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如何使用 IBM Rational Software Architect 實現(xiàn)模型驅(qū)動的軟件開發(fā)模型驅(qū)動架構(gòu)(MDA)是OMG提出的新的方法學(xué)， 是一種新的系統(tǒng)開發(fā)方法，它強調(diào)整個系統(tǒng)開發(fā)過程由對軟件系統(tǒng)的建模行為驅(qū)動，完成系統(tǒng)需求分析、架構(gòu)設(shè)計、構(gòu)建、測試、部署和運維工作。與傳統(tǒng)的UML模型相比，MDA能夠創(chuàng)建出機器可讀和高度抽象的模型，這種模型通過轉(zhuǎn)換（Transformation）技術(shù)可自動轉(zhuǎn)換為代碼、測試腳本、數(shù)據(jù)庫定義以及各種平臺部署描述。1 MDA概述模型驅(qū)動架構(gòu)(MDA)是OMG提出的新的方法學(xué)， 是一種新的系統(tǒng)開發(fā)方法，它強調(diào)整個系統(tǒng)開發(fā)過程由對軟件系統(tǒng)的建模行為驅(qū)動，完成系統(tǒng)需求分析、架構(gòu)設(shè)計、構(gòu)建、測試、部署和運維工作。與傳統(tǒng)的UML模型相比，MDA能夠創(chuàng)建出機器可讀和高度抽象的模型，這種模型通過轉(zhuǎn)換（Transformation）技術(shù)可自動轉(zhuǎn)換為代碼、測試腳本、數(shù)據(jù)庫定義以及各種平臺部署描述。從此，建模語言不僅僅是分析設(shè)計語言，更可用作為一種高級編程語言。 MDA通過抽象層次的不同，定義了計算獨立模型（CIM）、平臺獨立模型（PIM）和平臺相關(guān)模型（PSM）。計算獨立模型類似于我們常說的業(yè)務(wù)模型和用例模型，是一個抽象層次較高、獨立于任何實現(xiàn)技術(shù)的系統(tǒng)模型，它著眼于操作環(huán)境中的系統(tǒng)以及系統(tǒng)需求的描述，而不關(guān)心系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和功能實現(xiàn)細節(jié)；平臺獨立模型類似于系統(tǒng)分析模型，它處于中間抽象層次，關(guān)注系統(tǒng)的整個架構(gòu)實現(xiàn)，但卻忽略掉與平臺相關(guān)的部分。平臺獨立模型可以轉(zhuǎn)換成多個平臺相關(guān)模型；平臺相關(guān)模型則與設(shè)計模型相像，它把業(yè)務(wù)獨立模型與具體使用平臺的細節(jié)相結(jié)合，包含了具體平臺的特定實現(xiàn)技術(shù)。軟件開發(fā)過程中架構(gòu)師會跟據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)的質(zhì)量要求，選擇一種或幾種平臺技術(shù)具體實現(xiàn)系統(tǒng)。圖1.1、MDA的模型及其轉(zhuǎn)換技術(shù)不同模型間可以通過模型轉(zhuǎn)換技術(shù)（Model Transformation）實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化，例如使用模型轉(zhuǎn)換技術(shù)，我們可以將計算獨立模型（CIM）轉(zhuǎn)化為平臺獨立模型（PIM），平臺獨立模型（PIM）轉(zhuǎn)化為平臺相關(guān)模型（PSM）。由此可見，模型轉(zhuǎn)化技術(shù)是實現(xiàn)MDA的關(guān)鍵。模型轉(zhuǎn)換技術(shù)一般包括標(biāo)記（Markings）和映射（Mapping），映射包含了由一種模型向另一種模型轉(zhuǎn)化的規(guī)約說明，而標(biāo)記則用來在源模型中加入額外的信息，用來在轉(zhuǎn)換時告訴映射如何將源模型中的特定模型元素映射到目標(biāo)模型。