本文内容包括：

• 条件及过程概述
• 创建一个简单的 UML 模型
• 配置转换并生成代码
• 修改代码
• 开发模型并再次运行转换
• 将 include 声明添加到保存节中。
• 小结
• 下载
• 参考资料

学习如何使用 IBM® Rational® Software Architect 和 Rational® Systems Developer 工具将 UML 建模适于开发 C++ 应用程序。本文描述了7.0版本支持 C++ 领域建模的特性。在此，假设您正在不断更新模型和代码，并且想要实现 UML 与 C++ 之间的对应修改。那么您只需要拥有 UML 的基本知识，了解本文中介绍到的 Rational 软件产品，掌握如何运行转换以及如何应用概要文件和构造类型，就可以达到您的目的。

通过本文的姊妹篇 “使用 Rational Systems Developer 和 Rational Software Architect 进行 C++ 转换的技巧” 了解从 UML 模型生成 C++ 代码的方法与技巧。

条件及过程概述

本文解释了作为一名 C++ 开发人员，如何在使用统一建模语言 UML 建模的时候，继续使用 C++ 数据结构进行设计。您只需掌握 UML、IBM® Rational® Software Architect 和 IBM® Rational® Systems Developer 的相关基本知识即可。

1. 在 IBM Rational Systems Developer 创建一个简单的 UML 模型。
2. 将一个 C++ 概要文件应用在模型上，这样，就可以在建模的过程中使用 C++ 的数据结构。
3. 将 C++ 类型库导入模型，这样，就可以使用 C++ 基本类型。
4. 生成代码。
5. 在类中添加方法体。
6. 另外提供一些小技巧，以便在重复进行转换时保存代码和模型的修改。

创建一个简单的 UML 模型

UML 概要文件是扩展 UML 的一个标准机制，所以对某些特定领域的建模可以在不增加 UML 负担的情况下进行。UML 的创始人不可能涉足到所有的应用领域，因而，他们明智地提供了扩展机制。

应用 C++ 概要文件

例如，要对某个 C++ 具体的元素建模，比如 struct、union、typedef 等，您需要在 UML 模型上应用 C++ 概要文件。步骤如下：

1. 确定您正处于Modeling透视图。
2. 选中模型，然后单击Properties视图。
3. 在Propertiesview 左侧，从列表中选择Profiles。
4. 单击 Add Profile，在Select Profile对话框中Deployed Profile下方选择C++ Transformation（如图1和2所示）。

图1. 应用 C++（CPP）概要文件

图2. 选择 C++ 概要文件

导入 C++ 类型库

UML 提供了一组预定义的类型，有 Boolean、Integer、String 和 UnlimitedNatural。而大多数的编程语言，包括 C++，提供了更为丰富的基本类型。在 C++ 中建模的时候，您可能经常需要使用 C++ 预定义的基本类型（比如，将一个类型赋给某个属性、参数、操作返回类型，等）。下面讲述如何导入 C++ 模型库：

1. 在Project Explorer中右键单击 UML 模型。
2. 如图3所示，选择Import Model Library。

3. 如图4所示，在Import Model Library的运行界面上，从下拉列表框中选择C++ Types。

现在已经作好为 C++ 特定元素建模的准备了。请接着参看后面的示例。

创建一个简单的 UML 模型，car factory。

创建如图5所示的 UML 模型。创建的过程如下所示：

• 这个示例模型中，Bus和Car的基类是Vehicle。
• Bus、Car和Vehicle类被创建在一个名为 Vehicles的 UML 包中。
• 同样的，在名为Parts的包中，建立Engine和Wheels类。
• Car与Engine之间存在组合的关系。
• 理论上，Car和Engine是不可分的，因为汽车需要引擎。
• Car和Bus与Wheels都有聚合的关系。
• 本例中，轮胎可以没有汽车而存在，汽车可以没有轮胎而存在 -- 至少在组装的时候。

图5.一个简单的汽车工厂 UML 模型的示例

在模型中创建 C++ 元素

1. 接下来，创建一个名为 Strategy 的 UML 包。
2. 在 Strategy，定义公共汽车的路线和起点。
   1. 创建一个名为 Route 的类，用来表示路线；一个名为 Address 的类，用来表示地址，比如公共汽车路线的起点。
   2. Address 需要是 C++ struct 元素而不是普通的类。
3. 为 UML 模型指定每个公共汽车的路线。如图6所示，您可以为 Vehicles 包中的 Bus 类和 Route 类之间设置聚合关系。
4. 起始点是路线的一个属性。所以，为 Route 类增加一个类型为 Address，名称为 startingPoint 的属性。

