PowerDesigner 在MDA 領(lǐng)域的應(yīng)用

1、引言MDA提出已經(jīng)有5,6年的歷史了，它的出現(xiàn)正不斷地改變著軟件工程領(lǐng)域的現(xiàn)狀和編程習(xí)慣，同時(shí)，業(yè)務(wù)模型、領(lǐng)域模型的不斷變更以及新框架的出現(xiàn)，也使得MDA得以大展身手。本文將通過(guò)SybasePowerDesigner工具帶領(lǐng)大家認(rèn)識(shí)、了解MDA，并且使您更容易地實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的集成與開發(fā)。1.一個(gè)經(jīng)典案例引發(fā)的問(wèn)題在MDA前，我們想象一種場(chǎng)景：項(xiàng)目經(jīng)理定制項(xiàng)目計(jì)劃以及各個(gè)里程碑，然后然后交付給軟件架構(gòu)師對(duì)其不同模塊進(jìn)行UML建模，然后打印并分發(fā)給開發(fā)人員，根據(jù)模型的要求完成代碼開發(fā)和測(cè)試。很不幸的是，該項(xiàng)目是一個(gè)遺留的系統(tǒng)，而且是面向過(guò)程的，甚至部分語(yǔ)法都是定制的，頭疼的是客戶要求你把這個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)

2、換為面向?qū)ο蟮膉ava語(yǔ)言。這是一種比較傳統(tǒng)的軟件管理方法。然而這樣的弊端是：1）一切都不是那么同步，例如，代碼發(fā)生的變化，模型勢(shì)必要進(jìn)行修改，反之亦然，當(dāng)然也包括文檔的同步等等，采用前者的管理方法，往往會(huì)使得項(xiàng)目進(jìn)度拖延甚至失敗。2）模型描述的不夠詳細(xì)，以至于開發(fā)人員不完全按照架構(gòu)師的設(shè)計(jì)方案開發(fā)。3）代碼重復(fù)過(guò)多，成本消耗過(guò)大。4）進(jìn)度不容易控制，模型無(wú)法有效管理等等。5）沒有一種有效的方法來(lái)檢測(cè)架構(gòu)師的設(shè)計(jì)正確性。6）不同模型以及語(yǔ)言轉(zhuǎn)換復(fù)雜。MDA正是為了解決這些問(wèn)題提出的一種新的開發(fā)方法。2MDA的基本概念MDA是一種基于模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)技術(shù)的開發(fā)方法，它是一種方法學(xué)，基于它，我們能實(shí)現(xiàn)

3、如下功能：能方便地在模型或者元模型上定義應(yīng)用需求、邏輯結(jié)構(gòu)以及行為方式，甚至修改元模型結(jié)構(gòu)以適應(yīng)實(shí)際需求。增強(qiáng)了模型的語(yǔ)義邏輯。能快速生成應(yīng)用程序原型代碼，使得用戶可以驗(yàn)證或者為開發(fā)者生成API。迭代式的設(shè)計(jì)、生成、開發(fā)和測(cè)試。當(dāng)然，PowerDesigner就是這樣一款集UML、數(shù)據(jù)模型、業(yè)務(wù)模型等于一體的企業(yè)建模工具。MDA的主要標(biāo)準(zhǔn)包括MOF,UML（OCL）,XMI和CWM四大核心。需要指出的是，MDA正處于發(fā)展階段，現(xiàn)在有三大陣營(yíng)，即UMLPIM陣營(yíng)、MOF陣營(yíng)以及可執(zhí)行的UML陣營(yíng)。所謂UMLPIM，即使用UML來(lái)建立PIM，然后利用模型轉(zhuǎn)換來(lái)生成PSM，最后用PSM生成代碼。目前

