1. 什么是MDA

MDA(Model Driven Architecture)是模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，它是由OMG定義的一個(gè)軟件開發(fā)框架。它是一種基于UML以及其他工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的框架，支持軟件設(shè)計(jì)和模型的可視化、存儲(chǔ)和交換。和UML相比，MDA能夠創(chuàng)建出機(jī)器可讀和高度抽象的模型，這些模型獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)技術(shù)，以標(biāo)準(zhǔn)化的方式儲(chǔ)存。MDA把建模語(yǔ)言用作一種編程語(yǔ)言而不僅僅是設(shè)計(jì)語(yǔ)言。MDA的關(guān)鍵之處是模型在軟件開發(fā)中扮演了非常重要的角色。

MDA源自于眾所周知的把系統(tǒng)操作的規(guī)范從系統(tǒng)利用底層平臺(tái)能力的方式細(xì)節(jié)中分離出來(lái)的思想，MDA提供了一種途徑（通過相關(guān)的工具）來(lái)規(guī)范化一個(gè)平臺(tái)獨(dú)立的系統(tǒng)、規(guī)范化平臺(tái)、為系統(tǒng)選擇一個(gè)特定的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，并且把系統(tǒng)規(guī)范轉(zhuǎn)換到特定的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。MDA的三個(gè)主要目標(biāo)是：通過架構(gòu)性的分離來(lái)實(shí)現(xiàn)輕便性、互操作性和可重用性。

在MDA中軟件開發(fā)過程是由軟件系統(tǒng)的建模行為驅(qū)動(dòng)的。下面是MDA的軟件開發(fā)周期：

MDA生命周期和傳統(tǒng)生命周期沒有大的不同，主要的區(qū)別在于開發(fā)過程創(chuàng)建的工件，包括PIM（Platform Independent Model，平臺(tái)無(wú)關(guān)模型）、PSM（Platform specific Model，平臺(tái)相關(guān)模型）和代碼。PIM是具有高抽象層次、獨(dú)立任何實(shí)現(xiàn)技術(shù)的模型。PIM被轉(zhuǎn)換為一個(gè)或多個(gè)PSM。PSM是為某種特定實(shí)現(xiàn)技術(shù)量身定做。例如，EJB PSM是用EJB結(jié)構(gòu)表達(dá)的系統(tǒng)模型。開發(fā)的最后一步是把每個(gè)PSM變化為代碼， PSM同應(yīng)用技術(shù)密切相關(guān)。傳統(tǒng)的開發(fā)過程從模型到模型的變換，或者從模型到代碼的變換是手工完成的。但是MDA的變換都是由工具自動(dòng)完成的。從PIM到PSM，再?gòu)腜SM到代碼都可以由工具實(shí)現(xiàn)。PIM, PSM,和Code 模型被作為軟件開發(fā)生命周期中的設(shè)計(jì)工件，在傳統(tǒng)的開發(fā)方式中是文檔和圖表。重要的是，它們代表了對(duì)系統(tǒng)不同層次的抽象，從不同的視角來(lái)看待我們的系統(tǒng)，將高層次的PIM 轉(zhuǎn)換到PSM 的能力提升了抽象的層次。能夠使得開發(fā)人員更加清晰地了解系統(tǒng)的整個(gè)架構(gòu)，而不會(huì)被具體的實(shí)現(xiàn)技術(shù)所“污染”，同時(shí)對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，也減少了開發(fā)人員的工作量。

MDA的出現(xiàn)，為提高軟件開發(fā)效率，增強(qiáng)軟件的可移植性、協(xié)同工作能力和可維護(hù)性，以及文檔編制的便利性指明了解決之道。MDA被面向?qū)ο蠹夹g(shù)界預(yù)言為未來(lái)兩年里最重要的方法學(xué)。當(dāng)今建模的主要問題在于，對(duì)于很多企業(yè)來(lái)說(shuō)它只是紙面上的練習(xí)。這就造成了模型和代碼不同步的問題，代碼會(huì)被不斷修改，而模型不會(huì)被更新，這樣模型就失去了意義。彌補(bǔ)建模和開發(fā)之間的鴻溝的關(guān)鍵就在于將建模變?yōu)殚_發(fā)的一個(gè)必不可少的部分。MDA 是模型驅(qū)動(dòng)開發(fā)的框架，MDA 的愿景是定義一種描述和創(chuàng)建系統(tǒng)的新的途徑。MDA 使得UML 的用途走得更遠(yuǎn)，而不僅僅是美麗的圖畫。很多專家預(yù)言MDA 有可能會(huì)帶領(lǐng)我們進(jìn)入軟件開發(fā)的另一個(gè)黃金時(shí)代。

