如何使用IBM Rational Software Architect實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)的軟件開(kāi)發(fā)

如何使用IBMRationalSoftwareArchitect

實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)的軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介：模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)(MDA)是OMG提出的新的方法學(xué)，是一種新的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法，它強(qiáng)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程由對(duì)軟件系統(tǒng)的建模行為驅(qū)動(dòng)，完成系統(tǒng)需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)建、測(cè)試、部署和運(yùn)維工作。與傳統(tǒng)的UML模型相比，MDA能夠創(chuàng)建出機(jī)器可讀和高度抽象的模型，這種模型通過(guò)轉(zhuǎn)換(Transformation)技術(shù)可自動(dòng)轉(zhuǎn)換為代碼、測(cè)試腳本、數(shù)據(jù)庫(kù)定義以及各種平臺(tái)部署描述。內(nèi)容1MDA概述2在RSA中實(shí)現(xiàn)MDA3在RSA中使用Transformation實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)的軟件開(kāi)發(fā)4小結(jié)參考資料作者簡(jiǎn)介■建議1MDA概述模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)(MDA)是OMG提出的新的方法學(xué)，是一種新的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法，它強(qiáng)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程由對(duì)軟件系統(tǒng)的建模行為驅(qū)動(dòng)，完成系統(tǒng)需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)建、測(cè)試、部署和運(yùn)維工作。與傳統(tǒng)的UML模型相比，MDA能夠創(chuàng)建出機(jī)器可讀和高度抽象的模型，這種模型通過(guò)轉(zhuǎn)換(Transformation)技術(shù)可自動(dòng)轉(zhuǎn)換為代碼、測(cè)試腳本、數(shù)據(jù)庫(kù)定義以及各種平臺(tái)部署描述。從此，建模語(yǔ)言不僅僅是分析設(shè)計(jì)語(yǔ)言，更可用作為一種高級(jí)編程語(yǔ)言。MDA通過(guò)抽象層次的不同，定義了計(jì)算獨(dú)立模型(CIM)、平臺(tái)獨(dú)立模型(PIM)和平臺(tái)相關(guān)模型(PSM)。計(jì)算獨(dú)立模型類(lèi)似于我們常說(shuō)的業(yè)務(wù)模型和用例模型，是一個(gè)抽象層次較高、獨(dú)立于任何實(shí)現(xiàn)技術(shù)的系統(tǒng)模型，它著眼于操作環(huán)境中的系統(tǒng)以及系統(tǒng)需求的描述，而不關(guān)心系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)；平臺(tái)獨(dú)立模型類(lèi)似于系統(tǒng)分析模型，它處于中間抽象層次，關(guān)注系統(tǒng)的整個(gè)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，但卻忽略掉與平臺(tái)相關(guān)的部分。平臺(tái)獨(dú)立模型可以轉(zhuǎn)換成多個(gè)平臺(tái)相關(guān)模型；平臺(tái)相關(guān)模型則與設(shè)計(jì)模型相像，它把業(yè)務(wù)獨(dú)立模型與具體使用平臺(tái)的細(xì)節(jié)相結(jié)合，包含了具體平臺(tái)的特定

實(shí)現(xiàn)技術(shù)。軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中架構(gòu)師會(huì)跟據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)的質(zhì)量要求，選擇一種或幾種平臺(tái)技術(shù)具體實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。圖1.1、MDA的模型及其轉(zhuǎn)換技術(shù)不同模型間可以通過(guò)模型轉(zhuǎn)換技術(shù)（ModelTransformation）實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化,例如使用模型轉(zhuǎn)換技術(shù)，我們可以將計(jì)算獨(dú)立模型（CIM）轉(zhuǎn)化為平臺(tái)獨(dú)立模型（PIM），平臺(tái)獨(dú)立模型（PIM）轉(zhuǎn)化為平臺(tái)相關(guān)模型（PSM）。由此可見(jiàn)，模型轉(zhuǎn)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)MDA的關(guān)鍵。模型轉(zhuǎn)換技術(shù)一般包括標(biāo)記（Markings）和映射（Mapping），映射包含了由一種模型向另一種模型轉(zhuǎn)化的規(guī)約說(shuō)明，而標(biāo)記則用來(lái)在源模型中加入額外的信息，用來(lái)在轉(zhuǎn)換時(shí)告訴映射如何將源模型中的特定模型元素映射到目標(biāo)模型。通過(guò)MDA技術(shù)的使用，可以有效解決傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的生產(chǎn)效率問(wèn)題、系統(tǒng)移植問(wèn)題、互操作問(wèn)題以及文檔和系統(tǒng)后期維護(hù)問(wèn)題，因此它一出現(xiàn)就受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，并且越來(lái)越多的工具廠(chǎng)商對(duì)其提供支持，我們堅(jiān)信：它的廣泛應(yīng)用只是時(shí)間問(wèn)題。

