基于MDA的模型转换工具的设计与实现

论文摘要

近年来,以计算机技术为代表的信息技术对人类社会已经产生了深刻的影响,人类对软件的需求速度远远超过了软件的制作速度,但是目前的软件制作中存在可移植问题和互操作问题。为了解决这些的问题,对象管理组织(OMG)提出了模型驱动架构(MDA)和模型驱动的软件开发方法(MDSD),模型驱动的软件开发方法的核心技术之一就是模型转换。只有圆满地解决了模型转换技术,才能够解决不同平台、不同技术路线之间的集成和互操作问题。本文从模型转换入手,提出了业务建模标注(BPMN)模型与J2EE工作流管理(JBPM)模型之间的转换规则,进而利用这些转换规则,设计与实现了一个基于MDA的模型转换工具。首先,从元模型与模型、源模型与目标模型、模型转换、模型转换引擎、模型转换规则、模型转换规则文件等方面给出了模型与模型转换的基础概念以及形式化描述。这些是模型转换领域研究的基础。然后,给出了本文中所使用的两种模型,即BPMN模型和JBPM模型,重点介绍了BPMN模型的图形元素和控制结构以及JBPM的流程定义语言(JPDL)的图形元素。其次,研究了BPMN模型与JBPM模型之间的模型转换,进而提出了两者之间的模型转换规则,即BandJ流程模型转换规则,两者之间的所有转换规则最终形成了转换规则文件,即BandJ流程模型转换规则文件。BandJ流程模型转换规则文件是连接模型与模型转换的纽带,为接下来两者之间的模型转换提供了规则和依据。再次,在BandJ流程模型转换规则文件的基础上,从模型转换原理和模型转换相关算法两方面介绍了两者之间模型转换的理论知识,在理论知识的基础上,给出了BandJ流程模型转换工具设计方面的知识,包括工具的功能结构、工具包含的模块以及各个模块之间的联系。最后,在设计的基础上实现了一个BandJ流程模型转换工具,并应用在校园订餐服务中,以指令单处理流程为例给出了BPMN模型到JBPM模型的转换过程,以委外单处理流程为例给出了JBPM模型到BPMN模型的转换过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题研究目的及意义
• 1.3 国内外研究现状及分析
• 1.3.1 模型驱动架构
• 1.3.2 模型转换规则
• 1.3.3 模型转换技术
• 1.3.4 模型转换工具
• 1.4 论文研究内容及章节安排
• 第2章 模型与模型转换
• 2.1 元模型与模型、源模型与目标模型
• 2.1.1 元模型与模型
• 2.1.2 源模型与目标模型
• 2.2 模型转换的基础概念
• 2.3 业务流程建模标注模型
• 2.3.1 BPMN 模型的图形元素
• 2.3.2 BPMN 模型的控制结构
• 2.4 J2EE 工作流管理模型
• 2.4.1 JBPM 流程定义语言
• 2.4.2 JPDL 元素
• 2.5 本章小结
• 第3章 BandJ 流程模型转换规则
• 3.1 BandJ 流程模型转换规则
• 3.1.1 BandJ 模型元素之间的转换规则
• 3.1.2 BandJ 模型元素内属性语义之间的转换规则
• 3.2 BandJ 流程模型转换规则文件结构
• 3.3 BandJ 流程模型转换规则语法
• 3.3.1 BandJ 流程模型转换规则关键字
• 3.3.2 BandJ 流程模型转换规则标识
• 3.4 本章小结
• 第4章 BandJ 流程模型转换工具的设计
• 4.1 BandJ 流程模型转换原理
• 4.2 BandJ 流程模型转换相关算法
• 4.2.1 模型文件的树形表示
• 4.2.2 查找BPMN 模型连线信息的算法
• 4.2.3 查找BPMN 图元表格信息的算法
• 4.2.4 查找转换规则文件规则的算法
• 4.3 BandJ 流程模型转换工具的设计
• 4.3.1 工具的功能结构
• 4.3.2 模型转换引擎模块
• 4.3.3 模型转换规则文件模块
• 4.3.4 源模型操作程序模块
• 4.3.5 目标模型操作模块
• 4.3.6 工具模块间的联系
• 4.4 本章小结
• 第5章 BandJ 流程模型转换工具的实现与案例分析
• 5.1 工具的实现
• 5.1.1 工具的整体流程
• 5.1.2 模型转换引擎模块
• 5.1.3 模型转换规则文件模块
• 5.1.4 源模型操作程序模块
• 5.1.5 目标模型操作程序模块
• 5.1.6 工具的详细流程
• 5.2 案例分析
• 5.2.1 校园订餐服务
• 5.2.2 BPMN 模型到JBPM 模型的转换过程
• 5.2.3 JBPM 模型到BPMN 模型的转换过程
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