在图6中，请注意

Address是 <<cpp_struct>>类。创建的步骤如下：

1. 创建一个 UML 类，命名为 Address。
2. 将 cpp_struct 原型应用给新建立的类。
   1. 将一个原型应用给 UML 元素，转到Properties视图。
   2. 如图7所示，从左侧的列表中选择Stereotypes，然后单击Apply Stereotypes。

3. 从该元素可用的原型列表中选择cpp_struct。同时，也可以留意一下其它的选择，以备日后参考。

您很快就能发现，将这个模型转换成代码的时候，带有<<cpp_struct>>原型的 Address 类将会生成一个 struct 元素，而不是一个类。

配置转换并生成代码

在由模型生成 C++ 代码之前，需要通过创建转换配置来设置相应的参数。

创建转换配置

步骤如下：

1. 单击File > New > Others，然后选择Transformations文件夹中的transformation configuration。
2. 在New Transform Configuration向导中，指定配置文件名，此处命名为 tc1。
3. 选择transformation type和project。
   1. 展开IBM Rational Transformations列表，然后选择转换类型UML to C++。
   2. 本练习中，使用已有 UML 模型项目来保存转换配置文件。
4. 单击Next，继续进行后面的步骤。
5. 在Source and Target选项卡中：
   1. Source：选择 UML 模型。
   2. Target：创建一个新的 C++ 项目。
6. 请确定source和target都是选中的，然后单击Finish。

注： 如果需要，您可以再对转换配置进行修改。

生成代码

之后的步骤就比较简单了。

1. 进行到现在，您已经完成了大部分比较难的工作，接下来，只需右键单击tc1.tc，然后从弹出式菜单中选择Transform > UML to C++，就可以在选定的项目中生成代码。
2. 看一下 Route 类生成的代码。如列表1所示，它包括 startingPoint 和 endingPoint 属性，以及 getFare() 方法。

                

#ifndef ROUTE_H
#define ROUTE_H
//Begin section for file Route.h
//TODO: Add definitions that you want preserved
//End section for file Route.h

struct Address;

//@generated "UML to C++ (com.ibm.xtools.transform.uml2.cpp.CPPTransformation)"
class Route
{

    private:
  //@uml.annotationsderived_abstraction="platform:/resource/UML-1/
DWArticle-1.emx#_Hk7qMACuEdy9t-_gdCbefQ"
        //@generated "UML to C++ (com.ibm.xtools.transform.uml2.cpp.CPPTransformation)"
        float runningCost;

	  //@uml.annotationsderived_abstraction="platform:/resource/UML-1/
DWArticle-1.emx#_hKd58ACuEdy9t-_gdCbefQ"
        //@generated "UML to C++ (com.ibm.xtools.transform.uml2.cpp.CPPTransformation)"
        float expectedProfit;

	  //@uml.annotationsderived_abstraction="platform:/resource/UML-1/
DWArticle-1.emx#_ieiw8ACuEdy9t-_gdCbefQ"
        //@generated "UML to C++ (com.ibm.xtools.transform.uml2.cpp.CPPTransformation)"
        Address * startingPoint;

	  //@uml.annotationsderived_abstraction="platform:/resource/UML-1/
DWArticle-1.emx#_jkEOkACuEdy9t-_gdCbefQ"
        //@generated "UML to C++ (com.ibm.xtools.transform.uml2.cpp.CPPTransformation)"
        Address * endingPoint;
    public:

	  //@uml.annotationsderived_abstraction="platform:/resource/UML-1/
DWArticle-1.emx#_kawmAACuEdy9t-_gdCbefQ"
        //@generated "UML to C++ (com.ibm.xtools.transform.uml2.cpp.CPPTransformation)"

        float getFare()const ;

};  //end Class Route

#endif    
      

如列表2所示， getFare 方法的默认内容已经生成。

                
#include "Route.h"
//Begin section for file Route.cpp
//TODO: Add definitions that you want preserved
//End section for file Route.cpp


float Route::getFare() const 
{
    //TODO Auto-generated method stub
    return 0;
}    
      

修改代码

请注意，默认生成的内容一般不能够直接使用，因为 fare 总是0(zero)，而这并不是一个有利的业务！所以需要将 getFare 方法的内容用列表3来代替。

列表3. Route.cpp
　

                
float Route::getFare() const 
{
    // Calcualte the fare
    return runningCost * expectedProfit;
}

