基于模型驱动开发的软件架构设计与实现
基于模型驱动的实时嵌入式系统
基于模型驱动的实时嵌入式系统赵勇;陈香兰【摘要】随着实时嵌入式系统的功能越来越复杂,现有的软硬件分离、软硬件协调等实时系统设计方法已经无法满足其系统实现的要求.本文根据模型驱动开发架构MDA和模型集成开发MIC的核心思想,将时间语义结合服务体/执行流(Servant/Exe-Flow Model,简称SEFM)模型,提出了一种基于模型驱动的实时系统设计方法.首先,本文给出了SEFM模型的元模型表达系统的抽象语义,同时使用XML语言和框图语言来描述SEFM模型的具体语法.结合XML解析技术,根据同一抽象语法的不同具体语法能够相互转化,实现了框图语言的代码生成,最后以实时跟车系统设计方案表明该系统实现方法的可行性和正确性.%As the real-time embedded systems are more and more complex,the existing RTOS design method,such as hardware and software separation,hardware and software coordination and so on,is unable to meet the requirements of its bined with the core idea of MDA and MIC,this paper proposes a method based on model-driven for the RTOS design,which combines the temporal semantics with the Servant / Exe-FlowModel.Firstly,the paper gives the abstract semantics of the meta model expressing SEFM,and describes the concrete syntax of SEFM using XML language and block diagram language.If a different specific syntax can express the same abstract syntax,then each of them can be transformed into the bined with XML parsing technology,the code generation of SEFM can be realized.Finally,the experiments of thefollowing vehicle system show that the method of system design is feasible and correct.【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2017(026)008【总页数】5页(P83-87)【关键词】实时;嵌入式;MDA;MIC;SEFM【作者】赵勇;陈香兰【作者单位】中国科学技术大学计算机学院,合肥230026;中国科学技术大学计算机学院,合肥230026【正文语种】中文嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、功耗、可靠性、体积、成本严格要求的专用计算机系统[1]. 当前嵌入式系统已被广泛地应用到航天航空、工业控制、消费类电子产品等领域,嵌入式系统设计也变得越来越复杂,一般会涉及硬件与软件,以及功能和时间等多个方面的要求.传统的嵌入式系统设计方法已经无法满足复杂嵌入式系统的设计需求了,主要表现在以下几个方面:(1)软硬件分离的设计方法,只能实现软硬件性能的各自优化,无法达到系统的整体性能最优. (2)软硬件协同设计方法对系统开发者提出了很高的要求——对系统统的软件和硬件熟悉程度到了苛刻的要求. (3)嵌入式系统不仅功能变得越来越复杂,而且对系统完成这些功能的响应时间也提出了更为严格的要求.近年来,随着软件工程和系统模型技术的发展,模型驱动开发的系统设计理念被越来越多的系统开发人员认可和使用. 模型驱动系统软件开发是对现实世界建立模型、转换模型,直到生成可执行代码. 