4、該陣營(yíng)的人居多，因?yàn)榇蠹伊私庾疃嗟倪€是UML，兼容性以及推廣程度都較其他陣營(yíng)更好。PowerDesigner也是該陣營(yíng)的擁護(hù)者。MDA要致力解決以下問(wèn)題：實(shí)現(xiàn)與平臺(tái)無(wú)關(guān)的特性，設(shè)計(jì)人員只需關(guān)注模型即可。不同模型之間的無(wú)縫轉(zhuǎn)換，例如：OO模型與數(shù)據(jù)庫(kù)模型的無(wú)縫轉(zhuǎn)換，同時(shí)能方便的定制轉(zhuǎn)換規(guī)則。模型的事先檢測(cè)，這樣就可以有效分析出架構(gòu)的正確與否。能自定義與平臺(tái)相關(guān)的語(yǔ)言模型和擴(kuò)展模型。3用PowerDesigner來(lái)實(shí)現(xiàn)MDA對(duì)于MDA方法學(xué)，PowerDesigner12.0已經(jīng)支持了如下的功能：模型定義PD支持企業(yè)建模，用戶可以在現(xiàn)有模型中定制應(yīng)用需求、邏輯、結(jié)構(gòu)和行為。如案例中，我們可以用需求

5、模型和業(yè)務(wù)模型來(lái)完成需求分析；使用業(yè)務(wù)模型完成應(yīng)用邏輯和諸如復(fù)雜過(guò)程(SOA)；使用UML來(lái)完成應(yīng)用結(jié)構(gòu)和行為；使用數(shù)據(jù)模型來(lái)完成對(duì)象的持久化；使用知識(shí)庫(kù)來(lái)管理模型，等等。元模型定義所謂元模型，即是模型的模型。用戶用UML的方式定義自己的元模型。在PD中，所有的模型都基于PD的元模型，例如：類的元模型，從Error!Referencesourcenotfound.可以看出，類元模型繼承于Classifier，同樣接口元模型也繼承于它，每個(gè)類有多個(gè)屬性和關(guān)聯(lián)?；谶@樣的元模型語(yǔ)義來(lái)完整的描述了UML的特性。(用戶可以訪問(wèn)PD安裝目錄ExamplesMetaModel.oom來(lái)獲取元模型)同時(shí)，基

6、于PD的元模型，用戶可以根據(jù)需求編寫自定義的擴(kuò)展模型，甚至是語(yǔ)言模型。例如，你的公司里有自己的框架、甚至有自己的腳本或者業(yè)務(wù)流程，現(xiàn)有的UML圖并不能生成你想要的代碼文件，這時(shí)，采用PD的元模型來(lái)設(shè)計(jì)自己的模型是再合適不過(guò)的了，本文后面將會(huì)詳細(xì)闡述。Generalization:1+PnnlOblE匚I:IDEJECT+CNIdOblE匚I:門日J(rèn)ECT+陽(yáng)hillH:CHAK1assifier+vidbinV:CHARCO+/iursd:BOOL+Flrd:BOOL+OErerahd:BOOL+OblEdLa-iQLHge:口EJECT+CoritednErdasflilEr:DEJECT+

7、1.1zrinCon1drerC：lasd1er:CBJBCT+HeaiEr:TBT+Foofer:TEXT+kTipcIf:TEXT+Qi_dllEdM3DE:TEXT+QLdllEdCcdE:TEXTFd|QLH|lEdM3TiE:TEXT+FdIPah:TEXT+Confhdnl:TET.Attribute+Clafdler:UBCT+MLEnDbled:BJBCT+Db&Tpe:CHAHJ3+)+DataTypeOblEcI:BJBCT+QLdllEdDabTVPc:TET+UfEQi-alllEdDb&T!iTie:BOOL+Vlfltilllly:cHJuun+Uullplld:c

8、hahjs*)+齊II曰凹上:TDCT+W：k3l匚:BOOL+Fronn:CHAPj；1)+OerluEd:BOOL+VdallE:BOOL+Pcrftanl:BOOL+FropErlv:BOOLOass:1+TW1E:CH.KRC1)+PEKlsiEra:CHAFKU+CatilndlH:CHARCZS+PcrlftanlCcdE:QHAFKZS+perdflenLlifD29&Ti)pe:BOOL+PrimaryHenllEr:BJECT+Awdalcn:BJECT+Penjjjtenl:BOOL+E*&JUqplr:EJECT+UUllplE:EOOL+i.iiE&ridClass:B

9、JBOT+WBDEfEr1dCla:BJBCTIdertifier曲已日dl0b：R.dcANanERjqIeBMotieRel匕炯北llllyRdeBVIdblllRdEAMdlplldb1RdeBUdlplldRdeADnlErlnaRdeBOrtiErlnaH.deAMalQsAHlt1FjoIeBMoJUdiIlly:門HJBJT：OBJECT:KiHJB：T:CHAHJ；1J:CHAH1C1):CHh.FjTSh.):CHAFiZSt):cHAmn:CHAiaf1J:CHAFjTS:CHAFlCZf:CHARilJ:CHAII):BOOL:AOL+Clafdler:CBJECT+AI

