XTUML

XT UML是一個定義良好的、基於UML表示法的全自動軟體開發方法標準。XT UML可以加速實時嵌入式和工業軟體項目的開發過程,這一點已被超過1400個的此類項目證明。這些項目包括國防部飛行關鍵系統,全天候性能的關鍵容錯電信系統,資源嚴重受限的消費電子產品和規模仿真系統。

簡介

可執行和可轉譯的UML(Executable TranslatableUML, XT UML)將軟體分析模型和設計分離開來,它允許開發者脫離目標平台對軟體的分析模型進行測試,而後套用模型編譯器從測試後的分析模型自動生成特定目標平台和語言的、最佳化的原始碼。圍繞應用程式模型和軟體架構設計完全隔離的動機,XT UML的設計包括如下3個部件:
(1) 應用程式模型(即軟體分析模型)實現對軟體功能的清晰準確建模。應用程式模型是可執行的,因此可以用來驗證軟體的功能需求。應用程式模型完全獨立於軟體設計和實現細節。
(2) 軟體架構(定義為設計模式、設計規則和實現技術的集合)被集成在轉譯器中,充當目標代碼生成的參照模板。軟體架構完全獨立於它們支持的應用程式類型。
(3)轉譯器(translator)將應用程式模型映射到軟體架構中相應的設計規則和模式,實現被建模部件的100%代碼自動生成。
2 XTUML的基本概念
2.1 XT UML開發過程
基於XT UML可以實現簡潔、魯棒、定義良好、且具備清晰入口和出口的軟體項目開發過程。軟體架構設計和應用程式模型的完全隔離允許套用分析和軟體設計工作並行進行。XT UML開發過程的這種並行性能夠壓縮開發周期,進而相對於其它過程(在這些過程中分析和設計活動是順序執行的)縮短項目進度。

可執行的UML

XT UML應用程式模型自身包含足夠的細節(XT UML依賴UML精確動作語法實現基於UML模型元素的邏輯和流程控制)用以實現獨立於軟體設計和實現的應用程式執行和測試(不需要額外的設計細節和目標代碼)。可以從應用程式模型導出形式化測試用例以驗證應用程式模型是否已滿足軟體需求,這種基於可執行應用程式模型的測試允許開發者在最早的時間以最小的代價消除系統錯誤,並為軟體分析定義了一個清晰出口:完整的套用分析模型必須是完全可執行的。

可轉譯的UML

XT UML自動從應用程式模型生成100%完整的、對目標平台最佳化的原始碼。轉譯器由以下3個部分組成。
(1) 用於轉譯的軟體設計元素是設計模式和轉譯規則的集合,其中轉譯規則(又稱為轉譯原型–Archetypes)規定代碼構建所需的設計模式以及何時和怎樣套用或填充這些模式。
(2) 轉譯引擎提取XTUML應用程式模型信息,解釋設計模式和轉譯規則,將模型部件映射到設計模式,最終生成完整原始碼。
(3) 運行時庫提供一系列預編譯例程支持轉譯得到的目標代碼模組。
上述轉譯器模組切分利於對轉譯器的定製、構建和維護:對設計模式、轉移規則以及運行時庫的添加和修改不需要修改轉譯引擎代碼。轉譯器控制的代碼生成過程包括3個步驟:
轉譯器從XT UML應用程式模型提取所需信息;
轉譯器根據轉移規則為待轉換模型部件選擇合適的設計模式;
轉譯器使用從XT UML套用模型提取的信息填充設計模式而得到完整原始碼。
這一簡單過程的有效性在於一個設計模式的填充通常會引發其它設計模式/規則的填充/調用,進而使一個模型部件的轉譯引發多個部件的嵌套轉譯,而這一切都是由轉譯器自動完成的。

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