在模型驱动系统开发过程中,模型是软件开发的核心. 软件的开发和更新过程就是以模型为载体,通过模型之间的映射机制来驱动的过程,也可以认为是高抽象级模型向低抽象级模型的逐层转化和实现的过程.2002年,对象管理组织OMG(object management group)提出了模型驱动架构MDA(Model Driven Architecture). MDA结合面向对象技术,利用统一建模语言UML对系统进行分析建模,再通过模型得到代码. MDA提倡将模型作为核心,贯穿于系统设计的整个开发周期,用模型描述系统的需求、设计、测试、维护等过程. 但是,MDA作为一个通用的软件开发标准,缺乏面向领域开发的支持. 范德堡大学的Janos Sztipanovits和Gabor Karsai提出了模型集成计算MIC(Model-Integrated Computing). MIC是一种以模型为中心的软件系统开发理论,其模型分为4个层次,从上到下依次为元元模型层、元模型层、模型层以及实现层.在嵌入式领域中,MIC已经得到广泛关注和应用. 目前,MIC在嵌入式系统的模型研究更多地局限于功能的设计,而缺乏时间语义的支持.本文在深入研究MDA和MIC方法的基础上,将时间语义结合SEFM模型,提出了一种基于模型驱动架构的实时嵌入式系统设计方法,重点表述了层次间模型的映射转化和代码生成的设计,最后以跟车系统案例建模仿真实现加以说明本设计方法的可行性和有效性.前面提到,传统的嵌入式实时系统设计的不足之处是,高层次的抽象阶段与目标环境中的开发编程阶段脱节. 这是因为各个抽象层次之间的映射关系不明确,高层次的应用抽象描述无法直接映射成抽象模型,抽象模型也无法直接转化成代码. 实际的系统设计还需要手动编写代码,系统的功能特性和时间特性都是经过代码的某种组合才能完成,这个过程是艰难而容易出错的.本文将嵌入式系统按照设计阶段分为5个层次.如图1所示,从上到下依次是应用描述层,抽象模型层,编程语言层,可执行代码层,硬件层. 模型驱动开发关键在于最上面的三个层次的研究,应用描述层位于整个开发过程的最顶层,它定义了模型的建模元素,一般是一种领域无关的通用模型描述语言. 该层不仅需要描述整个系统的行为,而且需要分析和验证系统,为后续开发打下基础. 抽象模型层采用领域内抽象模型对嵌入式实时系统进行抽象描述和刻画. 利用仿真平台对整个系统或局部系统进行仿真,并观察仿真结果. 当系统满足设计要求时,将领域抽象模型变换成代码. 最后,结合硬件平台代码,使用嵌入式集成开发工具,将生成的可执行软件代码移植到相关的硬件平台,完成系统实现.在实时嵌入式领域中,系统行为的正确性不仅取决于计算的逻辑结果,而且与产生这些结果的物理时间有关. 传统的实时系统模型无法保障任务释放时间的确定性,尽管可以通过反复测试使得系统具有可靠性,但这种方法存在缺陷,其根本原因在于: 实时系统模型中缺乏明确描述时间属性的语义.中国科学技术大学龚育昌教授等人提出了执行流/服务体(SEFM)模型,并在此基础上进行了时间可预测实时模型的深入研究. 执行流是对CPU执行能力的抽象,每个CPU对应一个执行流抽象; 服务(Service)是最基本的功能单元,也是调度的单位,任务由一组服务组合而成,服务描述了任务间的交互方式以及各任务的时间属性.根据MDA和MIC方法提出的元模型思想,可使用元模型刻画SEFM最核心的语义,也就是SEFM的抽象语法. 在元模型的基础上再实现时间约束和服务体组件刻画,可实现多种语言来描述SEFM的具体语法. 这样基于相同抽象语法的具体语法的不用语言可以实现相互转化.编程语言的语法和语义有着很重要的区别,语法为构造有效语言制定规则,语义则表示语言的含义. 模型也有着类似的区别,语法为模型如何表示制定规则,语义则表示模型意味着什么含义.模型的抽象语法代表着模型的结构,比如模型可以使用图的结构表示,由点和边构成,边连接着点. 或者使用树结构表示,可以定义层次结构. 相比较而言,模型的具体语法表达抽象语法的特殊符号,如框图语言. 具体语法代表的所有结构集合能够用来表示模型的抽象语法. 也就是抽象语法包含了模型的抽象结构,具体语法提供文本或者图描述模型.抽象语法比具体语法更加基础,如果针对同一个抽象语法表达的两个具体语法,那么一个转化成另一个往往是容易的. 通常,元模型是一种模型的建模语言或符号. 在建模过程中,工程师经常使用元模型来精确定义抽象语法. 