开发模型并再次运行转换

现在，在UML模型中为 Route 类添加另一个名为 print_disclaimer() 的方法。

1. 设置返回类型为String。
2. 请注意，我们已为 getFare 方法添加内容，修改了Route.cpp文件。
3. 使用相同的配置 (tc1.tc > Transformation > UML to C++)运行转换。
4. 选择目标文件自动更新（默认选项）。

现在，一起来看看更新的代码（列表4）。

                
#include "Route.h"
//Begin section for file Route.cpp
//TODO: Add definitions that you want preserved
//End section for file Route.cpp


float Route::getFare() const 
{
    // Calcualte the fare
    return runningCost * expectedProfit;
}

//@generated "UML to C++ (com.ibm.xtools.transform.uml2.cpp.CPPTransformation)"
const char * Route::print_disclaimer() 
{
    //TODO Auto-generated method stub
    return 0;
}
      

请注意，修改的 getFare() 方法体已被保存。同时，模型中新添加的 print_disclaimer 方法已在 Route.h 和 Route.cpp 文件中生成新的代码。这样，您可以继续在代码中执行方法，同样地，可以对模型作增量修改。这在模型驱动迭代开发中相当有用的。

将 include 声明添加到保存节中。

print_disclaimer 方法体的代码如图5所示。请注意，我们使用了 cout 操作符，但 C++ 不能够识别。然而，代码是否能够正确解析，这是相当重要的，所以当转换再次执行的时候，应当将代码结构和方法体保存下来。如果想使这段代码可编译，您需要在 cpp 文件中添加 #include <iostream> 和 using namespace std;。当重复执行 UML 与 C++ 转换的时候，这些声明将会被保存下来。把这些声明插入到以下两条注释之间：

//Begin section for file Route.cpp
//End section for file Route.cpp

您添加到这个节中的内容将一字不漏地保存下来， 并且不需要 C++ 转换解析。

                
#include "Route.h"
//Begin section for file Route.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
//End section for file Route.cpp


float Route::getFare() const 
{
    // Calcualte the fare
    return runningCost * expectedProfit;
}

//@generated "UML to C++ (com.ibm.xtools.transform.uml2.cpp.CPPTransformation)"
const char * Route::print_disclaimer() 
{
    const char *s = "No Refund once the ticket is purchased\n";
    cout << s;
    return s;
}
      

下载：

• UML 模型和 C++ 项目示例：选择File > Import，然后按照Import Existing Projects into Workspace向导的提示操作，就可以将项目导入到 Eclipse 工作空间。

小结

本文讲述了使用 Rational Systems Developer 创建 UML model，然后生成 C++ 代码的基本步骤，以及保持代码与模型同步的方法。想要了解更多的信息，请参阅相关的链接资源。

参考资料

学习

• 您可以参阅本文在 developerWorks 全球网站上的 英文原文。
• 通过本文的姊妹篇 “使用 Rational Systems Developer 和 Rational Software Architect 进行 C++ 转换的技巧” 了解从 UML 模型生成 C++ 代码的方法与技巧。
• 访问 Rational Systems Developer 产品资源页面，您将会发现许多技术文档、教程、下载、产品信息等资源。
• 关注技术活动和网络广播。
• 学习使用 C/C++ Development Toolkit (CDT): 用 Eclipse 平台进行 C/C++ 开发。
• 在 developerWorks Architecture 专区 ，您可以获取需要的资源，以进一步提高架构方面的技能。
• 在 developerWorks Patterns 专题 ，您可以获取需要的资源，以进一步提高模式方面的技能。
• 订阅 developerWorks Rational 专区通讯 。关注 developerWorks Rational 动态。每隔一周，你就会收到 Rational Software Delivery Platform 最新的技术资源和最佳的实践经验。

获得产品和技术

• 下载 IBM Rational Systems Developer V7.0 试用版本。下载免费，但是需要注册才能使用。
• 下载 IBM Rational Software Architect V7.0 试用版本。下载免费，但是需要注册才能使用。
• 下载 IBM 产品评估版本 ，使用 DB2®、Lotus®、Rational®、Tivoli® 和 WebSphere® 的应用系统开发工具和中间件产品。

讨论

• 访问 作者在 developerWorks 的 blog ，参考其建模及代码生成方面的见解。
• 访问 developerWorks blogs 并加入 developerWorks 社区。
• 在 Rational Software Architect,、Data Architect,、Software Modeler、 Systems Developer、 Application Developer 和 Web Developer讨论区: 提出有关 Rational Systems Developer、Rational Software Architect 和 C++ transformation 的问题。