2在RSA中實(shí)現(xiàn)MDA2.1RSA概述IBMRationalSoftwareArchitect(RSA)是一套設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工具，它構(gòu)建在開(kāi)放的、可擴(kuò)展的Eclipse3.0平臺(tái)之上，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)，提供了靈活的插件擴(kuò)展機(jī)制。借助UML2.0技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了模型驅(qū)動(dòng)的軟件開(kāi)發(fā)模式，可以幫助開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建更加強(qiáng)壯的軟件架構(gòu)。同時(shí)，RSA作為IBMRational業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的核心構(gòu)件，提供了與需求管理工具、測(cè)試工具、配置和變更管理工具和項(xiàng)目管理工具的完美集成，從而真正實(shí)現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部的核心軟件開(kāi)發(fā)流程、開(kāi)發(fā)平臺(tái)和軟件生產(chǎn)線(xiàn)。2.2使用RSA實(shí)現(xiàn)MDA中的模型轉(zhuǎn)換IBM在RSA中缺省提供了UML到Java、UML到C++、UML到EJB的模型轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)，其整個(gè)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)基于Eclipse3.0和EclipseModelFramework(EMF)、UML2、GraphicalEditingFramework(GEF)和插件開(kāi)發(fā)環(huán)境(PDE)，為模型驅(qū)動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)(MDA)的模型轉(zhuǎn)換方面提供了四個(gè)方面的工具支持：圖2.1、RSA對(duì)MDA及其轉(zhuǎn)換技術(shù)的支持架構(gòu)UserInterfaceUMLtoJavaUML2SupportTransforms■5TransformationServiceAuroraModelingPlatformUMLtoEJBEnginecosnaUserInterfaceUMLtoJavaUML2SupportTransforms■5TransformationServiceAuroraModelingPlatformUMLtoEJBEnginecosnaEclipsePlatformJEMF,UML2,GEF,CDTPDE轉(zhuǎn)換服務(wù)(TransformationService):支持轉(zhuǎn)換的交換和發(fā)現(xiàn)功能，為其它轉(zhuǎn)換工具支持提供基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)換引擎(TransformationEngine):為層次化的轉(zhuǎn)換源提供遍歷引擎，尤其對(duì)UML模型有較好支持轉(zhuǎn)換應(yīng)用的GUI界面支持：使用戶(hù)能夠?yàn)g覽、查找并應(yīng)用各種轉(zhuǎn)換。4）制作轉(zhuǎn)換的GUI界面支持：為轉(zhuǎn)化制作中的創(chuàng)建、打包和維護(hù)轉(zhuǎn)換的各種任務(wù)，提供很多自動(dòng)化支持；在RSA中，MDA的模型轉(zhuǎn)換以插件的形式存在。RSA提供了向?qū)В╓izard）功能，指導(dǎo)用戶(hù)完成模型轉(zhuǎn)換框架插件項(xiàng)目的創(chuàng)建過(guò)程，下面舉例說(shuō)明具體的MDA的模型轉(zhuǎn)換開(kāi)發(fā)過(guò)程：1）新建插件項(xiàng)目：在RSA中選擇"File—>New->Project…"新建插件項(xiàng)目,選擇〃帶轉(zhuǎn)換的插件〃模板，它是RSA為構(gòu)建新的轉(zhuǎn)換提供的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。圖2.2、建立帶轉(zhuǎn)換的插件項(xiàng)目選擇之后Wizard會(huì)自動(dòng)提示輸入新建轉(zhuǎn)換源和目標(biāo)模型類(lèi)型及相關(guān)聯(lián)的屬性，并為轉(zhuǎn)換創(chuàng)建規(guī)則定義,如圖四所示：在我們例子里將創(chuàng)建ClassRule和OperationRule；

圖2.3、建立轉(zhuǎn)換規(guī)則圖2.3、建立轉(zhuǎn)換規(guī)則2）基于RSA提供的模型轉(zhuǎn)換框架，實(shí)現(xiàn)具體的模型轉(zhuǎn)化規(guī)則。RSA的模型轉(zhuǎn)換插件項(xiàng)目向?qū)В╓izard）會(huì)自動(dòng)生成模型轉(zhuǎn)化框架，如圖五所示：圖2.4、模型轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)框架#也taut1sb<)tH圖2.4、模型轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)框架#也taut1sb<)tHtupTuiliIlli(nJRHtupFkit-oliz?()站ijp*rat14I齡Op*r?ti^LkBvLL電IJ笨cjre&tfiTfli-Eet(J-I：i<基于這一框架，用戶(hù)需要根據(jù)具體轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)需求，完成ClassRule和OperationRule的具體實(shí)現(xiàn)，完成具體的Transformation的轉(zhuǎn)換邏輯。

