基于模型驅動的面向對象應用程序框架的關鍵技術研究.pdf

1、學術界從上個世紀90年代起就對面向對象的應用程序框架(以下簡稱為應用程序框架)就開始進行深入的理論研究,并在應用程序框架的特點、模型、工具及其與其它技術的關系等方面取得了大量的研究成果。目前,應用程序框架技術已經在軟件開發(fā)的實踐中得到了廣泛的應用。由于該技術能夠顯著地改善軟件的開發(fā)效率,越來越成為軟件開發(fā)過程中不可缺少的工具。然而在實踐中,應用程序框架的設計、開發(fā)和實例化依然是件頗有挑戰(zhàn)性的任務,這在很大程度上阻礙了應用程序框架的進一步

2、普及。導致該狀況的原因首先是缺少成熟的應用程序框架的形式化或者半形式化的模型。盡管有不少這方面的研究,但是它們依然沒有成為開發(fā)人員設計應用程序框架的主要依據。其次,缺乏方法的指導是應用程序框架面臨的另一個問題,在模型提供了對應用程序框架的認識的基礎上,還需要有相應的方法或者步驟用來指導應用程序框架的設計、開發(fā)和實例化的過程。本文重點對上述問題展開針對性的研究,將模型驅動架構(MDA,ModelDrivenArchitecture)中比較

3、成熟的方法、標準和工具引入到對應用程序框架的研究中,為應用程序框架建立了基于MDA的元模型,并在此基礎上,建立了基于Z語言的形式化的元模型,提出了以框架特征視圖為中心的應用程序框架的開發(fā)方法。所開展的工作和成果主要體現(xiàn)在以下四個方面:提出了基于MDA的應用程序框架元模型。運用模型驅動架構的相關標準,定義了應用程序框架及其實例化元模型,并定義了框架約束語言,使得模型能夠更為精確地描述應用程序框架。與其它的應用程序框架模型相比,本模型以框架

4、特征為核心,而不是基于諸如熱點、角色或者設計模式這些相對低層次的概念,提高了模型的抽象層次和復用層次,便于設計和開發(fā)人員對應用程序框架的把握和理解。提出了基于Z語言的應用程序框架形式化模型。盡管基于MDA的模型可以通過約束語言進行模型的驗證,但若要進一步提高開發(fā)的效率,使模型能夠支持推理,就需要形式化的支持。本文使用Z語言對所提出的基于MDA的應用程序框架元模型中的關鍵概念進行了形式化的描述。使用該形式化模型可以精確地定義應用程序框架中

5、的基本概念,比如特征、角色、和設計模式等。其形式化的特征使得它可以用來驗證應用程序框架實例的正確性和完整性,同時該模型中定義的約束條件亦便于推導出應用程序框架實例中的變量的取值,從而簡化實例化的工作量,提高實例化的準確性。提出了以框架特征視圖為中心的應用程序框架構造方法。針對所提出的以框架特征為核心的應用程序框架元模型,本文給出了一組用于完整描述應用程序框架的視圖,并重點描述了構造該組框架特征視圖時的注意事項和具體方法,同時通過實例說明