专家访谈: Chris Gerken 谈模型驱动的开发

引言

WebSphere 咨询师 Chris Gerken 回答了有关模型驱动的开发（Model-Driven Development，MDD）的问题，以及如何创作并使用可执行模式、Java™ Emitter Templates (JET) 和 Design Pattern Toolkit (DPTK) 来生成应用程序源代码。MDD 转换现在被用作可执行模式。它们自动执行约定、最佳实践和指导方针的一致应用。现在，Eclipse 和 RSA 中的重要新功能允许您轻松创作这些模式来生成应用程序源代码（Java、COBOL、JSP、XML、属性文件，等等）。

问：给定一个统一建模语言（United Modeling Language，UML）活动模型，如何创建一个插件来执行模型到模型转换（UML2 到 DSL Ecore），并通过 Java Emitter Templates (JET) 使用该模型中的信息来生成代码，但是必须无缝并以编程方式完成？

答：一般情况下，您应该使用中间相遇 (meet-in-the-middle) 方法。首先构建出您的 JET 转换（如果您仍在使用 Rational Software Architect (RSA) V6.x，则使用 alphaWorks® 推出的 Design Pattern Toolkit (DPTK)）。输入模型已经过优化，使得模板中的模型访问变得非常简单。

在编写模型到文本转换之后，您可以编写一个 RSA 转换，用于导航您的 UML 模型并构建一个与 JET 转换所需的输入模型类似的内部模型。RSA 转换中的最后一个规则将组合的内部模型转换为可由 JET 转换容易地使用的格式（XML 字符串或 EMF 内存中的模型），以便以编程方式调用 JET（或 DPTK）。

问：什么是范例，它如何帮助我构建模型到文本转换？

答：范例是您希望您的模型到文本转换所生成结果的代表性示例。它由 RSA 中的范例创作工具使用，并用于快速提取输入模型模式和模型到文本模板。范例创作期间的假设在于，该范例是按照所有适用的最佳实践、指导方针、约定等等来编写的。它演示了该转换所要支持的所有可变点。尽管起初可能觉察不到，但是通过构建并验证一个范例，然后使用它作为转换创作过程的输入，您将会节省大量的时间。

问：何时应该使用 DPTK 而不是 JET 来编写模型到文本转换？

答：如果您计划在 Eclipse 3.2、Rational Application Developer (RAD) V7 或 Rational Software Architect V7 上运行转换，则使用 JET。对于早期版本的 RSA、RAD 或 Eclipse，则使用 DPTK。

问：我想使用部署描述符 (web.xml) 作为 JET 转换的输入模型，但是我还需要一些无法加入部署描述符的其他数据。如何才能做到呢？

答：您可以将附加信息放到第二个 XML 文件中。您的转换将采用两个文件之一作为其主要输入，并将使用内容标记来将第二个文件读取、分析和加载到内存中。在从两个文件加载两个模型之后，您可以执行任何必要的模板处理来生成您的文件。

问：模式与模型到文本转换有什么关系？

答：Grady Booch 曾经将模式定义为对给定上下文中重复出现的问题的解决方案。此定义意味着最佳实践、指导方针和命名约定等全都是模式的形式。由于模型到文本转换可以自动化最佳实践、指导方针和命名约定的应用，因此模型到文本转换（以及模型到模型转换）可以自动化模式的应用。我经常将术语“转换”和“模式”交替使用。

问：我一直想弄明白的一件事情是如何界定我的范例和模式的范围。我希望确保该范围足够大，能够实现模式到文本转换的强大功能，但是又要足够小，以避免使我们的第一个转换就不堪重负。

答：可以使用多种方法来界定您的范例范围：

• 首先：“模式是对给定上下文中重复出现的问题的解决方案。”解决方案可以采用最佳实践、约定、指导方针、设计文档等形式。寻找解决某个特定问题的文件组，例如如何保存某个对象（包括文档和 j-unit 测试文件）。当然，在您的整个应用程序套件中解决此问题的次数越多，效果就越好。
• 如果生成各个文件所需的两个模型数据集合是重叠的，则我可以说这两个文件“MDD 相关”（我的术语）。示例包括一个文件的类或文件名在另一个文件的源代码中被调用、相同的属性名称（或变体，如 getter 和 setter 名称）出现在两个文件的源代码中，等等。我们还可以说 MDD 关系是强（接口和实现类）的或弱（Java 项目的 Jar 名称和引用 admin 脚本）的。您需要寻找强 MDD 相关的文件组（考虑数学上的闭包）。