3在RSA中使用Transformation實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)的軟件開(kāi)發(fā)我們實(shí)現(xiàn)了三個(gè)示例轉(zhuǎn)換AnalysistoDesign,BMBusinesstoUseCas,BMUseCasetoAnalysis,并以插件的方式嵌入倒RSA（如圖3.1）。圖3.1.三個(gè)示例轉(zhuǎn)換以下是使用RSA進(jìn)行模型驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的步驟：首先建立一個(gè)RSA項(xiàng)目及一個(gè)簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)模型，也就是CIM；通過(guò)BMBusinesstoUseCase轉(zhuǎn)換，將業(yè)務(wù)模型(CIM)轉(zhuǎn)換為用例模型(PIM1)；進(jìn)一步通過(guò)BMUseCasetoAnalysis將上一步驟產(chǎn)生的用例模型(PIM1)轉(zhuǎn)換為分析模型(PIM2);

4?再將設(shè)計(jì)模型（PIM2）轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)模型（PSM）5.最后將設(shè)計(jì)模型（PSM）轉(zhuǎn)換為代碼。3.1創(chuàng)建RSA項(xiàng)目及業(yè)務(wù)模型首先創(chuàng)建模型項(xiàng)目（圖3.1），然后在此項(xiàng)目里添加一個(gè)業(yè)務(wù)模型；添加業(yè)務(wù)模型的方法是選擇空白模型模板，并命名為BusinessModel（圖3.2）。圖3?1?創(chuàng)建模型項(xiàng)目圖3.2.創(chuàng)建業(yè)務(wù)模型

然后，將已經(jīng)導(dǎo)入的概要文件應(yīng)用到模型項(xiàng)目上去。概要文件里面包含了一些已定義好的版型，作為對(duì)UML的擴(kuò)展。點(diǎn)擊BusinessModel目錄，打開(kāi)其屬性,選擇概要文件->添加概要文件，選擇BusinessModellingSampleProfile（圖3.3）。圖3.3.應(yīng)用概要文件?fL屮￡.>(■#-apn■旳甘hwfXMXviHFrri'aii卜卄T*>1皿&叩環(huán)TM圖3.3.應(yīng)用概要文件?fL屮￡.>(■#-apn■旳甘hwfXMXviHFrri'aii卜卄T*>1皿&叩環(huán)TM出PTtf■?TwriWjIhrivinrvQchen匚'l^rrajrm9-ikiv-XIHCiPiogr*-v.FS?.\in13e—tiiaRfm■'4lhrvnavr.PiiaH■in在BusinessModel模型下創(chuàng)建Salesperson類(lèi)（如圖3.4所示），我們將在之后的轉(zhuǎn)換中逐步的把Salesperson類(lèi)轉(zhuǎn)成目標(biāo)模型中相應(yīng)的元素。圖3.4.創(chuàng)建Salesperson類(lèi)l~~.*^I*W4MPlEhpBnWfl^WMF**^nH'DHl~~.*^I*W4MPlEhpBnWfl^WMF**^nH'DH修改Salesperson類(lèi)的版型（Stereotype），具體過(guò)程為選擇Salesperson類(lèi)，打開(kāi)其屬性，選擇版型->添加版型，在彈出的應(yīng)用版型窗口里選擇BusinessWorker（來(lái)自于BusinessModelling）（圖3.5）。TabI--EuriiMilrFwT-i+ivTabI--EuriiMilrFwT-i+ivw?,lij-0<EIjrifi■￡“E*ilhAriSlH：：專(zhuān)nrer-HOrdfl-Ai-CA—JSi1*-Win*#*彗P^ahiapMquvwi修改Salesperson的版型后，其圖標(biāo)也變?yōu)橄鄳?yīng)版型的圖標(biāo)。接著，給Salesperson增添兩個(gè)方法，processAnOrder()及takeAnOrder()(圖3.6)。到此階段，業(yè)務(wù)模型已經(jīng)產(chǎn)生好，通過(guò)應(yīng)用概要模式到模型及版型到類(lèi)，我們對(duì)業(yè)務(wù)模型進(jìn)行了精確的定義，有了這樣的精確定義，我們就可以通過(guò)轉(zhuǎn)換(transformation)，將業(yè)務(wù)模型轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)模型。圖3?6?增加兩個(gè)業(yè)務(wù)方法3.2從業(yè)務(wù)模型(CIM)轉(zhuǎn)換為用例模型(PIM1)在轉(zhuǎn)換之前首先創(chuàng)建目標(biāo)模型，在這里為用例模型(圖3.7)。