10、Mbuh:10BJECT+Primary:BOOLClass:3+Tnie:CHAR；1)+PenslJtera:CHAKU+CatilrdlV：CHARTS*)+PErdfhnlOctiE:CHAA?S：iBJECT+XDdalon:CEJECT+PEndftonl:HO0L+DEtsJRlzvplna:DBJBCT+Udlple:Hu0L+lAErldCliK!：:10EJECT+WBDEdEllBlClaff:10BJBCTUML的部分元模型展示3.3全面支持MDA開發(fā)過(guò)程在設(shè)計(jì)過(guò)程中，用戶可以先設(shè)計(jì)與平臺(tái)無(wú)關(guān)的模型PlatformIndependentModels(PIM),然后基于P

11、D的模型轉(zhuǎn)換功能，轉(zhuǎn)換成PlatformSpecificModels(PSM)。當(dāng)需要生成代碼或者預(yù)覽代碼時(shí)，模型會(huì)根據(jù)定義在語(yǔ)言模型或者擴(kuò)展模型上的模版和流程來(lái)生成代碼。用戶也可以在模型上直接修改代碼，那么模型也會(huì)隨之同步更新，同樣也能修改語(yǔ)言模型或者擴(kuò)展模型以適應(yīng)需求。流程如圖2所示：V13U5iElilQfS圖2PnwerDesigner申MDA的流程+JCodeGtflHaterPmsic刊DM歸，|噸HR住網(wǎng)P5geFrwJSP；StrtisJ3A&JAi.EolalOewrstaFer$JstanceTyppPr5ertaticnSifcePrOHeCodtTarniatePD支持

12、在如下的幾種模型轉(zhuǎn)換上進(jìn)行擴(kuò)展：OOMOOM:這種情況下，一般是從分析(Analysis)到具體的語(yǔ)言(如Java等)。OOMPDM:這是一種自頂向下的開發(fā)流程，即先行根據(jù)需求設(shè)計(jì)出領(lǐng)域模型，然后PD會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫(kù)模型，并同時(shí)建立O/RMapping的關(guān)系?；谶@些O/RMapping的關(guān)系，PD12已經(jīng)很好地支持了諸如Hibernate，JDO等的持久化模型。PDMOOM:與(b)相反，是自下向上的開發(fā)流程，同時(shí)也會(huì)自動(dòng)建立O/RMapping。CDMPDM/PDMCDM:概念數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換。CDMOOM/OOMCDM:概念數(shù)據(jù)模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷霓D(zhuǎn)換。PDMXSM:物理模

13、型到XML模型的轉(zhuǎn)換，一般用于生成數(shù)據(jù)庫(kù)的XMLSchema或者是帶有XML結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模型(WebServiceindatabase)。這些轉(zhuǎn)換都是無(wú)損的雙向過(guò)程，當(dāng)然您可以基于您的規(guī)則在PD現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換功能上新建自定義的模型轉(zhuǎn)換的功能，以適應(yīng)需求的變化。3.4自定義UMLProfile基于UMLProfile，可以在其上面定義或擴(kuò)展自己的模型。CtKerilii辿理MyG/RMappiftgOyRMijpptfgE；orftptidfrfIdiTgicage斟rf；a*it?n留【I中選押Hi輕的?；曷毾麘?yīng)用淋丿川JI：他檢軟/inTPr.ri；e.&彈円ifHfcejnatf-：2jGen

14、e諒沏+Comwirxis電Lompr?丿avasouir-e-?.Ru:囉VbiLbometeF3kbyHi-_JPTOtrlehShiJed-邑AsswmIkqh+_JEiflmciedAliribufes_TempJates*已AssociliionMappi巨Atuibme+目&asePacki9e-E3ciflfis_EwIentJedAtlribUes-GeneratedFilesJafvaSoureeMapping-_IMenu?豹Menul_TertKjlJte邑GenerafisMiflri+BModel：；仆兒橫叩.:i確定_r卩BMies(1-cirAllWtfdels圖

