基于GEF和EMF的JavaEE快速開發(fā)工具設計

0 引  言

作為Java語言的締造者，Sun公司在1999年底發(fā)布了企業(yè)級Java平臺J2EE——Java 2 Enterise Edition。隨著J2EE 1.5標準的發(fā)布，Sun將J2EE正式更名為JavaEE。JavaEE并非是一個產(chǎn)品，而是一系列技術和標準的集合。具體JavaEE平臺下的產(chǎn)品由各廠商實現(xiàn)，并遵循同一個標準。本文描述了一款基于GEF和EMF技術的JavaEE應用快速開發(fā)工具——jStudio，它可以快速、高效地自動生成基于Struts+Spring+Hibernate的JavaEE應用。該工具可以大幅度減少程序開發(fā)人員編寫重復性代碼的工作量，同時可提高代碼的質量，進而可縮短開發(fā)周期和降低開發(fā)成本。

1 GEF和EMF技術概述

GEF(graphical editing framework)和EMF(eclipse modeling framework)分別是Eclipse下的2個子項目，主要用于對桌面程序的開發(fā)。GEF是Eclipse提供的圖形編輯框架，GEF可以為用戶提供圖形化編輯模型，提升用戶體驗。EMF是Eclipse提供的模型驅動應用程序開發(fā)框架，可以產(chǎn)生代碼的框架。EMF可以基于XML Schema，UML或經(jīng)過注釋的Java中指定的模型，創(chuàng)建Java代碼，實現(xiàn)圖形化的數(shù)據(jù)編輯、操縱、讀取和序列化。

用來描述EMF模型的模型叫作Ecore，本質上是UML類圖的子集，它是關于應用的類和數(shù)據(jù)的簡單模型。當建立Ecore后，EMF采用實現(xiàn)與接口相分離的設計，將Ecore中的每個類(Eclass)自動生成1個接口和1個實現(xiàn)類。

其中的接口都會繼承EObject這些EMF中的集接口，如同java.lang.Object在Java中的地位。EMF還為每個模型分別生成一個對應factory和package的接口和實現(xiàn)類。其中，**Factory繼承于EFactory，為模型中每個類的創(chuàng)建提供create***方法。在jStudio中，采用EMF實現(xiàn)業(yè)務模型對象建立和代碼生成，降低開發(fā)人員的工作量，提高效率，而且生成的代碼簡潔、高效。 

2  快速開發(fā)工具的分析與設計

2.1 jStudio組成及功能

jStudio主要包含GUI(圖形界面)和SCAFFOLD(代碼框架)2部分。GUI是指工具的可視化和圖形化操作界面，主要采用GEF技術來實現(xiàn)，并且擴展Eclipse平臺中的工作臺、透視圖、主菜單和向導等擴展點，最終以Eelipse的RCP形式獨立地運行在操作系統(tǒng)之上，成為一個標準的桌面運用程序。jStudio的界面簡約、美觀，并具有良好的用戶體驗。SCAFFOLD是指工具生成基于Struts+Spring+Hibernate的代碼框架。生成的代碼包含JavaEE應用中頁面展示層、控制層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)持久層這四層的標準代碼，實現(xiàn)對每一個模型的增刪改查功能。jStudio在功能方面主要包含環(huán)境配置、模型建立、代碼生成、頁面編輯、數(shù)據(jù)庫編輯和發(fā)布部署等功能，涵蓋了JavaEE應用開發(fā)的各項操作和步驟，開發(fā)人員在jStudio上就可以實現(xiàn)代碼從無到有，程序從設計到運行的全部過程。[!--empirenews.page--]

2.2 jStudio整體流程

jStudio的操作步驟包含新建模型文件、創(chuàng)建模型、生成代碼、生成數(shù)據(jù)庫及發(fā)布部署等，具體操作流程如圖1所示。通過圖1中所示的幾步操作，開發(fā)人員就可以在不寫一行代碼的基礎上，快速開發(fā)出一套包含每個模型對象增刪改查功能的JavaEE應用。



2.3 jStudio代碼生成機制

jStudio的代碼生成主要由EMF的代碼生成技術來實現(xiàn)。通過對JavaEE的應用，創(chuàng)建一個源文件，作為代碼生成和業(yè)務模型對象建立的基礎和輸入接口。在這文件上通過jStudio提供的圖形編輯器創(chuàng)建JavaEE應用的眾多業(yè)務模型對象，然后jStudio在后臺把它轉換成EMF的Ecore模型，最后再調用EMF的代碼生成功能為每個業(yè)務模型對象生成該對象的JSP頁面展示層、Struts控制層、Spring業(yè)務邏輯層和Hibernate數(shù)據(jù)持久層的全部標準JavaEE代碼。這些生成的代碼編譯、發(fā)布和運行后，將為每個業(yè)務模型對象提供數(shù)據(jù)增加、刪除、編輯和查看等功能。另外，jStudio將根據(jù)數(shù)據(jù)源為每個模型自動生成對應的數(shù)據(jù)庫表，減少了開發(fā)人員創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表的工作量。

