MDA環(huán)境下元建模的OMCR方法研究.pdf

1、MDA是國(guó)際對(duì)象管理組織(OMG)為應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)和技術(shù)的快速變化提出的一種開放、中立的系統(tǒng)開發(fā)方法和一組建模語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)的集合。MDA以模型作為系統(tǒng)開發(fā)活動(dòng)的主要制品，將一個(gè)應(yīng)用或集成系統(tǒng)分離為表示商業(yè)和應(yīng)用邏輯的平臺(tái)無(wú)關(guān)的模型(PIMs)和表示平臺(tái)技術(shù)的平臺(tái)相關(guān)的模型(PSMs)，通過(guò)模型轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)PIMs到PSMs并最終到代碼的(半)自動(dòng)化生成，從而為解決各種互不兼容平臺(tái)和中間件技術(shù)在系統(tǒng)集成和互操作方面存在的不足提供了新思路。　　為實(shí)現(xiàn)M

2、DA環(huán)境下以模型為中心的系統(tǒng)開發(fā)方法，元建模是極需研究的主題。元建模類似建模活動(dòng)，它們之間的區(qū)別之一是建模的主題不同，元建模是對(duì)建模語(yǔ)言進(jìn)行建模，以描述或定義建模語(yǔ)言的語(yǔ)法、語(yǔ)義和語(yǔ)用，為在MDA環(huán)境下定義和使用建模語(yǔ)言提供了理論和應(yīng)用框架。元建模主要可分為兩個(gè)刻面：元模型定義、模型組合與轉(zhuǎn)換。元模型定義為模型組合與轉(zhuǎn)換提供了詞匯、結(jié)構(gòu)和假設(shè)；模型組合使得來(lái)自相同或不同的元模型下的現(xiàn)有模型可通過(guò)組合方式構(gòu)造出新的模型，它提供了一種領(lǐng)域知

3、識(shí)設(shè)計(jì)件的重用途徑；模型轉(zhuǎn)換使得抽象模型可以被轉(zhuǎn)換為更具體的模型、提供了構(gòu)造新模型的另一種方式和為模型提供操作語(yǔ)義。但從目前的MDA幾個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)如元對(duì)象設(shè)施(MOF)、統(tǒng)一建模語(yǔ)言(UML)、MOF查詢/視圖/轉(zhuǎn)換(QVT)等來(lái)看，建模語(yǔ)言的定義和使用方面仍然存在一些問題，突出表現(xiàn)在：元模型定義的含糊性和循環(huán)定義、模型實(shí)例化術(shù)語(yǔ)的至少兩種含義、多種元模型定義的交叉點(diǎn)問題、模型組合與轉(zhuǎn)換缺乏統(tǒng)一考慮等。　　本文認(rèn)為僅使用圖形、對(duì)象約束語(yǔ)

4、言(OCL)和自然語(yǔ)言，不足以作為元建?；顒?dòng)的完備定義工具，沒有具有良好語(yǔ)義基礎(chǔ)、支持面向?qū)ο蟮闹虚g文本語(yǔ)言作為元模型的定義、解釋、推理、模型的組合與轉(zhuǎn)換等活動(dòng)的基準(zhǔn)是導(dǎo)致上述問題的重要原因之一。具有良好語(yǔ)義基礎(chǔ)的中間文本語(yǔ)言不僅僅提供了元模型的文本表示，更重要的是它的底層數(shù)學(xué)模型為元建模活動(dòng)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。當(dāng)元建模者帶著該數(shù)學(xué)模型的意識(shí)進(jìn)行元建模時(shí)，將有利于創(chuàng)建具有更清晰語(yǔ)義、更易推理和評(píng)價(jià)的建模語(yǔ)言?！　≡谘芯吭＠碚?、代

5、數(shù)語(yǔ)義學(xué)的可執(zhí)行代數(shù)規(guī)范基礎(chǔ)上，本文提出了元建模的對(duì)象消息并發(fā)重寫(OMCR)的方法。該方法以面向?qū)ο蟮目蓤?zhí)行代數(shù)規(guī)范作為底層語(yǔ)義基礎(chǔ)，為元模型形式化表示、模型檢查、模型組合與轉(zhuǎn)換等元建模活動(dòng)提供了清晰的、具有可執(zhí)行性的語(yǔ)義模型。　　根植于代數(shù)項(xiàng)基礎(chǔ)的值模型和類別基礎(chǔ)的型模型，OMCR方法為元模型、元模型實(shí)例化和模型間的關(guān)系提供了更加準(zhǔn)確、與實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)的參照系。對(duì)MDA環(huán)境下的模型實(shí)例化關(guān)系術(shù)語(yǔ)的至少兩種語(yǔ)義進(jìn)行了劃分，具體分為同層實(shí)例

6、化關(guān)系和異層實(shí)例化關(guān)系，而不是籠統(tǒng)的實(shí)例化關(guān)系，這使得基于實(shí)例化關(guān)系的元模型定義技術(shù)具有了更明確的語(yǔ)義。通過(guò)重寫邏輯的自反特性，對(duì)象級(jí)模型可被反射到上一元級(jí)并以元表示的形式而存在，由于重寫邏輯的反射機(jī)制是無(wú)限的，因而為MOF、UML的元模型的循環(huán)定義提供了第二個(gè)參照系。通過(guò)觀察和實(shí)例基礎(chǔ)的證明顯示出MDA4級(jí)元層次構(gòu)架所存在的非完全反射和信息丟失問題，這為MDA4級(jí)元層次構(gòu)架的未來(lái)改進(jìn)提供了一種思路?！　≡诘仁竭壿嫼椭貙戇壿嫷幕A(chǔ)上，

7、OMCR方法統(tǒng)一模型組合與轉(zhuǎn)換為模型操作。代數(shù)項(xiàng)重寫系統(tǒng)對(duì)重寫規(guī)則中變量綁定和傳遞等原則的規(guī)定，為模型操作中的模式變量的綁定原則提供了理論依據(jù)，有利于編寫行為正確的重寫規(guī)則。通過(guò)結(jié)合律與交換律(AC)并發(fā)重寫，將模型操作表示為在模型的值空間中對(duì)象和消息兩種代數(shù)項(xiàng)的對(duì)象配置(OC)重寫和對(duì)象消息(OM)重寫，兩種重寫規(guī)則間的協(xié)調(diào)通過(guò)消息傳遞實(shí)現(xiàn)。該計(jì)算模型即是OMCR計(jì)算模型的核心，它為結(jié)合規(guī)則基礎(chǔ)的計(jì)算和對(duì)象/消息基礎(chǔ)的計(jì)算提供了新的設(shè)

8、計(jì)思路，使得OC和OM重寫規(guī)則的可視化設(shè)計(jì)較容易通過(guò)UMLProfile或MOF領(lǐng)域的專用擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)，如擴(kuò)展對(duì)象圖以支持重寫規(guī)則的定義?！　≡诮y(tǒng)一模型組合與轉(zhuǎn)換為模型操作的基礎(chǔ)上，OMCR方法將模型操作分為設(shè)計(jì)時(shí)模型操作和運(yùn)行時(shí)模型操作，并指出運(yùn)行時(shí)模型操作本質(zhì)上是對(duì)模型的運(yùn)行或模擬。以模型操作時(shí)是否存在相應(yīng)的元模型為判定基準(zhǔn)，運(yùn)行時(shí)模型操作進(jìn)一步分為模型模擬執(zhí)行基礎(chǔ)的級(jí)別和動(dòng)態(tài)元建?；A(chǔ)的級(jí)別，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的并發(fā)對(duì)象重寫模型以定義這兩