圖3?7?創(chuàng)建用例模型創(chuàng)建了目標(biāo)模型后，我們可以開(kāi)始轉(zhuǎn)換的工作。首先點(diǎn)擊源模型BusinessModel，選擇工具欄上Modeling選項(xiàng)，再選擇Transform->ConfigureTransformations（圖3.8）圖3.8.配置轉(zhuǎn)換―E-hi-Bl擊幻翻□T―E-hi-Bl擊幻翻□T—哪SdejjPerwri?屮曲(}*{>[[Mtan0HAn懇(UH.2)込恰tlMftM?如JrlCiH但占兩UmCiImMbcM□Hm孟tlM-Z)ModatiE.LbrCwiMDdfflr^MiilinLcHpinPSl『o?rnFitEdt陌y吊拭e*SMrChh￡i$M.q■'RufiWidalEPmTl-#TSrorft>*t&ni因?yàn)槭菑臉I(yè)務(wù)模型轉(zhuǎn)換到用例模型，在配置轉(zhuǎn)換窗口選擇BMBusinesstoUseCase,圖3.9.選擇BMBusinesstoUseCase轉(zhuǎn)換點(diǎn)擊右下方的New按鈕，新建一個(gè)BMBusinesstoUseCase的轉(zhuǎn)換，并在Target頁(yè)面選擇UseCaseModel作為目標(biāo)模型（圖3.10）,圖3.10.選擇UseCaseModel作為目標(biāo)模型

選擇Common頁(yè)面，選擇創(chuàng)建源模型到目標(biāo)模型的追蹤關(guān)系，這樣我們?cè)谵D(zhuǎn)換的同時(shí)也保持了源模型與目標(biāo)模型之間的追蹤關(guān)系。最后點(diǎn)擊RUN,開(kāi)始執(zhí)行轉(zhuǎn)換（圖3.11）。圖3?11.創(chuàng)建源模型到目標(biāo)模型的追蹤關(guān)系圖3.12顯示了轉(zhuǎn)換后的用例模型，對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)模型的Salesperson和其兩個(gè)操作，產(chǎn)生了一個(gè)Salesperson主角及兩個(gè)用例processAnOrder和takeAnOrder。圖3.13顯示了轉(zhuǎn)換自動(dòng)生成的業(yè)務(wù)模型和用例模型間的追蹤關(guān)系。圖3.12.由業(yè)務(wù)模型產(chǎn)生的用例模型圖3?13.用例模型與業(yè)務(wù)模型的追蹤關(guān)系3.3從用例模型(PIM1)轉(zhuǎn)換為分析模型(PIM2)我們進(jìn)一步將用例模型轉(zhuǎn)換為分析模型(圖3.14)圖3.14.使用BMUseCasetoAnalysis轉(zhuǎn)換經(jīng)轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的分析模型如圖3.15所示?？梢钥吹?，通過(guò)轉(zhuǎn)換，RSA自動(dòng)產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)用例的分析類(lèi)和用例實(shí)現(xiàn)，并建立用例模型到分析模型間的追蹤關(guān)系。圖3?15?由用例模型產(chǎn)生的分析模型分析模型與用例模型的追蹤關(guān)系（圖3.16）圖3?16?分析模型與用例模型的追蹤關(guān)系3.4從分析模型（PIM2）轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)模型（PSM）我們進(jìn)一步通過(guò)IBMAnalysisToDesign轉(zhuǎn)換將分析模型轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)模型（圖3.17）圖3.17.使用BMAnalysisToDesign轉(zhuǎn)換經(jīng)轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的設(shè)計(jì)模型包含設(shè)計(jì)類(lèi)，子系統(tǒng)，接口等，如圖3.18所示:圖3.18.分析模型轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)模型

3.5設(shè)計(jì)模型(PSM)轉(zhuǎn)換為代碼最后通過(guò)RSA本身提供的UMLtoEJB轉(zhuǎn)換，將設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換為EJB代碼。圖3?19?使用UML到EJB的轉(zhuǎn)換經(jīng)轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的SessionBean，如圖3.20所示。圖3?20?使用UML到EJB的轉(zhuǎn)換生成的SessionBean4小結(jié)RationalSoftwareArchitect是IBMRational新一代的建模工具，它基于Eclipse3.0,UML2.0及MDA技術(shù)，它的推出讓我們擁有了強(qiáng)大的模型驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)工具。本文介紹了如何通過(guò)RationalSoftwareArchitect實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)的軟件開(kāi)發(fā)，包括如何在RSA中建立轉(zhuǎn)換(transformation)和如何通過(guò)這些轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)模型到模型、模型到代碼的轉(zhuǎn)變。從中我們看到，通過(guò)MDA技術(shù)，我們提高了開(kāi)發(fā)的效率，如通過(guò)轉(zhuǎn)換能迅速的實(shí)現(xiàn)不同模型之間