元模型形式化地定义了语言的各种组成元素以及它们的抽象语法. 在MDA和MIC中,元模型一般使用UML类图表示. SEFM模型的UML元模型如图2.SEFM模型中的每个组件都是NamedObj类的实例. NamedObj有四个子类,分别是属性Parameter、实体Entities、端口Port和关系Relation. SEFM模型由顶层实例包含其他实例组成,这些实例通过端口进行交互. 所有的对象(实例,端口,关系)都可以分配属性,用来定义参数或者注释. 端口间通过链接来确定关系,表示元模型中关系类和端口类之间的关联关系.上文提到,具体语法是抽象语法的更高层次描述.抽象语法是定义数据结构来表示模型,具体语法则是捕获如何呈现机器间通信或与人类交互. 具体语法一般可使用编程语言表示,常用的替代具体语法的语言是可扩展标记语言XML. 从常见的元模型可以推导出建模语言的可视化语法,也可以是文档类型定义或XML文档. 每个元素的图形语言将对应于一个XML文件元素. 比如使用图形符号的输入端口IP0对应XML文件元素＜inputport name=IP0＞.区别模型的抽象语法和具体语法对于建模技术会产生一个深远的影响: 编辑和操作. 建模者与具体语法进行交互: 使用具体语法的“原始”概念来创建和修改模型结构. 如果开发环境是图形化的,那么开发人员可以直接对图形对象进行操作. 这些图形对象只是底层抽象语法对象的渲染; 因此,图形对象的变化将导致底层对象的更改.随着高层次抽象模型的发展,基于模型的代码生成技术(Model-Based CodeGeneration,简称MBDG)成为一个新的研究领域. 代码生成的核心思想就是将模型的建模语言转化成可执行语言. 代码生成能够从设计的模型中有效的综合实现代码. 理想情况下,在系统的设计阶段,代码生成可以实现模型在不同平台下的实现.生成编码社区(GPCE)着重推广了一种基于模板的元编程技术,编译器工具如AspectJ和AHEAD为这种编程范例提供标准,涉及模板语言、源建模语言的元模型的使用和目标语言和平台的描述. 基于模板的元编程技术采用一种编程语言操纵其他编程语言完成代码生成. 操纵语言称为元语言,被操纵语言称为对象语言. 对象语言使用模板作为语言的第一对象数据,在编译时模板会被解释为平台相关的可执行语言. 通过对基于模板的元编程技术研究,本文模型的代码生成思想如图4所示,代码生成过程可以等价为一个模型转换,它为模型生成其他平台语言提供了规范,呈现相同模型的不同语法实现,同时保留了模型的抽象语义.实时嵌入式系统一般使用C语言编写功能代码,本文也采用C语言作为对象语言,也就是模板. C语言模板是一个.c文件,这样可以保证文件的结构唯一. 适配器是代码生成框架的关键抽象,每个模型组件都与一个适配器. 为了实现可读性和可维护性的适配器,目标代码块的适配器被放置在同一目录下的不同文件中.对于每个适配器来说,对象代码包含的代码模板文件都是人工手写的,并且已经验证了代码的正确性(即语言功能上等价于SEFM模型组件). 代码模型存储在代码库中,针对相同模型的代码生成来说,代码模型是可重用的. 手动编写模板还保留了生成代码的可读性,同时使用宏处理组件实例的具有信息(如端口信息,参数变量等).本文提出的模型系统设计方法是面向框图语言、并行计算和仿真等技术在嵌入式系统设计中的综合应用,该方法将模型驱动架构的核心思想贯穿整个系统设计的全过程.如图5所示,是基于模型驱动的实时嵌入式系统方法实现框架. 在应用问题层使用框图语言来描述系统的功能属性,使用逻辑时间(时间戳)的语义来描述系统的时间属性.使用时间戳的时间语义可以有效的支持系统各个簇之间的事件同步和时间同步. 通过建模可以得到仿真的结果,如果仿真结果能够达到预期目标,利用代码生成技术,就可以生成相应的功能代码了.结合WCET和调度器算法分析功能代码的可调度性.如果产生的功能代码,不满足可调度性,就需要重新建模,直到产生的功能代码满足可调度性. 将功能代码和系统代码链接在一起,通过编译器写入到相关硬件.本文用两种方案实现了实时跟车系统: 1)使用SEFM模型实现,如图6所示; 2)在μC OS上进行实现.响应时间是衡量实时系统性能的一个重要指标,表1显示了不同方案中任务实际响应时间与实际需求时间的统计结果. 从实验结果可以看出SEFM能够较好的满足实际的时间需求,波动较小. 