3快速開發(fā)工具的實現(xiàn)與運用

3.1  工具的實現(xiàn)

3.1.1  圖形界面的實現(xiàn)

jStudio是可視化、圖形化的編輯器，其圖形界面主要通過以下幾方面來實現(xiàn)：

(1)外圍界面。jStudio的工作臺、透視圖、主菜單和向導這4個外圍界面分別通過擴展Eclipse的org．eclipse．ui．a(chǎn)ctionSets，org．eclipse．ui．perspectives，org．eclipse．ui．menus和org．eclipse．ui．newWizards擴展點來實現(xiàn)，并且在這些擴展點對應的必須要實現(xiàn)的方法中編寫所需的代碼。在編寫完自定義代碼后，這些擴展點在Eclipe平臺中將再次調用SWT和JFace的方法和函數(shù)，以實現(xiàn)所需的圖形、按鈕和界面等。

(2)模型圖形。模型在jStudio中對應的是業(yè)務對象，是javabean，對應著數(shù)據(jù)庫里的表。圖形是可以上下變長的矩形，上端是對象的名稱，下端是對象的屬性，隨著屬性的增加，圖形會不斷地變長。另外，圖形也可以把屬性折疊起來，顯示對象名稱。同時，雙擊圖形會彈出一對話框，在對話框中可以設置對象的各種屬性和信息。

(3)連接線條。連接線條表示業(yè)務對象與業(yè)務對象間的關系，類似于數(shù)據(jù)庫表間的外鍵關聯(lián)。連接線條帶有錨點，一端表示源對象，另一端表示目標對象，并能夠隨著源對象和目標對象的位置改變而自動伸縮，連接線條本身不能獨立存在，必須連接源對象和目標對象，且總是在其他圖形的上層。在實現(xiàn)過程中，jStudio的連接線條必須實現(xiàn)連接線Connection接口、錨點Connection Anchor接口和布線器(connection router)接口。

(4)屬性大綱。每次在圖形編輯器上選定了模型對象，GEF視圖都會在selection Changed方法中收到通知，并且檢查這個對象是否實現(xiàn)了IpropertySource接口。一旦實現(xiàn)了這個接口，GEF便會使用此接口的方法來查詢所選擇的對象屬性，并用表格的方式顯示出來。jStudio提供的對象屬性都實現(xiàn)了IPropertySource接口，模型對象的位置、大小和其他信息都在屬性視圖中顯示。[!--empirenews.page--]

3.1.2  代碼生成的實現(xiàn)

jStudio主要利用了EMF中的JET(java emittertemplates)來進行代碼生成，JET是一個與JSP非常類似，根據(jù)定制的模板生成最終文本代碼的工具。JET與JSP使用相同的語法，在后臺都被編譯成Java程序；二者都可以接受輸入的對象作為參數(shù)，都可以在代碼中插入字符串值，可以直接使用Java代碼執(zhí)行循環(huán)、聲明變量或執(zhí)行邏輯流程控制(腳本)。

在jStudio中，首先根據(jù)基于Struts+Spring+Hibernate框架的JavaEE應用體系架構和用戶最終代碼的需求，分別定義了JSP頁面展示層、Struts控制層、Spring業(yè)務邏輯層和Hibernate數(shù)據(jù)持久層的多達21個模板文件；然后，EMF再將這些模板文件轉換為一一對應的Java類；最后，分別調用這些Java類中的generate()方法，生成最終的基于Struts+Spring+Hibernate框架的JavaEE應用系統(tǒng)代碼。經(jīng)過以上3個步驟生成的代碼在jStudio編譯、發(fā)布和部署后就能順利地運行，用戶在瀏覽器中輸入系統(tǒng)地址就能對每個業(yè)務模型對象進行增刪改查的操作。

3.2  工具的運用

jStudio工具的使用較為方便，容易上手，只需簡單的6步操作就可完成。第1步，通過向導建立后綴為．mda的源文件；第2步，使用jStudio的編輯器打開后綴為．mda源文件；第3步，在源文件中創(chuàng)建業(yè)務模型對象，并設置好對象間的關聯(lián)關系；第4步，生成業(yè)務模型對象的所有代碼；第5步，生成數(shù)據(jù)庫表；第6步，對生成的程序打包、發(fā)布和部署。最后，在IE瀏覽器的地址欄上輸入地址，即可訪問生成的系統(tǒng)。

4 結  語

目前，市場中圖形化、可視化的生成工具較少，基于Struts+Spring+Hibernate框架的代碼工具市場開發(fā)不多，難以滿足JavaEE應用開發(fā)的實際需要。使用快速開發(fā)工具生成代碼可以大幅度提高軟件開發(fā)的質量和生產(chǎn)率。研究結果表明，本文闡述的快速開發(fā)工具iStduio是一個基于GEF和EMF技術，可以生成基于Struts+Spring+Hibernate框架的JavaEE應用代碼生成工具。jStduio使用簡單、方便，功能強大，能節(jié)省開發(fā)人員60％左右的代碼量。因此將來勢必會受到眾多JavaEE應用開發(fā)人員的青睞。