15、3LMLProfile編輯器PD提供了如下的自定義功能：Stereotype:Stereotype為元模型提供了更為豐富的元素。例如，在JAVA語(yǔ)法中提出了EJBEntity概念，那么我們可以基于GTL的Stereotype在類元模型中添加這些新的EJB元素，甚至可以以圖形化的界面展示出來(lái)。Menu:為模型添加菜單，例如，當(dāng)在類元模型上新建Menu,同時(shí)綁定Method菜單方法，則右擊類，則會(huì)出現(xiàn)您定義過(guò)的Menu菜單。hndhDi自事尋曲Ctrl+Shlft+FCtrl+F!iListoF：kNew|RemovePackageLevel|SpelChecks.,EditBynameF2Pop

16、rtiesAlt+Enter圖4菜單Form:定制自定義的選項(xiàng)頁(yè)，該選項(xiàng)頁(yè)將會(huì)被顯示在對(duì)應(yīng)的元模型的屬性上，例如，在類元模型上新建一個(gè)Form選項(xiàng)卡，那么當(dāng)選擇類的屬性時(shí)將會(huì)出現(xiàn)該Form。|一=4塾0KCfifweJ瞬|3.5代碼生成PD提供GTL語(yǔ)言(GeneralTemplateLanguage)來(lái)實(shí)現(xiàn)代碼生成，使用GTL可以做到高級(jí)語(yǔ)言的語(yǔ)法特點(diǎn)，例如：定義變量、循環(huán)、條件分支等等。PD中的所有語(yǔ)言模型和擴(kuò)展模型均使用GTL的方式實(shí)現(xiàn)，可見GTL有多強(qiáng)大。所以，PD的靈活性即使在特定的領(lǐng)域中也可以輕松定制生成的代碼。PD的靈活性還體現(xiàn)在：任何高級(jí)語(yǔ)言(如C#,Java等)均可以方便調(diào)用

17、PD的元模型來(lái)實(shí)現(xiàn)需求。這不是本篇的重點(diǎn)，讀者可以訪問(wèn)：PD安裝目錄OleAutomation，里面提供了詳細(xì)的例子。靈活的插件定制功能。4.案例演示在這個(gè)案例中，我們將結(jié)合訂單購(gòu)物的案例，來(lái)詳細(xì)分析，如何基于PD強(qiáng)大的企業(yè)建模開發(fā)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)的開發(fā)(Model-drivendevelopment)。案例場(chǎng)景：小王是項(xiàng)目經(jīng)理，今接到訂單購(gòu)物的項(xiàng)目，于是小王召開大會(huì)，邀客戶、老總以及開發(fā)人員討論模塊功能點(diǎn)和用例。需求管理良好的開端是成功的一半大會(huì)完畢，接下來(lái)，小王就開始用PD的需求模型，細(xì)分項(xiàng)目的模塊以及每個(gè)模塊的里程碑等信息，如圖：宦制憂光級(jí)圖6畫求管理作負(fù)戦2.1Scenario1pg

18、hdahombic-Jay.Onthewaytoworkshegotmhr2ifficsiridhfroviihtaitdThaimadeherhieEar曲inlportiAntmeetingwithanfiwpfljptchu?cjieptThiscrrelhertobehind迪day.andAseamedlikeshe阿塚曲丫h3.vefhctun.?tocomplcTesonuemuchnerdedEnoppuxg,orevenplan制in年alfor斑咖蛉likeleKFCagain片乍he歹uniblucltoherselfBiftWffldShe打ju$tpun;ha?亡心a

19、.newcybEifincigcwvththeCARA,programforProjectDescriptionofTargetSystemTleCyberFridgeprojectisto需Internetconncchviiy,wsion.andmrchan;c2Jsysttmstccreate和sntettjgentuwiproductiverefrigeratorMmjtofqwdailytasrevokearoundtherefigeratr,andaCyberFridge呼ouUafiowih?auroTMteon中fsn砂oftheseroutiMtasksOarpmj&tisa