其主要原因是因为模型驱动在系统设计整个过程始终将功能和时间紧密的结合,确保模型映射和转换过程中,时间语义不发生改变,同时,也不随着硬件平台的变化而变化.本文结合MDA和MIC的模型驱动思想,将时间语义结合SEFM模型,提出了一种基于模型驱动架构的实时嵌入式系统设计方法. 将系统的功能设计和时间设计贯穿整个实时系统实现的全部过程. 使用元模型来表达SEFM的抽象语义,XML语义和框图语言来表达SEFM的具体语言,这样的设计可以确保系统在转化过程中语义的不变. 通过实验发现,这样的设计能够确保系统在实际运行时的物理时间满足系统需求.目前,建模平台功能比较单一,需要进一步完善建模平台的建模仿真功能.【相关文献】1Schirner G,Götz M,Rettberg A,et al. Embedded systems:Design,analysis and verification. Berlin Heidelberg:Springer,2013.2Henzinger TA,Sifakis J. The embedded systems design challenge. International Symposium on Formal Methods.Berlin Heidelberg,Germany. 2006. 1–15.3Miller J,Mukerji J,Belaunde M. MDA Guide V1.0.1. Object Management Group,2003.4Völter M,Stahl T,Bettin J,et al. Model-driven software development:Technology,engineering,management. New York: John Wiley & Sons,2013.5Sztipanovits J,Karsai G. Model-integrated puter,1997,30(4): 110–111. [doi: 10.1109/2.585163]6Iacovella CR,Varga G,Sallai J,et al. A model-integrated computing approach to nanomaterials simulation. Theoretical Chemistry Accounts,2013,132: 1315. [doi:10.1007/s00214-012-1315-7]7Atkinson C,Kühne T. Model-driven development: A metamodeling foundation. IEEE Software,2003,20(5):36–41. [doi: 10.1109/MS.2003.1231149]8Lee I,Leung JYT,Son SH. Handbook of real-time and embedded systems. Florida: CRC Press,2007.9Krahn H,Rumpe B,Völkel S. Roles in software development using domain specific modeling languages.Proc. of the 6th OOPSLA Workshop on Domain-Specific Modeling (DSM‘ 06). Portland,Oregon,USA,2014.10龚育昌,张晔,李曦,等. 一种新型的构件化操作系统的内核设计. 小型微型计算机系统,2009,30(1): 1–7.11吴明桥,陈香兰,张晔,等. 一种基于服务体/执行流的新型操作系统构造模型. 