本發(fā)明涉及軟件開發(fā)，具體涉及一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、系統(tǒng)建模語言(sysml)是一種用于描述復(fù)雜系統(tǒng)的通用建模語言，其靜態(tài)模型通常用模塊定義圖(block?defin?it?ion?diagrams，bdds)表示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成部分。然而，在實(shí)際系統(tǒng)開發(fā)中，理解系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為和交互至關(guān)重要，通常在時(shí)序圖(sequencediagram)中進(jìn)行描述。

2、目前，從sysml靜態(tài)模型到動(dòng)態(tài)模型的轉(zhuǎn)換、兩種模型之間的映射并不直接或自動(dòng)化。系統(tǒng)建模主要依賴于工程師的個(gè)人能力水平，不僅建模效率較低，而且也無法避免人為錯(cuò)誤導(dǎo)致的模型錯(cuò)誤、不一致等問題。

3、qvt(query/view/transformat?ion)是一種用于模型轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，定義了一種描述模型間變換規(guī)則的形式化語言。qvt操作語言(qvt-o)是qvt標(biāo)準(zhǔn)的一部分，支持在模型間進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換。qvt-o提供了一種規(guī)范化的方法來定義模型間的轉(zhuǎn)換過程，允許基于模型元素的規(guī)則來自動(dòng)化地轉(zhuǎn)換一個(gè)模型到另一個(gè)模型。

4、qvt-o在處理sysml模型轉(zhuǎn)換時(shí)，相較于atl，可能面臨更復(fù)雜的語法和表達(dá)難度、調(diào)試和驗(yàn)證挑戰(zhàn)、性能優(yōu)化難度。然而，qvt-o也具有其獨(dú)特的靈活性和強(qiáng)大的操作式轉(zhuǎn)換能力，適合需要精確控制轉(zhuǎn)換過程的場(chǎng)景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)從sysml靜態(tài)模型到動(dòng)態(tài)模型的高效自動(dòng)化轉(zhuǎn)換的技術(shù)問題。

2、一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括信息提取模塊、規(guī)則定義模塊、執(zhí)行模塊以及效果驗(yàn)證模塊；

3、所述信息提取模塊用于從獲取的sysml的靜態(tài)模型中分析并提取必要信息，所述必要信息包括關(guān)鍵屬性在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為中的作用和關(guān)系，所述關(guān)鍵屬性包括模塊、接口、連接；

4、所述規(guī)則定義模塊用于根據(jù)必要信息基于qvt-o定義轉(zhuǎn)換規(guī)則，明確sysml的靜態(tài)模型中各個(gè)元素與動(dòng)態(tài)模型中各個(gè)時(shí)序圖元素的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

5、所述執(zhí)行模塊用于根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則自動(dòng)將sysml的靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)模型，所述動(dòng)態(tài)模型表示為時(shí)序圖；

6、所述效果驗(yàn)證模塊用于驗(yàn)證靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型的一致性，包括交互模式、消息傳遞和時(shí)序性的正確性，若驗(yàn)證存在問題則反饋到規(guī)則定義模塊。。

7、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)換規(guī)則包括消息映射、交互邏輯和調(diào)試規(guī)則。

8、進(jìn)一步地，所述消息映射定義接口和連接如何轉(zhuǎn)化為時(shí)序圖中的信息，分析接口的類型和連接方向，構(gòu)建消息序列

9、所述交互邏輯根據(jù)模塊定義圖中的連接關(guān)系和模塊功能，編寫詳細(xì)的交互邏輯，確保時(shí)序圖中消息的順序和方向正確；

10、所述調(diào)試規(guī)則為根據(jù)效果驗(yàn)證模塊反饋的問題，調(diào)試并優(yōu)化已有轉(zhuǎn)換規(guī)則，以處理復(fù)雜或特殊情況下的模型轉(zhuǎn)換。

11、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)換規(guī)則使用明確的條件和映射關(guān)系，確保對(duì)模型元素的細(xì)粒度控制。

12、進(jìn)一步地，所述驗(yàn)證包括手動(dòng)驗(yàn)證和自動(dòng)驗(yàn)證，所述手動(dòng)驗(yàn)證包括仔細(xì)檢查時(shí)序圖，驗(yàn)證其是否準(zhǔn)確反映了對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為，并檢查消息的順序、方向和參與者之間的交互是否符合系統(tǒng)需求；所述自動(dòng)驗(yàn)證包括通過使用ec?l?ipse有效性檢查，檢查時(shí)序圖的一致性和正確性。

13、進(jìn)一步地，所述效果驗(yàn)證模塊驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)問題，則反饋到規(guī)則定義模塊，規(guī)則定義模塊根據(jù)反饋內(nèi)容調(diào)整轉(zhuǎn)換規(guī)則發(fā)送給執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊重新執(zhí)行模型轉(zhuǎn)換，二次生成動(dòng)態(tài)模型發(fā)送到效果驗(yàn)證模塊，若驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)問題則重復(fù)前述內(nèi)容，若驗(yàn)證無誤則輸出相應(yīng)動(dòng)態(tài)模型，所述問題包括消息丟失，參與者錯(cuò)誤。

14、進(jìn)一步地，所述sysml的靜態(tài)模型以模塊定義圖表示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成部分。

15、進(jìn)一步地，還包括模型構(gòu)建模塊，所述模型構(gòu)建模塊用于根據(jù)系統(tǒng)的組成、功能和交互需求創(chuàng)建并維護(hù)sysml的靜態(tài)模型，并將sysml的靜態(tài)模型輸入到信息提取模塊。