20、specificsubsetof旳$ane畐which詢1aliycnatousearecipEsystemtodfibemanswhatrdpeyouwouJd脈匕to血卜axd1秋youknowif鹼itemstornkeiireddiinyCrtJUD*i4*rstartSiRleRuleCrprateOder?UndefistedPifloesSOrdtrCheckStocfcFnxtfscrpoutOidrSinflfeRuteD*書flightDelivry?11轉(zhuǎn)換后的模型對(duì)于客戶的要求，顯然，仍然有些不符合轉(zhuǎn)換要求，所以小張采用了自定義的模型轉(zhuǎn)換功能。PD支持在語(yǔ)言模型和擴(kuò)展模

21、型上進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換規(guī)則的自定義。例如，小張不想PD每次將Process的類型轉(zhuǎn)換為undefined,而是定制一個(gè)相關(guān)的初始類型，同時(shí)替換現(xiàn)有的圖標(biāo)和部分程序代碼。為了今后的開發(fā)重用、減少開發(fā)成本以及能更好的結(jié)合現(xiàn)有的開發(fā)框架，于是，小張開始了他的定制之旅。擴(kuò)展PD元模型，定制類別：打開Sybase語(yǔ)言模型，并切換至Process元模型，添加新的Sterotype,取名為MyProcessDefined，然后在該模型下添加自定義圖標(biāo)(CustomSymbol),點(diǎn)擊右下角的Modified來(lái)修改Symbol格式。PD也支持貼圖(bmp,jpg,ico等)，如圖。在MyProcessDefined

22、節(jié)點(diǎn)下添加Transformation，在如圖的窗口中編寫轉(zhuǎn)換規(guī)則，該規(guī)則采用了VB的編寫語(yǔ)法，簡(jiǎn)單易懂，而且能夠非常方便的操控PD的元模型，以達(dá)到自定義的效果。定義完模型轉(zhuǎn)換規(guī)則后，就可以在TransformationProfiles處掛接該Transformation，并選擇是在哪個(gè)不同時(shí)刻的轉(zhuǎn)換插入點(diǎn)：Pre-generation（轉(zhuǎn)換前執(zhí)行腳本）以及Post-generation（轉(zhuǎn)換后執(zhí)行腳本），如圖13，生成效果如圖14。0|詡屏弾UnwindOrch卑弭tg:Fr誌、爲(wèi)遅尸曲祚譏軌畔呻/旳阿已曲yPmm肆也心咽旅口仃+jMethods-：亠St-E3AxxegnJTrmfrtn厲

23、龍業(yè)池滄曲瑋強(qiáng)m&ii血SsctpiLobd立訂1iIpcbdentiesJ=|E?*MW鳥聘翕EC豐Ln亂匚肛飪SibSTrarLsfcrmatiGriK(obj-trfiiIziplentyouztrarisforiastianarthsreDiritapset=nothingsetmp-treateDatrCobj)if(notmapisnothin?)thentrfjl.SetSourceobjjnapaap.Stereotype=yPrefisiedPobjTDeleteendifEndSub圖13定義也p口Aaaap-VU_3qgwivyEdJfsvv屮Mol血晦5VV總H口%3a

24、sosssAAP#*osvv血定制該類別的生成文件：由于客戶要求為每個(gè)Process生成一個(gè)相關(guān)的幫助文件，于是，小張采用了PD提供的代碼生成功能(CodeGenerator)。PD會(huì)根據(jù)具體的PSM模型以及代碼模版，在正確的目錄位置下生成不同的文件信息。操作方法：MyProcessDefined節(jié)點(diǎn)下新建GeneratedFiles,在生成的Template處添加相關(guān)的語(yǔ)言模版，此處PD提供強(qiáng)大的GTL模版定義語(yǔ)言，您可以點(diǎn)擊按鈕來(lái)尋求指導(dǎo)。FileName處需要填寫生成的帶有相對(duì)目錄的文件名，也可以引用模版，并在該模版內(nèi)定義文件名的生成情況。Jl.ltTlibuthX鼻_觸版1*4.1屯說(shuō)Fil41*_JKt.hd.x_1奄書el.洋日+E3t*Activsty+砂臥呵W+回H&p丁克IKyFrotetiDefifitd-_J*5ep*r4*dFiles：JHtilpInforaition4.StpIjoI-EBVnd祥冷誠(chéng)Tron五氏anx詔JRvpl-kctD-ktiTral-a*vC!1GlobtASer:pt.btanw:specifythatnoneofcolumnsisinllwReteietzedoinsCsrwientHelpmejsag?-*苦匚n