中国科学技术大学学报,2006,36(2):230–236.12Zhou Y,Lee EA. Causality interfaces for actor networks.ACM Trans. Embedded Computing Systems (TECS),2008,7(3): 29.13Jensen JC. Elements of model-based design. University of California,Berkeley,Technical Memorandum. UCB/EECS-2010-19,2010.14Ptolemaeus C. System design,modeling,and simulation:Using ptolemy II. Berkeley: Ptolemy,2014.15Marwedel P,Goossens G. Code generation for embedded processors. US: Springer Science & Business Media,2002.16Rajamani R,Choi SB,Law BK,et al. Design and experimental implementation of longitudinal control for a platoon of automated vehicles. Journal of Dynamic Systems,Measurement,and Control,2000,122(3): 470–476. [doi:10.1115/1.1286682]。
模型驱动的软件开发模式
开发计 划是否 得到用 户 的认可 ？ 是 否 向项 目组 成员传 达 了被 批准 的开 发计 划 ？
开发计 划变更 的方 法是 否明确 ？
项 目中越来越 展现 出卓越 的解 决 问题 的 能力和强大 的生命力 。 基 于 ＭＤ Ａ的软件 开 发生命 周期 是 由软件 系统 的建模 行 为驱动 的 ，整 个开 发过程 都是 围绕模 型 的创 建和 变换开 展的 ，如 图 ｌ
所示 。
从 整体 来看 ，当完 整实 现 ＭＤ 后 ，对 生命周 期 的关 注 点 Ａ 从 “ 代码 ”转 移到 了 “ 模型 ” 。与传统 开发 过程相 比较 ，ＭＤＡ 开发 过程有许 多地 方没有 改变 ， 仍然 需要先 找 出需 求并加 以表 示 ，需要测试 系统 、部署系 统 。改变较 大 的是 分析 、设 计和编
综上所述 ， Ｑ Ｓ Ａ相 关活 动的开 展和 建立是 一个持 续 改进 的过程 ，需 要单位领 导 的全 力支 持和全 员 的积 极 参与 。软件 研发 单位只有 真 正建立 了 Ｓ Ａ 规范 ，培养 了专 业 的 Ｓ Ａ 人员 ，建立起 Ｓ 体系 ，软件 项 Ｑ Ｑ ＱＡ
目管 理才 能实现 由人治到法 治 ，才 能彻 底提 高软件 开发过 程质 量 ，从 而保证 软件 质量 和开 发进度 。
技术 界预言 为未来几 年 内最 重 要 的方法 学 。
６２ 基 于 Ｊ Ｅ ．４ ２ Ｅ过 滤 器 技术 的统 一 身 份 认 证 与访 问控 制 技 术
陶 以政 吴 志 杰
企业 级信息系 统 的安全 性 己成 为信 息化 建设 过程 中至 关重要 的一环 ，从信 息系统本 身 的角度 来看 ，信 息 系统本 身 的安全 性包 括通 信 加密 、用 户认证 、用 户访 问控 Ｓ（ Ｕ 用户 授权 ） 数据存 储加 密等 。用 户认 证 、 和 用户 访 问控 制是企业 级信 息系 统必 须解 决 的首要 问题 ，用 户认 证是信 息系 统安全 性 的第 一道 防线 ，是对用 户 身份进行 合法性 认证 ，而 访 问控 制是 对合法 用户 的身份 进行 确认 ，根据 用户身 份进行 不 同的授 权 ，授权
低代码开发平台的设计与实现——基于元数据模型
InstTreeLay out组件
5 6.11组件
InstLayout 间关系
7.2 InstEntry组 件
7.1工作台
7.3 InstFilter组 件
8.2 DnaDbMap管理
8.1 Dna管理
8.3 InstLayout管 理
作者介绍
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读书笔记
认识作者，经验丰富、行业大拿，作者基于自己的低代码做出了保险核心系统。
如何利用元数据模型实现一个低代码开发平台，实现对任何领域对象的增删改查功能，还包括Dna自身、页 面布局自身、主数据、菜单，以及数据库映射对象的增删改查功能。
本书如题是基于元数据模型的，还不是基于元领域模型的低代码，所以还不能通过oop来进行丰富业务表达 的低代码。
目录分析
1.1低代码开发平台 介绍
1.2当事人领域模型
1.3元数据模型定义
1.4元数据模型实例 类
1.5元数据模型实例 创建
1.6元数据模型术语
1.7主数据应用场景 1.8本书实现目标
2.2元数据实例服 务设计
