摘 要： 給出一種源模型和目標(biāo)模型間的鏈接技術(shù)及其實現(xiàn)方法，該方法能很好地實現(xiàn)源模型和目標(biāo)模型間的雙向可追蹤。既可以對源模型的更新執(zhí)行正向轉(zhuǎn)換，還可以實現(xiàn)目標(biāo)模型向源模型的逆向轉(zhuǎn)換。
關(guān)鍵詞： 模型驅(qū)動；模型轉(zhuǎn)換；同步；可追蹤性
模型驅(qū)動架構(gòu)(MDA)是繼CORBA、UML之后由OMG推出的重要的軟件開發(fā)方法學(xué)[1-3]。MDA對軟件開發(fā)、異構(gòu)平臺的集成、互操作以及對不斷涌現(xiàn)出的軟件新技術(shù)和新平臺的自洽性等方面都有著巨大的影響[1-2]。
MDA的核心問題是模型轉(zhuǎn)換。其基本方法是：先抽象出與實現(xiàn)技術(shù)無關(guān)，完整描述業(yè)務(wù)的平臺無關(guān)模型(PIM)，并針對不同的實現(xiàn)制定多個映射規(guī)則，再將平臺無關(guān)模型轉(zhuǎn)換成與具體實現(xiàn)技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用模型(PSM)。由于建模過程和用戶業(yè)務(wù)邏輯固有的變動性，在模型轉(zhuǎn)換過程中必須保持源模型和目標(biāo)模型的同步，這對MDA的模型轉(zhuǎn)換的同步性研究具有重要意義。
本文提出一種創(chuàng)建中間轉(zhuǎn)換對象的方法，將模型轉(zhuǎn)換信息保存在中間對象中，使模型轉(zhuǎn)換具有正、反向可追溯性，以較好實現(xiàn)源模型和目標(biāo)模型轉(zhuǎn)換的同步。并從通用性和模型轉(zhuǎn)換的同步性的角度對MOF元模型和OCL進行了改進。
1 模型轉(zhuǎn)換同步性的中間轉(zhuǎn)換對象技術(shù)
模型轉(zhuǎn)換過程中，由于建模過程和用戶業(yè)務(wù)邏輯固有的變動性，一項重要的實際工作是必須實現(xiàn)源模型和目標(biāo)模型之間的正向和反向的完全同步。通常的做法是為源模型和目標(biāo)模型中相應(yīng)元素之間的所有關(guān)系建立元素鏈接，并把鏈接信息添加到源模型或目標(biāo)模型中。這樣做不但破壞了模型的純潔性，而且當(dāng)源模型和目標(biāo)模型之間不是一對一時容易引起混亂。
方法(1)是在源模型中創(chuàng)建一系列標(biāo)記(tag)，這些標(biāo)記記錄了轉(zhuǎn)換的信息。圖1所示的轉(zhuǎn)換必須建立表1所示的兩個標(biāo)記。
這些標(biāo)記是轉(zhuǎn)換信息，并不屬于源模型。把它們加入到源模型中不但破壞了源模型的純潔性，而且當(dāng)一個PIM要轉(zhuǎn)換成幾個PSM時，大量的標(biāo)記將給PIM帶來很多額外的負(fù)擔(dān)。
方法(2)把標(biāo)記信息保存在目標(biāo)模型中。NetBeans開發(fā)平臺就使用這種方法。但該方法的缺點與方法(1)類似，而且在執(zhí)行第一次轉(zhuǎn)換之前，因為目標(biāo)模型還沒有生成，所以只有在執(zhí)行過一次系統(tǒng)的默認(rèn)轉(zhuǎn)換之后，才能在生成的目標(biāo)模型中保存標(biāo)記信息。
而較好的解決方法是：(1)讓每條被執(zhí)行的轉(zhuǎn)換規(guī)則創(chuàng)建一個轉(zhuǎn)換實例，每個轉(zhuǎn)換實例包含一個或多個轉(zhuǎn)換對象；(2)在每個轉(zhuǎn)換對象中存儲一條轉(zhuǎn)換信息，即源模型元素和目標(biāo)模型元素的鏈接信息；(3)建立一個中間對象模型，把轉(zhuǎn)換實例及轉(zhuǎn)換對象保存在這個模型中。如圖1所示，設(shè)要把源模型Customer轉(zhuǎn)換到SQL模型C_CUSTOMER，attribute_to_attribute是負(fù)責(zé)把源模型中的String類型屬性轉(zhuǎn)換到SQL模型的VARCHAR類型屬性的轉(zhuǎn)換規(guī)則。則當(dāng)對Customer的description屬性應(yīng)用規(guī)則attribute_to_attribute時，生成轉(zhuǎn)換實例①，實例①包含一個轉(zhuǎn)換對象信息③，在信息③中保存轉(zhuǎn)換信息“Customer的String類型的description轉(zhuǎn)換成C_CUSTOMER的VARCHAR(255)類型的description”。同理，對Customer的name屬性應(yīng)用這條轉(zhuǎn)換規(guī)則時，生成轉(zhuǎn)換實例②，②包含一個轉(zhuǎn)換對象信息④，而轉(zhuǎn)換對象信息④中保存了轉(zhuǎn)換信息“Customer的String類型的name轉(zhuǎn)換成C_CUSTOMER的VARCHAR(255)類型的name”。并把轉(zhuǎn)換實例及轉(zhuǎn)換對象保存在另外的既不屬于源，也不屬于目標(biāo)的模型中。這樣不僅能保留完整清晰的轉(zhuǎn)換信息又不破壞源模型和目標(biāo)模型的純潔性。
