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面向方面程序设计是一种基于关注点分离的技术,通过将核心模块级关注点和系统级横切关注点分离,为面向对象技术中存在的代码缠结和散射问题提供了有效的解决途径。随着面向方面程序设计的日趋成熟,面向方面建模已经成为软件工程学研究的热点。
面向方面行为建模从软件实体的动态特征角度实现系统横切关注点模型元素的设计,从行为上反映方面与系统组件间的交互关系。目前,行为建模的研究主要集中在方面模型设计元素形式化描述以及自定义图形符号的方法,其不足之处在于系统模型的设计只能局限于特定设计平台;此外,由于缺乏建模工具支持使得面向方面行为建模的推广和应用难以实现,进而制约了面向方面软件开发的发展。因此有必要设计一种独立于特定设计平台,能够应用于建模工具的面向方面行为建模方法。
为了解决上述问题,本文通过UML的轻型扩展机制Profile定制特征文件AOBM Profile实现面向方面行为建模的元模型支持,为其提供了表达面向方面核心概念的基于UML规范的模型元素描述机制。同时,利用元模型交互XMI技术的UML2实现来完成AOBM Profile设计,实现AOBMProfile在多种标准UML建模工具的支持。在此基础上,提出了一个能够应用于一般软件系统的面向方面行为模型设计方法。为弥补现有研究方法中缺乏模型编织的缺陷,基于模型转换原理,通过XML解析程序Dom4j设计了模型编织器,实现了设计层面的模型编织以及代码框架的自动生成。为实现面向方面行为建模的可视化,应用AOBM Profile扩展标准建模工具MagicDraw UML,规范和完善了建模行为。最后,通过实例验证分析了方法的可行性和正确性。
研究工作为面向行为建模提供了模型元素描述机制和建模工具的支持,解决了现阶段面向方面行为建模这方面的缺陷;同时为模型元素的进一步扩展提供了条件。实验表明面向方面行为建模方法能够有效地应用到软件系统开发中,实现了与传统设计方法的良好互补。