2.1技术分层架构
2.3元数据实例服 务介绍
2.4元数据实 例与POJO转 换
2.5元数据实 例与JSON转 换
低代码开发平台的设计与实现—— 基于元数据模型
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 作者介绍
目录
02 内容摘要 04 目录分析 06 精彩摘录
思维导图
关键字分析思维导图
设计
代码
当事人
数据模型
组件
功能
模型
MDA简介
PSM Code
传统软件开发过程
需求 • 文字 分析 • 图表和文字 底层 • 图表和文字 设计
理论上的迭代过程
编码
• 代码
程序员捷径
测试 • 代码
部署
传统开发过程带来的问题
生产效率问题：重视代码、维护软件时有问题 可移植性：技术更新换代快 互操作性问题：前端系统和后端系统 维护与文档问题：后期补文档
构成系统的部件、连接件及其约 束的规约 – MDA的主要目标：
计、构建、部署、维护等各开 发活动
– MDA起源于分离系统规约和 平台实现的思想
Portability（可移植性）, interoperability（互通性）, Reusability（可重用性）
什么是MDA？
Model Driven Architecture（MDA）是对象管理组织OMG提出的一个 新的程序设计方法学。 它是一种基于Unified Modeling Language（UML）以及其他工业标准 的框架，支持软件设计和模型的可视化、存储和交换。 MDA把建模语言用作一种编程语言而不仅仅是设计语言。 MDA是一种新的用于编写规范(specifications)和开发应用程序的途径， 它基于平台无关的模型(PIM：platform-independent model)。
MDA模型
MDA的核心建立在 UML（Unified Modeling Language，统一建 模语言）、CWM（Common Warehouse Meta-model，公共仓 库元模型）、MOF（Meta-Object Facility，元对象设施） 上。 目前已开发了多个核心模型，如：企业计算（包括组件结构和事务 交互 ）、实时计算（包括资源控制的特殊要求 ）等。 每个核心模型都独立于任何中间件平台，表示所属类别中所有平台 的共同特性 。
MDA模型驱动架构
MDA模型驱动架构MDA（Model-Driven Architecture）是一种软件开发的方法或者框架，它将系统开发的焦点从代码编写转移到了模型的创建和转换上。
MDA的核心思想是将系统的抽象描述转换为具体实现代码的过程自动化，并且强调在不同开发阶段中的模型转换和模型分析。
在MDA中，开发者首先创建CIM，它是对问题域进行抽象，以便更好地理解和定义系统需求。
这个模型与具体实现无关，它只关注问题域的概念和规则。
接下来，开发者使用模型转换器将CIM转换为PIM。
PIM是CIM的具体实现，通常用于描述系统的功能、业务流程等。
PIM与实际的技术和平台无关，因此可以用于多个平台上的开发。
最后，开发者使用另一个模型转换器将PIM转换为PSM，PSM是与特定平台相关的模型，它描述了如何将PIM映射到实际的技术平台上。
PSM通常是使用特定的编程语言、框架或技术进行描述的，因此它是与特定平台的实现相关的。
使用MDA的好处在于解耦开发过程和具体实现。
通过将系统开发分为不同的模型层次，可以实现问题域和技术实现之间的分离，从而降低了系统的复杂性和维护成本。
此外，MDA还提供了模型转换和重用的机制，可以减少重复劳动，并促进在不同平台上的代码重用。
然而，MDA也存在一些挑战和限制。
首先，建立和维护模型需要额外的开发成本和时间。
其次，模型转换可能会引入错误和缺陷，因为在转换过程中可能会丢失一些信息或者忽略一些细节。
此外，MDA一般用于大型系统的开发，对于小规模项目来说，可能过于复杂和冗余。
总的来说，MDA是一种具有潜力的软件开发方法，它通过模型的创建和转换来实现系统的开发。
它可以提高系统的可维护性和复用性，并促进在不同平台上的代码重用。
然而，MDA也面临着一些挑战和限制，需要开发者在实践中权衡其利弊，并根据具体项目的需求来决定是否使用MDA。
UAP经典的介绍及构架