為了實現(xiàn)以上方法，需要對MOF進行擴展，建立一個雙向圖結(jié)構(gòu)的元模型。如圖2所示，ModelElement是一個最通用的模型元素；一個Link引用兩個ModelElement，分別為源對象和目標(biāo)對象；一個Step包含一個或多個Link，則一個Step就可以保存一次模型轉(zhuǎn)換的追溯信息。如果考慮到支持一個鏈?zhǔn)降霓D(zhuǎn)換，那么整個的轉(zhuǎn)換過程相當(dāng)于有多個Step，因此，為了支持鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)換，用一個包含了Step的有序集合的Trace來實現(xiàn)。
在MOF元模型層次中增加兩個新的元素TransformationTraceClass和Relation，并定義兩個操作setRelation()和getRelation()，用于讀寫Relation的值，如圖3所示。
在源模型第一次發(fā)生模型轉(zhuǎn)換并需要保存相關(guān)信息時，調(diào)用TransformationTraceClass，并把本次轉(zhuǎn)換的相關(guān)信息用setRelation()操作寫入到Relation的一個元組，此后每進行一個模型元素的轉(zhuǎn)換，就首先到Relation中查找有沒有相同模型轉(zhuǎn)換的元組。若有，則把目標(biāo)元素追加到該元組中；若沒有，則在Relation中再創(chuàng)建一個新的元組。即可實現(xiàn)對轉(zhuǎn)換的完全同步支持，同時可將轉(zhuǎn)換關(guān)系的信息和模型本身分隔開，實現(xiàn)了關(guān)注點的分離，保證了PIM和PSM的清晰性和單純性。
2 支持模型轉(zhuǎn)換同步的OCL擴展
在MDA中，用UML結(jié)合OCL已被認(rèn)為是開發(fā)符合MDA規(guī)范的PIM的最佳方案[1，3]。研究指出：OCL對于模型轉(zhuǎn)換可以發(fā)揮重要的作用[3-4]。但是，如何把OCL應(yīng)用于模型轉(zhuǎn)換的實際工作卻做得較少。由于模型轉(zhuǎn)換的關(guān)系信息的復(fù)雜性，所以難以用現(xiàn)有OCL來表示。對于用中間轉(zhuǎn)換對象技術(shù)保留模型轉(zhuǎn)換的關(guān)系信息的OCL實現(xiàn)，對OCL進行如下的擴展：
將圖3看成是TransformationTraceClass的圖語法。TransformationTraceClass是以由Tuple組成的并以Relation作為其組成元素的。作為一個類，其創(chuàng)建操作必須由創(chuàng)建原語實現(xiàn)，具體格式為：
createElement(TransformationTraceClassName：TransformationTraceClass)
創(chuàng)建原語實際生成的是對TransformationTraceClass的引用，每個模型轉(zhuǎn)換中的源模型對應(yīng)生成一個TransformationTraceClass，它在第一次進行模型元素轉(zhuǎn)換時被創(chuàng)建，且調(diào)用setRelation()操作保存轉(zhuǎn)換信息，調(diào)用getRelation()操作查詢轉(zhuǎn)換信息。下面是setRelation()和getRe1ation()的語法。
setRelation(newValue，Relation.Tuple.sourceName)
setRelation操作類似普通類中對于屬性的set操作，但該原語的操作對象是Relation中的元組。其含義是：把轉(zhuǎn)換關(guān)系信息newValue寫入到以sourceName為source的元組中。
getRelation(Relation.Tuple.sourceName)
getRelation操作類似普通類中對于屬性的get操作，但其操作對象和返回值均是Relation中的元組。由于元組只是將一組值集合在一起的一種途徑，所以具體使用時元組必須被賦給一個變量。
此外，在模型轉(zhuǎn)換中，對任何模型元素的操作都定義其必須查詢相應(yīng)的TransformationTraceClass來確定與被修改元素的相關(guān)轉(zhuǎn)換信息，從而實現(xiàn)源模型和目標(biāo)模型的同步。
MDA堪稱是一種革命性的新方法。MDA的核心問題是模型轉(zhuǎn)換。本文給出一種能對模型轉(zhuǎn)換的向前和向后可追溯性的方法，較好地實現(xiàn)了源模型和目標(biāo)模型轉(zhuǎn)換的同步。由于OCL具有形式化且簡潔易懂等眾多顯著特征，因而用它來描述MDA中的模型具有突出的優(yōu)點。但OCL作為模型轉(zhuǎn)換語言必須進行一定的擴展[3-4]。本文所做的保存模型同步信息的擴展僅是其中之一。
參考文獻
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