基于面向方面的模型驱动框架研究

论文摘要

模型驱动架构(MDA)是由OMG定义的一个软件开发框架，它以模型作为整个软件开发过程的中心，贯穿于需求分析、设计、实现和维护的全过程。MDA严格区分系统的功能规约与实现细节，在垂直方向上将模型区分为具有较高抽象层次、独立于任何实现技术的PIM模型和相对较具体的、与某些平台技术相关的PSM模型。MDA通过将PIM转换到PSM，进而将PSM转换到程序代码，完成软件系统的开发过程。这种方式使开发者把焦点转移到建模而不是传统的编码，就可以摆脱许多平台技术细节的束缚，提高软件的生产效率，使其具有更好的可移植性、可复用性、可维护性、互操作性和易集成性等。然而，通过对现有的MDA框架进行研究，发现绝大多数MDA框架实现中，建模生成的PIM模型是一个包含系统各种信息的大型复杂模型，这不但使模型难以理解维护，也使得模型转换工作非常困难，对MDA的实现存在重大影响。面向方面技术作为一种以关注点分离为原则的技术，可以很好地帮助解决以上问题。MDA尝试让平台特性分离，方面则保持横切关注点的全面分离——不只是平台特性，还有功能需求、非功能需求等。本文将面向方面的优点引入到MDA中，提出了一种基于面向方面的模型驱动框架AOMDF，重点探讨了MDA框架中的方面建模以及方面模型转换等问题。主要工作集中在以下方面：(1)在建模初期分离关注点，引入面向方面机制原理，研究如何在现有建模技术基础上进行扩展以完成方面模型的建立和表示。(2)根据建模阶段分离关注点后建立的模型，单独研究了方面模型的转换原理和规则，完善对方面模型转换的支持。(3)提出了一种新的模型转换语言DyMTL，来处理含有方面概念的模型之间的转换。分析了模型转换语言的特点，给出了DyMTL的语法设计和实现。(4)给出了面向方面模型驱动框架的整体设计，指出了该框架应该具有的基本模块和功能。对其中的重要组件进行了分析设计，给出了相关组件的详细设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文研究意义
• 1.4 论文研究内容
• 1.5 论文组织结构
• 第二章 相关理论和技术
• 2.1 MDA基本原理
• 2.1.1 MDA概述
• 2.1.2 MDA相关概念
• 2.1.3 MDA开发过程
• 2.2 MDA核心规范
• 2.2.1 MOF
• 2.2.2 UML
• 2.2.3 XMI
• 2.3 面向方面技术基础
• 2.3.1 面向方面的原理
• 2.3.2 面向方面编程（AOP）
• 2.3.3 面向方面的软件开发（AOSD）
• 2.4 面向方面语言AspectJ
• 2.4.1 AspectJ简介
• 2.4.2 AspectJ规范
• 第三章 面向方面的模型驱动框架AOMDF
• 3.1 MDA框架分析
• 3.1.1 完整的MDA框架
• 3.1.2 传统MDA框架的局限性
• 3.2 面向方面的模型驱动框架
• 3.2.1 AOMDF基本原理
• 3.2.2 AOMDF中的关键问题
• 3.3 两段式双机制扩展建模
• 3.3.1 建模思想
• 3.3.2 元建模与元模型表示
• 3.3.3 方面模型建模与表示
• 3.4 面向方面模型的转换
• 3.4.1 模型变换方式
• 2.4.2 模型变换规则
• 3.5 模型转换语言DyMTL
• 3.5.1 DyMTL分析
• 3.5.2 DyMTL语法设计
• 3.5.3 DyMTL实现
• 第四章 面向方面的模型驱动框架设计
• 4.1 AOMDF整体设计
• 4.1.1 AOMDF体系结构
• 4.1.2 主要组成模块
• 4.2 建模组件设计
• 4.2.1 设计目标
• 4.2.2 主要模块
• 4.3 模型转换组件设计
• 4.3.1 模型转换组件功能
• 4.3.2 组成部分
• 4.3.3 变换引擎设计
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间参与科研项目及撰写论文