附件4：UAP介绍一、UAP简介UAP（Universal Application Platform）平台是用友软件经过多年的技术积累和知识沉淀，在微软.NET相关规和标准的基础上，提供完全支持基于领域语言(DSL)的模型驱动开发(MDD)模式，为各种复杂的企业级商业应用系统提供专业、安全、高效、可靠的开发、部署和运行企业管理应用软件的开发工具平台。
通过UAP平台，使企业信息资源变得可重用、透明化，并且系统具有高可扩展性，让业务处理更加高效、简洁、安全。
UAP平台为用户提供了一个统一的集成开发环境，用户可以使用包括模型设计、UI设计、报表设计、规则设计、数据库设计、BI设计等各方面的设计器，并通过可视化的界面和友好的交互操作，自动生成用户所需要的各种功能控件。
使得大型的企业级商业应用软件第一次实现了技术与业务关注点的分离，并且通过快速的动态业务建模与服务组装技术，实现了企业动态业务的快速部署与应用，真正实现了“随需而变”的实时企业与全球商务的企业信息化价值理念。
1.1 UAP的目标作为开发工具平台，UAP需要实现与操作系统、数据库、.Net Framework、Office、WMI、.Net Compact Framework、MSMQ等底层核心技术的调用与协作，通过屏蔽底层的复杂实现，提高企业应用软件的灵活性、可扩展性和开放性。
作为应用设计平台，UAP提供了统一的集成开发环境，其中包括模型设计、UI设计、报表设计、规则设计、数据库设计、BI设计等各方面的设计器，通过可视化的界面和友好的交互自动产生需要的各种软件工件，极提高了软件开发的效率和质量。
作为运行执行平台，UAP在系统交付、安装和部署后，支撑业务系统的解析和执行；提高应用软件的可定制性与可集成性。
作为集成平台，UAP提供对OFFCIE、移动商务、第三方软件系统等企业级的集成与应用协同。
作为管理平台，UAP通过使用权限管理、EAI、数据库管理等管理工具实现对业务系统的调整和控制。
模型驱动架构的应用
２ 模 型驱动架构 的概念
２ １ 建模及其对软件发展 的作 用 ．
模型和模型驱 动软件 的发展是 ＭＤ Ａ方法 的基础 ， 也是 它的核心 。建模提供 了对 于一个 实体 系统 的抽 象 方法 ， 对于预测 系统质 量、 当系统表 面发 生变化 时定 位 特殊 的属性 等方面 都非常 有用 ， 还可 以让不 同 的开 发 者之 间进行 系统特性 的交流 。
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２ ０ 年 第 １ 期 ０８
计 算 机 系 统 应 用
一 一
模 型 驱 动 架 构 的应 用
Ｔｈｅ ａ ｐｐｌ ａ ｉ ＤＡ ｉ ｔｏｎ ｏｆ Ｍ ｃ ａｐｐｒ ｃｈ ｏａ
李 丽 （ 宁波城 市职业技术学院
摘
宁波 ３５０ ） １１０
型 驱动 架 构 的 某 些 应 用 。
关键 词 ：模 型 建模 模 型驱 动 的软 件 体 系结 构
１ 引言
Ｏ ＭＧ创建 了一个概念性 的框架 ， 它将平台选 择与 独立 的面 向业务 的决定分离开来 以使在架 构和演进 这 些 系统时允许 更大 的灵活性 ， 这个概念 性框架 和帮 助 实现 它的标 准就 是 ＭＤ 。模 型驱 动 的软 件体 系结 构 Ａ
系统 的关键特性 时 ， 以及 当系统的规 模及复 杂性发 生
变化 时这种 非正式 的模型 都会使得 管理 变得很 困难 。 因此 ， 以使 用某些合 适 的建 模符号 来提高代 码 的可 可 读性， 即代码模 型 ， 或执 行模 型。通 过这种 方 法 ， 图表
可以 用来直接 表现 出代码 的作 用， 并且为视 图和可 能
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计 算 机 系 统 应 用
２ ０ 年 第 １ 期 ０８
・ 一
基于DDD(领域驱动设计)的微服务设计实例
基于DDD（领域驱动设计）的微服务设计实例领域驱动设计（DDD）是一种软件开发方法论，旨在帮助开发人员更好地理解和解决复杂业务领域中的问题。
在微服务架构中，DDD可以帮助我们将系统划分为多个微服务，并以领域为中心进行设计和开发。
本文将介绍一个基于DDD的微服务设计实例。
假设我们正在开发一个在线商城系统，其中包含商品管理、订单管理和用户管理等多个子系统。
我们将以商品管理子系统为例进行详细说明。
1.领域建模首先，我们需要进行领域建模，即识别出商品管理子系统的核心业务概念。
