validated, and verified.     

基于MDA的模型转换研究与应用

模型驱动方法解决了软件开发的效率低、可移植性差等问题,其中的模型转换是开发基于模型驱动构架(MDA)应用工具的关键技术。为此,在模型驱动方法的基础上,提出基于模式的平台无关模型到平台相关模型的模型转换方法,并根据该转换方法确立转换规则,在一个MDA应用系统开发实例中进行验证,实现从平台无关层模型到J2EE平台相关层EJB模型的转换。     

Design pattern oriented development of model transformations

Model-driven engineering (MDE) is considered a well-established software development approach that uses abstraction to bridge the gap between the problem space and the software implementation. In MDE, many problems are solved using model transformation, which is a paradigm that manipulates high-level models to translate, evolve, or simulate them. However, the development of a model transformation for a specific problem is still a hard task. The main reason is the lack of a development process where transformations must be designed before implemented. Design patterns provide experiential reuse to software engineers when faced with recurring problems. Given their various contexts of application, model transformations may also benefit from design patterns. Although several studies have proposed design patterns for model transformation, there is still no accepted common language to express transformation patterns. Therefore, we propose a semi-formal way to describe model transformation design patterns that is independent from a specific transformation language and described in a practical way that is directly implementable by model engineers. This paper presents a catalog of 15 model transformation design patterns. We also demonstrate how it is possible to automatically generate excerpts of a model transformation in various languages given a design pattern. We conducted an initial survey to motivate the need for model transformation design patterns and a user study to validate the methodology we propose to solve problems as model transformations based on design patterns.