基于GEF和EMF的JavaEE快速開(kāi)發(fā)工具設(shè)計(jì)

0 引  言

作為Java語(yǔ)言的締造者，Sun公司在1999年底發(fā)布了企業(yè)級(jí)Java平臺(tái)J2EE——Java 2 Enterise Edition。隨著J2EE 1.5標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，Sun將J2EE正式更名為JavaEE。JavaEE并非是一個(gè)產(chǎn)品，而是一系列技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的集合。具體JavaEE平臺(tái)下的產(chǎn)品由各廠商實(shí)現(xiàn)，并遵循同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。本文描述了一款基于GEF和EMF技術(shù)的JavaEE應(yīng)用快速開(kāi)發(fā)工具——jStudio，它可以快速、高效地自動(dòng)生成基于Struts+Spring+Hibernate的JavaEE應(yīng)用。該工具可以大幅度減少程序開(kāi)發(fā)人員編寫(xiě)重復(fù)性代碼的工作量，同時(shí)可提高代碼的質(zhì)量，進(jìn)而可縮短開(kāi)發(fā)周期和降低開(kāi)發(fā)成本。

1 GEF和EMF技術(shù)概述

GEF(graphical editing framework)和EMF(eclipse modeling framework)分別是Eclipse下的2個(gè)子項(xiàng)目，主要用于對(duì)桌面程序的開(kāi)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(yàn)。EMF是Eclipse提供的模型驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序開(kāi)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(guò)注釋的Java中指定的模型，創(chuàng)建Java代碼，實(shí)現(xiàn)圖形化的數(shù)據(jù)編輯、操縱、讀取和序列化。

用來(lái)描述EMF模型的模型叫作Ecore，本質(zhì)上是UML類(lèi)圖的子集，它是關(guān)于應(yīng)用的類(lèi)和數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單模型。當(dāng)建立Ecore后，EMF采用實(shí)現(xiàn)與接口相分離的設(shè)計(jì)，將Ecore中的每個(gè)類(lèi)(Eclass)自動(dòng)生成1個(gè)接口和1個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)。

其中的接口都會(huì)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(gè)模型分別生成一個(gè)對(duì)應(yīng)factory和package的接口和實(shí)現(xiàn)類(lèi)。其中，**Factory繼承于EFactory，為模型中每個(gè)類(lèi)的創(chuàng)建提供create***方法。在jStudio中，采用EMF實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)模型對(duì)象建立和代碼生成，降低開(kāi)發(fā)人員的工作量，提高效率，而且生成的代碼簡(jiǎn)潔、高效。 

2  快速開(kāi)發(fā)工具的分析與設(shè)計(jì)

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(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且擴(kuò)展Eclipse平臺(tái)中的工作臺(tái)、透視圖、主菜單和向?qū)У葦U(kuò)展點(diǎn)，最終以Eelipse的RCP形式獨(dú)立地運(yùn)行在操作系統(tǒng)之上，成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的桌面運(yùn)用程序。jStudio的界面簡(jiǎn)約、美觀，并具有良好的用戶體驗(yàn)。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(yīng)用中頁(yè)面展示層、控制層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)持久層這四層的標(biāo)準(zhǔn)代碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)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(yè)面編輯、數(shù)據(jù)庫(kù)編輯和發(fā)布部署等功能，涵蓋了JavaEE應(yīng)用開(kāi)發(fā)的各項(xiàng)操作和步驟，開(kāi)發(fā)人員在jStudio上就可以實(shí)現(xiàn)代碼從無(wú)到有，程序從設(shè)計(jì)到運(yùn)行的全部過(guò)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(kù)及發(fā)布部署等，具體操作流程如圖1所示。通過(guò)圖1中所示的幾步操作，開(kāi)發(fā)人員就可以在不寫(xiě)一行代碼的基礎(chǔ)上，快速開(kāi)發(fā)出一套包含每個(gè)模型對(duì)象增刪改查功能的JavaEE應(yīng)用。



2.3 jStudio代碼生成機(jī)制

jStudio的代碼生成主要由EMF的代碼生成技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)JavaEE的應(yīng)用，創(chuàng)建一個(gè)源文件，作為代碼生成和業(yè)務(wù)模型對(duì)象建立的基礎(chǔ)和輸入接口。在這文件上通過(guò)jStudio提供的圖形編輯器創(chuàng)建JavaEE應(yīng)用的眾多業(yè)務(wù)模型對(duì)象，然后jStudio在后臺(tái)把它轉(zhuǎn)換成EMF的Ecore模型，最后再調(diào)用EMF的代碼生成功能為每個(gè)業(yè)務(wù)模型對(duì)象生成該對(duì)象的JSP頁(yè)面展示層、Struts控制層、Spring業(yè)務(wù)邏輯層和Hibernate數(shù)據(jù)持久層的全部標(biāo)準(zhǔn)JavaEE代碼。這些生成的代碼編譯、發(fā)布和運(yùn)行后，將為每個(gè)業(yè)務(wù)模型對(duì)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(gè)模型自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表，減少了開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)表的工作量。

3快速開(kāi)發(fā)工具的實(shí)現(xiàn)與運(yùn)用

3.1  工具的實(shí)現(xiàn)