通過MDA技術(shù)的使用，可以有效解決傳統(tǒng)軟件開發(fā)過程中的生產(chǎn)效率問題、系統(tǒng)移植問題、互操作問題以及文檔和系統(tǒng)后期維護問題，因此它一出現(xiàn)就受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，并且越來越多的工具廠商對其提供支持，我們堅信：它的廣泛應(yīng)用只是時間問題。2 在RSA中實現(xiàn)MDA2.1 RSA概述IBM Rational Software Architect（RSA）是一套設(shè)計與開發(fā)工具，它構(gòu)建在開放的、可擴展的Eclipse3.0平臺之上，實現(xiàn)了多項行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)，提供了靈活的插件擴展機制。借助UML2.0技術(shù)，它實現(xiàn)了模型驅(qū)動的軟件開發(fā)模式，可以幫助開發(fā)團隊創(chuàng)建更加強壯的軟件架構(gòu)。同時，RSA作為IBM Rational業(yè)務(wù)驅(qū)動軟件開發(fā)平臺的核心構(gòu)件，提供了與需求管理工具、測試工具、配置和變更管理工具和項目管理工具的完美集成 ，從而真正實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部的核心軟件開發(fā)流程、開發(fā)平臺和軟件生產(chǎn)線。2.2 使用RSA實現(xiàn)MDA中的模型轉(zhuǎn)換 IBM在RSA中缺省提供了UML到Java、UML到C+、UML到EJB的模型轉(zhuǎn)化實現(xiàn)，其整個實現(xiàn)架構(gòu)基于Eclipse 3.0和Eclipse Model Framework(EMF)、UML2、Graphical Editing Framework(GEF)和插件開發(fā)環(huán)境（PDE），為模型驅(qū)動軟件開發(fā)（MDA）的模型轉(zhuǎn)換方面提供了四個方面的工具支持：圖2.1、RSA對MDA及其轉(zhuǎn)換技術(shù)的支持架構(gòu) 1) 轉(zhuǎn)換服務(wù)（Transformation Service）：支持轉(zhuǎn)換的交換和發(fā)現(xiàn)功能，為其它轉(zhuǎn)換工具支持提供基礎(chǔ)。2) 轉(zhuǎn)換引擎（Transformation Engine）：為層次化的轉(zhuǎn)換源提供遍歷引擎，尤其對UML模型有較好支持3) 轉(zhuǎn)換應(yīng)用的GUI界面支持：使用戶能夠瀏覽、查找并應(yīng)用各種轉(zhuǎn)換。4) 制作轉(zhuǎn)換的GUI界面支持：為轉(zhuǎn)化制作中的創(chuàng)建、打包和維護轉(zhuǎn)換的各種任務(wù)，提供很多自動化支持；在RSA中，MDA的模型轉(zhuǎn)換以插件的形式存在。RSA提供了向?qū)В╓izard）功能，指導(dǎo)用戶完成模型轉(zhuǎn)換框架插件項目的創(chuàng)建過程，下面舉例說明具體的MDA的模型轉(zhuǎn)換開發(fā)過程：1) 新建插件項目：在RSA中選擇File New -Project新建插件項目，選擇帶轉(zhuǎn)換的插件模板，它是RSA為構(gòu)建新的轉(zhuǎn)換提供的實現(xiàn)機制。圖2.2、建立帶轉(zhuǎn)換的插件項目選擇之后Wizard會自動提示輸入新建轉(zhuǎn)換源和目標(biāo)模型類型及相關(guān)聯(lián)的屬性，并為轉(zhuǎn)換創(chuàng)建規(guī)則定義,如圖四所示：在我們例子里將創(chuàng)建 ClassRule 和OperationRule；圖2.3、建立轉(zhuǎn)換規(guī)則2) 基于RSA提供的模型轉(zhuǎn)換框架，實現(xiàn)具體的模型轉(zhuǎn)化規(guī)則。RSA的模型轉(zhuǎn)換插件項目向?qū)В╓izard）會自動生成模型轉(zhuǎn)化框架，如圖五所示：圖2.4、模型轉(zhuǎn)換實現(xiàn)框架基于這一框架，用戶需要根據(jù)具體轉(zhuǎn)換實現(xiàn)需求，完成ClassRule和OperationRule的具體實現(xiàn)，完成具體的Transformation的轉(zhuǎn)換邏輯。