可执行元模型关键技术研究

论文摘要

目前软件开发的复杂性、多样性和易变性已经成为软件开发者挥之不去的难题。针对这些问题,国际对象管理组织OMG提出了模型驱动框架MDA。通过对实际问题进行抽象建立相应的模型能够尽可能缓解复杂性的问题,由于模型采用与实现细节无关的中立语言表达,通过模型转换工具实现到具体语言平台的转换可以解决实现技术等多样性的问题。对于系统需求和实现技术等的变化可以通过修改模型和配置相应的模型转换工具重新生成或转换模型,可以解决或缓解易变性的问题。不同的应用和不同的领域需要不同的模型,我们不可能构造同时最适合不同需求的模型。可执行元模型可以用于描述不同的模型,统一不同需求的模型定义。由于目前的模型语言(如UML、MOF)语义的定义还不够精确,所以其相关应用(如模型转换)无法得以精确的描述。本文研究的可执行元模型给了元模型精确的可执行语义,所以由它扩展描述的其它模型也是具有精确语义的可执行模型。可执行的模型能够在应用具体实现前虚拟执行,对应用进行验证、测试、仿真,是进一步转换到具体语言平台的应用的基础。可执行元模型关键技术研究以OMG的MOF模型为基础,采用语言工程的研究方法进行可执行元模型的关键技术,以及基于可执行元模型提供描述其它可执行模型的基础设施的相关技术的研究。主要研究内容包括:1)模型语言设计模式的研究。2)可执行元模型的抽象语法模型的研究。3)可执行元模型表面语法相关技术研究。4)可执行元模型的语义描述方法和基于操作语义的虚拟执行方法的研究。5)基于可执行元模型的元核语言进行元建模设施的相关技术研究。本文的研究成果丰富了可执行元模型的理论基础,推动了可执行元模型的应用研究,具有一定的理论意义和实用价值,为元模型可执行的研究和可执行元模型集成开发环境的研制提供了有意义的方法和手段。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 MDA规范概述及问题
• 1.2.1 MDA
• 1.2.2 UML
• 1.2.3 MOF
• 1.2.4 QVT
• 1.2.5 问题小结
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 研究意义
• 1.4.1 实用意义
• 1.4.2 理论意义
• 1.5 课题背景
• 1.6 论文结构
• 第二章 相关工作研究现状简述
• 2.1 可执行UML
• 2.2 元建模
• 2.3 语言扩展技术
• 2.4 语言集成技术
• 2.5 小结
• 第三章 可执行元模型的理论基础
• 3.1 元模型
• 3.2 可执行元模型的构造需求
• 3.3 模型语言设计模式
• 3.3.1 概念
• 3.3.2 OCL设计模式
• 3.3.3 小结
• 3.4 抽象语法模型
• 3.4.1 抽象语法模型概念
• 3.4.2 抽象语法构建过程
• 3.4.3 抽象语法构建案例
• 3.4.4 MOF抽象语法模型
• 3.4.5 小结
• 3.5 表面语法
• 3.5.1 文本语法
• 3.5.2 图语法
• 3.5.3 小结
• 3.6 语义
• 3.6.1 语义的概念
• 3.6.2 语义的需求
• 3.6.3 语义和元模型
• 3.6.4 元层结构和语义
• 3.6.5 元模型建模语义的方法
• 3.6.6 语义方法的使用原则
• 3.7 小结
• 第四章 可执行元模型的设计
• 4.1 可执行元模型的包结构
• 4.2 元核语言
• 4.2.1 静态模型概念扩展
• 4.2.2 动态模型概念扩展
• 4.2.3 文本表面语法
• 4.3 元约束语言
• 4.3.1 表达式扩展
• 4.3.2 文本表面语法
• 4.4 元文法语言
• 4.4.1 抽象语法模型
• 4.4.2 文本表面语法
• 4.5 小结
• 第五章 可执行元模型的实现
• 5.1 MLS概述
• 5.2 MLS关键实现
• 5.2.1 虚拟机
• 5.2.2 可执行元模型的关键实现
• 5.3 一个电信网络管理应用例子
• 5.3.1 拓扑建模语言
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的学术论文及其它成果
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