在这个例子中，核心概念可能包括商品、库存、价格等。
我们可以使用领域建模工具（如UML类图）来可视化这些概念之间的关系。
2.聚合根在DDD中，聚合根是一个对象，它是整个聚合（一组相关对象的集合）的入口点。
在商品管理子系统中，商品可以被视为一个聚合根。
商品可以有多个属性，如名称、描述和价格等，同时还有库存和销售记录等相关对象。
3.领域服务领域服务是一种封装了领域逻辑的对象，它可以用于处理复杂的业务操作。
在商品管理子系统中，我们可以定义一个商品服务，用于处理商品的创建、更新和删除等操作。
此外，还可以定义一些其他的领域服务，如库存服务和价格服务，用于处理与商品相关的库存和价格逻辑。
4.值对象值对象是一种没有唯一标识符的对象，其相等性通常是根据其属性值来判断的。
在商品管理子系统中，我们可以定义一些值对象，如商品名称、商品描述和价格等。
这些值对象可以被多个聚合根和实体共享，提高系统的可复用性和灵活性。
5.领域事件领域事件是一种用于表示领域中发生的重要事情的对象。
在商品管理子系统中，我们可以定义一些领域事件，如商品创建事件、商品更新事件和商品删除事件等。
这些事件可以被用于触发其他微服务的操作，如订单服务接收到商品创建事件后，可以根据该事件创建相应的订单。
6.限界上下文限界上下文是一种用于划分系统的边界的模式。
在微服务架构中，每个微服务可以被视为一个限界上下文，它有自己的领域模型和业务规则。
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基于模型驱动开发的软件架构设计与实现
随着软件技术的不断发展，越来越多的企业和团队开始采用模型驱动开发（Model Driven Development，简称MDD）的方法来进行软件架构的设计与实现。
基于MDD的软件架构设计具有更加高效、精准、灵活等优势，能够大大提高软件开发的质量和效率。
一、MDD的基本概念
MDD是一种基于模型的软件开发方法，它将软件项目的开发流程抽象为一系列的模型转换，从而在更高层次上构建、分析和维护软件系统。
MDD的核心在于利用模型来代表软件系统，从而使软件开发人员更关注于系统的规划和设计，而非代码实现。
在MDD中，一个软件系统的架构是通过一系列的模型转换来完成的。
MDD 的流程包括五个主要的阶段：需求分析、设计、建模、代码生成和测试。
其中，建模阶段是MDD最重要的组成部分，它能够将系统的各个方面抽象为一个或多个模型，并为设计和实现中的所有决策提供支持。
二、MDD的优势
相对于传统的软件开发方法，MDD具有以下优势：
1.高效：MDD能够大大缩短开发时间。
因为MDD是基于模型的，能够使开发人员在不同的抽象层次上工作，避免了开发人员重复编写代码的冗长过程，使时间成本降低。
2.精准：MDD通过一组完整的模型，包括业务流程模型、领域模型、数据模型等，为软件开发人员提供了完整的、明确的需求和设计方案。
这样，不仅能够降低错误率，而且能够更好地满足用户需求。
3.灵活：由于MDD的准确性和严密性，当业务或需求变化时，开发人员能够
更加快捷地作出相应的调整，并且在项目的不同阶段可以更容易地对软件进行修改，从而为升级和维护带来更多的灵活性。
三、MDD的实践
MDD不仅是一种软件开发方法，更是一种软件开发文化。
要实践MDD，需要重视以下一些问题：
1.需求工程：由于MDD抽象程度高，建模所涉及的领域非常广泛，所以需求
工程非常重要。
需求分析贯穿整个MDD的软件开发过程，必须在开始进行模型设
计之前了解客户真正需要的东西。
精确定义需求是确保模型最终权威的方法。
2.建模工程：建模是MDD的核心。
建模的质量决定了整个MDD的有效性和
可测试性。
开发人员应当充分了解模型包括哪些方面和元素，掌握UML或其他基
础平台的生产工具，并能够使用代码生成工具。
3.迭代方式：针对不断变化的需求和客户要求，MDD通常会采用“快速原型迭代”或“增量构建”等方式。
在软件开发周期结束之前，为客户提供可视化的“互动”
点或“演示”，从而更好地保证软件开发质量。
四、结语
MDD是一种重要的软件开发文化，已经得到了广泛的应用。
在本文中，我们
简要介绍了MDD的基本概念、优势和实践。
可以看出，MDD是一种精益的软件
开发方法，应用MDD将能够显著提高软件开发的质量和效率，并帮助软件开发人
员更好地满足客户的需求。