16、本發(fā)明的有益效果包括：

17、(1)高效性和精確性：qvt-o語言的使用可以大幅提高轉(zhuǎn)換過程的自動(dòng)化程度，從而顯著提升了轉(zhuǎn)換的效率和精確度。qvt-o能夠確保轉(zhuǎn)換規(guī)則的嚴(yán)謹(jǐn)性和一致性。

18、(2)保留語義和結(jié)構(gòu)的一致性：通過定義精確的轉(zhuǎn)換規(guī)則，該方法能夠保留sysml靜態(tài)模型中的語義和結(jié)構(gòu)特征，有效地將這些特征映射到生成的動(dòng)態(tài)模型中，有助于確保動(dòng)態(tài)模型能夠準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的實(shí)際行為和交互模式。

19、(3)增強(qiáng)系統(tǒng)理解和分析能力：生成的時(shí)序圖更直觀地展示系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為和交互過程，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和分析師能夠更清晰地理解和分析系統(tǒng)的運(yùn)行方式和特性。

20、(4)提升開發(fā)和維護(hù)效率：通過自動(dòng)化轉(zhuǎn)換和準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)模型生成，可以顯著縮短系統(tǒng)開發(fā)周期，減少重復(fù)工作，并簡(jiǎn)化后續(xù)的系統(tǒng)維護(hù)和更新過程。

21、(5)相較于使用atl實(shí)現(xiàn)需求圖到用例圖再到時(shí)序圖的轉(zhuǎn)換，直接采用qvt-o實(shí)現(xiàn)需求圖到時(shí)序圖有幾個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：a.直接性和簡(jiǎn)潔性：qvt-o可以直接在需求圖模型上定義轉(zhuǎn)換規(guī)則，避免了中間模型的引入和轉(zhuǎn)換步驟，因此更加直接和簡(jiǎn)潔。b.減少信息丟失：沒有經(jīng)過中間模型的轉(zhuǎn)換，可以減少信息丟失的可能性，保留更多原始模型的語義和結(jié)構(gòu)。c.性能表現(xiàn)：qvt-o通常在執(zhí)行效率上優(yōu)于atl，特別是在處理大型復(fù)雜模型時(shí)，能夠提供更好的性能和響應(yīng)速度?？偨Y(jié)來說，qvt-o在直接從sysml需求圖到時(shí)序圖的轉(zhuǎn)換過程中，能夠提供更直接、更高效、更保真的模型轉(zhuǎn)換解決方案，更加適合對(duì)模型精確性要求較高的場(chǎng)景。

技術(shù)特征：

1.一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，包括信息提取模塊、規(guī)則定義模塊、執(zhí)行模塊以及效果驗(yàn)證模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換規(guī)則包括消息映射、交互邏輯和調(diào)試規(guī)則。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述消息映射定義接口和連接如何轉(zhuǎn)化為時(shí)序圖中的信息，分析接口的類型和連接方向，構(gòu)建消息序列；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換規(guī)則使用明確的條件和映射關(guān)系，確保對(duì)模型元素的細(xì)粒度控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述驗(yàn)證包括手動(dòng)驗(yàn)證和自動(dòng)驗(yàn)證，所述手動(dòng)驗(yàn)證包括仔細(xì)檢查時(shí)序圖，驗(yàn)證其是否準(zhǔn)確反映了對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為，并檢查消息的順序、方向和參與者之間的交互是否符合系統(tǒng)需求；所述自動(dòng)驗(yàn)證包括通過使用eclipse有效性檢查，檢查時(shí)序圖的一致性和正確性。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述效果驗(yàn)證模塊驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)問題，則反饋到規(guī)則定義模塊，規(guī)則定義模塊根據(jù)反饋內(nèi)容調(diào)整轉(zhuǎn)換規(guī)則發(fā)送給執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊重新執(zhí)行模型轉(zhuǎn)換，二次生成動(dòng)態(tài)模型發(fā)送到效果驗(yàn)證模塊，若驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)問題則重復(fù)前述內(nèi)容，若驗(yàn)證無誤則輸出相應(yīng)動(dòng)態(tài)模型，所述問題包括消息丟失，參與者錯(cuò)誤。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述sysml的靜態(tài)模型以模塊定義圖表示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成部分。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于qvt-o的sysml靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，還包括模型構(gòu)建模塊，所述模型構(gòu)建模塊用于根據(jù)系統(tǒng)的組成、功能和交互需求創(chuàng)建并維護(hù)sysml的靜態(tài)模型，并將sysml的靜態(tài)模型輸入到信息提取模塊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種基于QVT?O的SysML靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，涉及軟件開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)從SysML靜態(tài)模型到動(dòng)態(tài)模型的高效自動(dòng)化轉(zhuǎn)換的技術(shù)問題；本發(fā)明包括信息提取模塊用于從獲取的SysML的靜態(tài)模型中分析并提取必要信息，必要信息包括關(guān)鍵屬性在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為中的作用和關(guān)系；規(guī)則定義模塊用于根據(jù)必要信息基于QVT?O定義轉(zhuǎn)換規(guī)則，明確SysML的靜態(tài)模型中元素與動(dòng)態(tài)模型中時(shí)序圖元素的對(duì)應(yīng)關(guān)系；執(zhí)行模塊用于根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則自動(dòng)將SysML的靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)模型，動(dòng)態(tài)模型表示為時(shí)序圖；效果驗(yàn)證模塊用于驗(yàn)證靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型的一致性；本發(fā)明通過自動(dòng)化轉(zhuǎn)換和準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)模型生成，可以顯著縮短系統(tǒng)開發(fā)周期，減少重復(fù)工作，并簡(jiǎn)化后續(xù)的系統(tǒng)維護(hù)和更新過程。

技術(shù)研發(fā)人員：倪永康,鄧媛丹,陳波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23