3 在RSA中使用Transformation實現(xiàn)模型驅(qū)動的軟件開發(fā)我們實現(xiàn)了三個示例轉(zhuǎn)換Analysis to Design, BM Business to Use Case，BM Use Case to Analysis,并以插件的方式嵌入倒RSA（如圖3.1）。圖3.1. 三個示例轉(zhuǎn)換 以下是使用RSA進行模型驅(qū)動開發(fā)的步驟：1首先建立一個RSA項目及一個簡單的業(yè)務(wù)模型，也就是CIM；2通過BM Business to Use Case轉(zhuǎn)換，將業(yè)務(wù)模型(CIM)轉(zhuǎn)換為用例模型（PIM1）；3進一步通過BM Use Case to Analysis將上一步驟產(chǎn)生的用例模型(PIM1)轉(zhuǎn)換為分析模型（PIM2）;4再將設(shè)計模型(PIM2)轉(zhuǎn)換為設(shè)計模型（PSM）;5最后將設(shè)計模型(PSM)轉(zhuǎn)換為代碼。3.1 創(chuàng)建RSA項目及業(yè)務(wù)模型首先創(chuàng)建模型項目（圖3.1），然后在此項目里添加一個業(yè)務(wù)模型；添加業(yè)務(wù)模型的方法是選擇空白模型模板，并命名為BusinessModel（圖3.2）。圖3.1. 創(chuàng)建模型項目 圖3.2. 創(chuàng)建業(yè)務(wù)模型然后，將已經(jīng)導(dǎo)入的概要文件應(yīng)用到模型項目上去。概要文件里面包含了一些已定義好的版型，作為對UML的擴展。點擊BusinessModel目錄，打開其屬性，選擇概要文件-添加概要文件，選擇Business Modelling Sample Profile(圖3.3)。圖3.3. 應(yīng)用概要文件在BusinessModel模型下創(chuàng)建SalesPerson類（如圖3.4所示）,我們將在之后的轉(zhuǎn)換中逐步的把SalesPerson類轉(zhuǎn)成目標(biāo)模型中相應(yīng)的元素。圖3.4. 創(chuàng)建SalesPerson類 修改SalesPerson類的版型(Stereotype)，具體過程為選擇SalesPerson類，打開其屬性，選擇版型-添加版型，在彈出的應(yīng)用版型窗口里選擇BusinessWorker（來自于Business Modelling）(圖3.5)。圖3.5. 應(yīng)用版型修改SalesPerson的版型后，其圖標(biāo)也變?yōu)橄鄳?yīng)版型的圖標(biāo)。接著，給SalesPerson增添兩個方法，processAnOrder()及takeAnOrder()(圖3.6)。到此階段，業(yè)務(wù)模型已經(jīng)產(chǎn)生好，通過應(yīng)用概要模式到模型及版型到類，我們對業(yè)務(wù)模型進行了精確的定義，有了這樣的精確定義，我們就可以通過轉(zhuǎn)換(transformation)，將業(yè)務(wù)模型轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)模型。圖3.6. 增加兩個業(yè)務(wù)方法3.2 從業(yè)務(wù)模型(CIM)轉(zhuǎn)換為用例模型(PIM1)在轉(zhuǎn)換之前首先創(chuàng)建目標(biāo)模型，在這里為用例模型(圖3.7)。圖3.7. 創(chuàng)建用例模型創(chuàng)建了目標(biāo)模型后，我們可以開始轉(zhuǎn)換的工作。首先點擊源模型BusinessModel，選擇工具欄上Modeling選項，再選擇Transform-Configure Transformations（圖3.8）圖3.8. 配置轉(zhuǎn)換因為是從業(yè)務(wù)模型轉(zhuǎn)換到用例模型，在配置轉(zhuǎn)換窗口選擇BM Business to Use Case,圖3.9. 