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面向活动图的代码自动生成技术研究

作　者: 王志超
导　师: 吴翔虎
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: UML活动图代码自动生成并发
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 38次
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内容摘要

长期以来,型号软件的研制生产效率过低、周期过长、成本过高、风险难以控制,已成为制约武器装备更新换代速度、降低武器装备生产效率的关键因素。采用代码自动生成的方法可以在充分继承以往型号软件研制经验的基础上,立足软件重用,找到一条快速研制出高质量、高可靠、高安全的软件产品的途径。UML活动图模型可以描述系统工作流程及并发活动,是描述系统行为的重要工具,是系统功能的可视化蓝图。UML活动图中有创建和合并进程的图元fork、join,利用这些图元可以方便、直观的展现多进程间的交互关系。活动图是研究多进程并发有力的工具。本文主要研究UML活动图的自动代码生成相关技术,并针对活动图图元的一个子集设计完成一个代码自动生成系统。主要包括以下方面内容:首先,本文对活动图的所有图元进行语义分析,弄清各个图元的基本语义,是否适合代码自动生成,应翻译成何形式的代码。之后,选择其中最基本的、又能完整表述并发的六种图元作为研究范围,进而设计代码自动生成系统。因为Java语言支持多线程编程的特点,因此将目标代码确定为Java代码。代码自动生成系统的核心思想是:首先定义XML文件格式来描述活动图;之后通过DOM技术将.xml格式的活动图读入程序;进而将活动图拆分为一个个独立的活动子图;针对每一个活动子图,将其拆分为若干进程和控制进程执行的信号量,最终把这些进程和信号量逐个翻译生成对应的代码。本文最后,举出多层嵌套和复杂的并发活动图的测试用例,通过系统实现代码自动生成过程,并分析生成代码的运行结果和原活动图的语义是否一致,从而展现本系统的功能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-16
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
  1.3 主要研究内容及组织结构  14-16
第2章 UML 语言和UML 活动图  16-20
  2.1 UML 语言  16-18
    2.1.1 UML 历史  16
    2.1.2 UML 的组成  16-17
    2.1.3 UML 的体系结构  17-18
  2.2 UML 活动图  18-19
    2.2.1 活动图的定义  18
    2.2.2 活动图的应用  18-19
  2.3 本章小结  19-20
第3章 UML 活动图图元的语义分析  20-30
  3.1 活动图的节点  20-25
    3.1.1 选择节点&融合节点  21-22
    3.1.2 初始节点  22
    3.1.3 分节点&合节点  22-24
    3.1.4 活动终节点&流终节点  24-25
    3.1.5 数据存储  25
    3.1.6 发送事件活动&接收事件活动  25
  3.2 活动图的边  25
  3.3 其它图形元素  25-29
    3.3.1 活动分割区域  25-26
    3.3.2 可中断活动区域  26
    3.3.3 异常处理  26-27
    3.3.4 扩展区域  27-28
    3.3.5 前、后条件  28
    3.3.6 设定参数  28-29
  3.4 本章小结  29-30
第4章代码自动生成系统的设计与实现  30-46
  4.1 设计目标  30-31
  4.2 活动图的XML 描述  31-34
  4.3 活动图拆分活动子图  34-36
  4.4 活动子图的代码自动生成  36-45
    4.4.1 活动子图拆分为进程  37-39
    4.4.2 join 节点对应生成信号量Sem  39-41
    4.4.3 存在子图的activity 节点对应生成信号量ActivitySem  41
    4.4.4 进程翻译为对应的目标代码  41-45
  4.5 本章小结  45-46
第5章代码自动生成系统的测试  46-54
  5.1 测试环境  46
  5.2 多层嵌套的活动图用例测试  46-48
  5.3 复杂的并发活动图用例测试  48-53
  5.4 本章小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-58
致谢  58-59

面向活动图的代码自动生成技术研究

内容摘要

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