这两种方法最终都确定相同的文件组。为了找到一个理想的入门范例，我将寻找一个包含大约 20 个文件的文件组。我观察到某个模式中大约 80% 的模板无关紧要，15% 的模板简单且易于完成，另外 5% 的模板则相当粗糙。

如果您是经验更丰富的模式创作者，您可以查看文件，提一些问题，并获得模板数量和复杂性以及模型大小和形状的准确判断。我会为其他看不见的复杂性添加风险因素，例如主题专家和模式主题专家不熟悉其他主题专家的领域。

为进一步简化，我会为您的第一个转换构建 5 至 10 个模板。如果再多，您也只是在花更多的时间证实同样的结果。如果再少，则不会看到模型到文本转换的强大功能。

问：我有一些 Java 类，它们将是用于 JET 生成的真正理想候选者，但是每个类中还有许多将会很难生成的业务逻辑。我想我可以一次生成类源代码，并让开发人员添加他们的业务逻辑，但是如果我必须重新生成源代码，如何才能避免改写那些业务逻辑呢？

答：您需要使用 JET 中的 userRegion 标记。此标记标识所生成的文本中可由用户修改的部分。如果再次运行转换，开发人员所做的更改会在重新生成过程中保留下来。简而言之，您可以创建模板来生成源代码，标识所生成的源代码中开发人员可能希望修改的部分，并用 userRegion 标记来包括那些部分。

问：哪些类型的应用程序是使用模型到文本转换生成的？

答：由于 RSA V7 是最近才推出的，大多数模型到文本转换都是使用 DPTK 编写的。已生成的应用程序和组件包括自定义 Portlet、J2EE 应用程序、Eclipse 组件（向导、对话框、帮助、富客户端）、优化的数据库访问和其他特定于客户的应用程序。

问：我为 RSA V6 编写了许多 DPTK 模式。将它们迁移到 JET 和 RSA V7 的最容易方法是什么？

答：RSA V7 和 RAD V7 都附带了一个 JET 标记库，称为 DPTK 兼容层。此标记库包含了外观和行为都与 DPTK 标记类似的标记。然而，这些标记是在 JET 之上实现的。

在将您的模式加载到 V7 工作区中以后，您可以将 DPTK 模式“Add JET Behavior”应用于您的 DPTK 模式，以添加将该转换调整为 JET 转换所需要的正确属性、设置和文件夹。

问：新的 JET 标记有何出众之处？我已经可以使用嵌入式 Java 来做同样的事情。

答：与您自己可以使用嵌入式 Java 来提供的模板流控制（迭代、条件处理、模型访问，等等）相比，JET 标记提供了相同级别的模板流控制，但它们是以与语言无关的方式实现的。这使得 COBOL、C 程序员和系统管理员无需学习 Java 即可创作转换。

有些标记还隐藏了大量阻碍嵌入 Java 的复杂性。例如，文件标记（将模板应用于模型并在新的 Eclipse 资源中存储最终内容）还与配置管理插件和其他编辑器交互，以确保在 Eclipse 中正确创建所生成的文件。

问：您面对着多个转换：UML2Java、JET 和 DPTK？RSA 中的最明显策略是什么？

答：所要使用的模型到文本转换技术取决于您使用的 Rational 工具版本。第一选择是 EMFT JET（在 Eclipse 3.2.0 和 Rational V7 及更新版本中可用）。如果您没有运行这些平台之一，则您应该使用 DTPK。

问：什么是模式存储库 (Pattern Repository)，它与资产存储库（Asset Repository，RAS）如何相关？同样，这是 RSA 中的一个令人混淆的方面。

答：模式存储库是一个服务器（尽管它可以在您的本地计算机上），其中保存了作为可重用资产规范（Reusable Asset Specification，RAS）文件来部署的模式。RAS 文件不过就是一个 zip 文件，其中具有一些关于 RAS 文件中资产性质和用途的附加元数据，以及描述应该在将 RAS 资产导入工作区时采取的任何安装步骤的元数据。特殊操作可以包括 Eclipse 插件安装或将文件导入工作区。这些操作是自动运行的。当然，RAS 文件也可以包含其他类型的资产。