2. MDA框架

MDA 將軟件系統(tǒng)的模型分離為平臺(tái)無(wú)關(guān)模型PIM 和特定平臺(tái)模型PSM，同時(shí)又能通過轉(zhuǎn)換規(guī)則將它們統(tǒng)一起來(lái)，以這樣的方式試圖去擺脫需求變更所帶來(lái)的困境。平臺(tái)無(wú)關(guān)模型PIM 是對(duì)系統(tǒng)高層次的抽象，其中不包括任何與實(shí)現(xiàn)技術(shù)相關(guān)的信息；特定平臺(tái)模型PSM是特定平臺(tái)相關(guān)的模型。在MDA 框架中，首先使用平臺(tái)無(wú)關(guān)的建模語(yǔ)言來(lái)搭建平臺(tái)無(wú)關(guān)的模型PIM，然后根據(jù)特定平臺(tái)和實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言的映射規(guī)則，將PIM 轉(zhuǎn)換以生成平臺(tái)相關(guān)的模型PSM，最終生成應(yīng)用程序代碼和測(cè)試框架。

MDA框架的“建筑材料”包括：高層次模型；一種或多種標(biāo)準(zhǔn)、精確定義的語(yǔ)言，用來(lái)編寫高層次模型；如何把PIM變換到PSM的定義；編寫這些定義的語(yǔ)言，這種語(yǔ)言能夠被變換工具執(zhí)行；能夠執(zhí)行變換定義的工具；能夠執(zhí)行PSM到代碼的變換工具。

上圖是MDA的框架，它的主要元素有模型、PIM、PSM、語(yǔ)言、變換、變換定義、以及變換工具。MDA 是一個(gè)開放的，中立于軟件供應(yīng)商的架構(gòu)，它廣闊地支持不同的應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)平臺(tái)，能夠成為應(yīng)用領(lǐng)域和具體技術(shù)平臺(tái)之間的杠桿。在MDA 開發(fā)途徑中，PIM 代表對(duì)需求的建模，PSM 代表應(yīng)用具體技術(shù)后的模型，這使得MDA 成為需求和技術(shù)之間的杠桿；它們各自的改變都可以是相互獨(dú)立的，不會(huì)造成商業(yè)邏輯和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的緊密藕合，同時(shí)MDA 又可以通過轉(zhuǎn)換來(lái)彌補(bǔ)它們之間的鴻溝，從而保護(hù)我們的投資。MDA 開發(fā)途徑使得我們的系統(tǒng)能夠靈活地被實(shí)現(xiàn)、集成、維護(hù)和測(cè)試，系統(tǒng)的輕便性、互操作性和可重用性都是可以長(zhǎng)期保持的，能夠應(yīng)對(duì)未來(lái)的變化。

3. MDA的現(xiàn)狀

MDA 還處在一個(gè)發(fā)展的過程中，MDA還在不斷的演進(jìn)。雖然MDA正朝氣蓬勃地走來(lái)，但是人們也能看出它所存在的問題。MDA最大的好處就是業(yè)務(wù)模型的持久價(jià)值，但是付出的代價(jià)是增加了抽象層，而目前看來(lái)，層之間的轉(zhuǎn)換并不是我們所期待的那樣順暢，至少，從PIM到PSM，從PSM到代碼，這個(gè)實(shí)現(xiàn)的過程要遠(yuǎn)比從3GL生成機(jī)器代碼來(lái)得困難。在建模技術(shù)方面，UML正在暴露其固有的缺陷，它需要擴(kuò)展更多的機(jī)制來(lái)支持精確建模和分析模型，雖然目前OCL為精確建模提供了一定的支持，但是這種支持距離可執(zhí)行模型的理想還很遙遠(yuǎn)。回顧MDA的歷史，我們可以看出UML的巨大成功為MDA的產(chǎn)生奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也感覺到：在由軟件工藝到軟件工程的漫漫長(zhǎng)路中，MDA只不過是向前邁進(jìn)了一小步，但卻給整個(gè)軟件業(yè)掀起了一場(chǎng)波瀾，它在模型定義、開發(fā)過程等諸多方面都將對(duì)未來(lái)IT技術(shù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