3.1.1  圖形界面的實(shí)現(xiàn)

jStudio是可視化、圖形化的編輯器，其圖形界面主要通過(guò)以下幾方面來(lái)實(shí)現(xiàn)：

(1)外圍界面。jStudio的工作臺(tái)、透視圖、主菜單和向?qū)н@4個(gè)外圍界面分別通過(guò)擴(kuò)展Eclipse的org．eclipse．ui．a(chǎn)ctionSets，org．eclipse．ui．perspectives，org．eclipse．ui．menus和org．eclipse．ui．newWizards擴(kuò)展點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且在這些擴(kuò)展點(diǎn)對(duì)應(yīng)的必須要實(shí)現(xiàn)的方法中編寫(xiě)所需的代碼。在編寫(xiě)完自定義代碼后，這些擴(kuò)展點(diǎn)在Eclipe平臺(tái)中將再次調(diào)用SWT和JFace的方法和函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)所需的圖形、按鈕和界面等。

(2)模型圖形。模型在jStudio中對(duì)應(yīng)的是業(yè)務(wù)對(duì)象，是javabean，對(duì)應(yīng)著數(shù)據(jù)庫(kù)里的表。圖形是可以上下變長(zhǎng)的矩形，上端是對(duì)象的名稱(chēng)，下端是對(duì)象的屬性，隨著屬性的增加，圖形會(huì)不斷地變長(zhǎng)。另外，圖形也可以把屬性折疊起來(lái)，顯示對(duì)象名稱(chēng)。同時(shí)，雙擊圖形會(huì)彈出一對(duì)話框，在對(duì)話框中可以設(shè)置對(duì)象的各種屬性和信息。

(3)連接線條。連接線條表示業(yè)務(wù)對(duì)象與業(yè)務(wù)對(duì)象間的關(guān)系，類(lèi)似于數(shù)據(jù)庫(kù)表間的外鍵關(guān)聯(lián)。連接線條帶有錨點(diǎn)，一端表示源對(duì)象，另一端表示目標(biāo)對(duì)象，并能夠隨著源對(duì)象和目標(biāo)對(duì)象的位置改變而自動(dòng)伸縮，連接線條本身不能獨(dú)立存在，必須連接源對(duì)象和目標(biāo)對(duì)象，且總是在其他圖形的上層。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，jStudio的連接線條必須實(shí)現(xiàn)連接線Connection接口、錨點(diǎn)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(duì)象，GEF視圖都會(huì)在selection Changed方法中收到通知，并且檢查這個(gè)對(duì)象是否實(shí)現(xiàn)了IpropertySource接口。一旦實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口，GEF便會(huì)使用此接口的方法來(lái)查詢所選擇的對(duì)象屬性，并用表格的方式顯示出來(lái)。jStudio提供的對(duì)象屬性都實(shí)現(xiàn)了IPropertySource接口，模型對(duì)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(shí)現(xiàn)

jStudio主要利用了EMF中的JET(java emittertemplates)來(lái)進(jìn)行代碼生成，JET是一個(gè)與JSP非常類(lèi)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(yǔ)法，在后臺(tái)都被編譯成Java程序；二者都可以接受輸入的對(duì)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(yīng)用體系架構(gòu)和用戶最終代碼的需求，分別定義了JSP頁(yè)面展示層、Struts控制層、Spring業(yè)務(wù)邏輯層和Hibernate數(shù)據(jù)持久層的多達(dá)21個(gè)模板文件；然后，EMF再將這些模板文件轉(zhuǎn)換為一一對(duì)應(yīng)的Java類(lèi)；最后，分別調(diào)用這些Java類(lèi)中的generate()方法，生成最終的基于Struts+Spring+Hibernate框架的JavaEE應(yīng)用系統(tǒng)代碼。經(jīng)過(guò)以上3個(gè)步驟生成的代碼在jStudio編譯、發(fā)布和部署后就能順利地運(yùn)行，用戶在瀏覽器中輸入系統(tǒng)地址就能對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)模型對(duì)象進(jìn)行增刪改查的操作。

3.2  工具的運(yùn)用

jStudio工具的使用較為方便，容易上手，只需簡(jiǎn)單的6步操作就可完成。第1步，通過(guò)向?qū)Ы⒑缶Y為．mda的源文件；第2步，使用jStudio的編輯器打開(kāi)后綴為．mda源文件；第3步，在源文件中創(chuàng)建業(yè)務(wù)模型對(duì)象，并設(shè)置好對(duì)象間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；第4步，生成業(yè)務(wù)模型對(duì)象的所有代碼；第5步，生成數(shù)據(jù)庫(kù)表；第6步，對(duì)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(wèn)生成的系統(tǒng)。

4 結(jié)  語(yǔ)

目前，市場(chǎng)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(chǎng)開(kāi)發(fā)不多，難以滿足JavaEE應(yīng)用開(kāi)發(fā)的實(shí)際需要。使用快速開(kāi)發(fā)工具生成代碼可以大幅度提高軟件開(kāi)發(fā)的質(zhì)量和生產(chǎn)率。研究結(jié)果表明，本文闡述的快速開(kāi)發(fā)工具iStduio是一個(gè)基于GEF和EMF技術(shù)，可以生成基于Struts+Spring+Hibernate框架的JavaEE應(yīng)用代碼生成工具。jStduio使用簡(jiǎn)單、方便，功能強(qiáng)大，能節(jié)省開(kāi)發(fā)人員60％左右的代碼量。因此將來(lái)勢(shì)必會(huì)受到眾多JavaEE應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員的青睞。