選擇BM Business to Use Case轉(zhuǎn)換點擊右下方的New按鈕，新建一個BM Business to Use Case的轉(zhuǎn)換，并在Target頁面選擇UseCaseModel作為目標(biāo)模型（圖3.10），圖3.10. 選擇UseCaseModel作為目標(biāo)模型選擇Common頁面，選擇創(chuàng)建源模型到目標(biāo)模型的追蹤關(guān)系，這樣我們在轉(zhuǎn)換的同時也保持了源模型與目標(biāo)模型之間的追蹤關(guān)系。最后點擊RUN,開始執(zhí)行轉(zhuǎn)換（圖3.11）。圖3.11. 創(chuàng)建源模型到目標(biāo)模型的追蹤關(guān)系圖3.12顯示了轉(zhuǎn)換后的用例模型，對應(yīng)業(yè)務(wù)模型的SalesPerson和其兩個操作，產(chǎn)生了一個SalesPerson主角及兩個用例processAnOrder和takeAnOrder。圖3.13顯示了轉(zhuǎn)換自動生成的業(yè)務(wù)模型和用例模型間的追蹤關(guān)系。圖3.12. 由業(yè)務(wù)模型產(chǎn)生的用例模型圖3.13. 用例模型與業(yè)務(wù)模型的追蹤關(guān)系3.3 從用例模型(PIM1)轉(zhuǎn)換為分析模型(PIM2)我們進一步將用例模型轉(zhuǎn)換為分析模型（圖3.14）圖3.14. 使用BM Use Case to Analysis轉(zhuǎn)換經(jīng)轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的分析模型如圖3.15所示?？梢钥吹剑ㄟ^轉(zhuǎn)換，RSA自動產(chǎn)生了對應(yīng)用例的分析類和用例實現(xiàn)，并建立用例模型到分析模型間的追蹤關(guān)系。圖3.15. 由用例模型產(chǎn)生的分析模型分析模型與用例模型的追蹤關(guān)系（圖3.16）圖3.16. 分析模型與用例模型的追蹤關(guān)系3.4 從分析模型(PIM2)轉(zhuǎn)換為設(shè)計模型(PSM)我們進一步通過 IBM Analysis To Design 轉(zhuǎn)換將分析模型轉(zhuǎn)換為設(shè)計模型(圖3.17)圖3.17. 使用BM Analysis To Design轉(zhuǎn)換經(jīng)轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的設(shè)計模型包含設(shè)計類，子系統(tǒng)，接口等，如圖3.18所示：圖3.18. 分析模型轉(zhuǎn)換為設(shè)計模型 3.5 設(shè)計模型(PSM)轉(zhuǎn)換為代碼最后通過RSA本身提供的UML to EJB轉(zhuǎn)換，將設(shè)計模型轉(zhuǎn)換為EJB代碼。圖3.19. 使用UML到EJB的轉(zhuǎn)換經(jīng)轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的Session Bean，如圖3.20所示。圖3.20. 使用UML到EJB的轉(zhuǎn)換生成的Session Bean4 小結(jié)Rational Software Architect是IBM Rational新一代的建模工具，它基于Eclipse 3.0, UML2.0及MDA技術(shù)，它的推出讓我們擁有了強大的模型驅(qū)動開發(fā)工具。本文介紹了如何通過Rational Software Architect實現(xiàn)模型驅(qū)動的軟件開發(fā)，包括如何在RSA中建立轉(zhuǎn)換(transformation)和如何通過這些轉(zhuǎn)換實現(xiàn)模型到模型、模型到代碼的轉(zhuǎn)變。從中我們看到，通過MDA技術(shù)，我們提高了開發(fā)的效率，如通過轉(zhuǎn)換能迅速的實現(xiàn)不同模型之間的轉(zhuǎn)換；同時，我們的業(yè)務(wù)模型獨立于任何實現(xiàn)技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可移植性，保留了企業(yè)寶貴的資