目前在MDA開發(fā)工具市場(chǎng)上的情形是：由于從PIM 到PSM轉(zhuǎn)換方法的標(biāo)準(zhǔn)化尚未完成，IBM、Borland等大型廠商大都持謹(jǐn)慎態(tài)度，雖然也紛紛在他們的開發(fā)工具中提供部分的MDA功能，但并沒有完全遵循OMG定義的MDA規(guī)范。雖然如此，IBM除了在Rational中增加MDA功能之外，在開源項(xiàng)目Eclipse中，也提出了EMF（Eclipse Modeling Framework）這一創(chuàng)新的MDA代碼生成系統(tǒng)項(xiàng)目，由此可見IBM對(duì)MDA這一發(fā)展中的技術(shù)的重視程度。Borland公司宣稱他們也在關(guān)注MDA技術(shù)，并且準(zhǔn)備在Together中配置基于MDA的模型自動(dòng)生成功能。相對(duì)于業(yè)界大廠的冷靜和矜持，一些中小廠商反而特別活躍，像Interactive Objects公司著名的ArcStyler、Compuware公司著名的OptimalJ，還有開放源碼的AndroMDA等遵循OMG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的MDA工具已在一些項(xiàng)目中得到了廣泛的運(yùn)用，并取得了顯著的成效。

4. MDA的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

為了實(shí)現(xiàn)MDA這一宏大構(gòu)想，OMG制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)：

UML：UML被MDA用來(lái)描述各種模型。它并不是為MDA而生，但是作為目前最為風(fēng)行的建模語(yǔ)言，UML已經(jīng)占據(jù)了全球建模語(yǔ)言領(lǐng)域90％的市場(chǎng)份額，成為了建模語(yǔ)言事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，因此OMG將它作為MDA技術(shù)的基礎(chǔ)是自然而然的明智選擇。它是MDA的基礎(chǔ)，也是MDA最有力的武器。

MOF：MOF（Meta Object Facility 元對(duì)象機(jī)制）是比UML更高層次的抽象，它的目的是為了描述UML的擴(kuò)展或者其它未來(lái)可能出現(xiàn)的類UML的建模語(yǔ)言。雖然MOF也不是為MDA而生的，但是我們可以體味到OMG的工程師們良苦的用心和長(zhǎng)遠(yuǎn)的目光。

XMI：XMI（XML-based metadata Interchange）是基于XML的元數(shù)據(jù)交換。它通過標(biāo)準(zhǔn)化的XML文檔格式和DTDs（Document Type Definitions）為各種模型定義了一種基于XML的數(shù)據(jù)交換格式。這使得作為最終產(chǎn)品的模型可以在各種不同的工具中傳遞，這一點(diǎn)是非常重要的，它保證了MDA不會(huì)在打破了一種束縛之后再被加上一層新的束縛。

CWM：CWM（Common Warehouse Metamodel 公共倉(cāng)庫(kù)元模型）提供了一種數(shù)據(jù)格式變換的手段，在任意級(jí)別的模型上都可以使用CWM來(lái)描述兩種數(shù)據(jù)模型之間的映射規(guī)則，比如將數(shù)據(jù)實(shí)體從關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)變換為XML格式。在MOF的框架下，CWM使得通用的數(shù)據(jù)模型變換引擎成為可能。

在OMG的藍(lán)圖中，UML、MOF、XMI、CWM等一系列標(biāo)準(zhǔn)分別解決了MDA的模型建立、模型擴(kuò)展、模型交換、模型變換這幾個(gè)方面的問題。OMG試圖通過標(biāo)準(zhǔn)化的定義，擴(kuò)大MDA的應(yīng)用范圍。同時(shí)通過這樣一個(gè)可擴(kuò)展的建模語(yǔ)言環(huán)境，IT廠商可以自由實(shí)現(xiàn)自己的建模語(yǔ)言，以及語(yǔ)言到可執(zhí)行代碼的映射，然而不管怎么樣，都必須處于OMG的標(biāo)準(zhǔn)化框架之下。