模型驅(qū)動方法論在業(yè)務(wù)中臺中的實踐研究(二)

李忠民 何鑫

摘? 要：模型驅(qū)動架構(gòu)是一個抽象的理論框架，要使其真正落地實踐，必須結(jié)合項目實際構(gòu)建一個可行的模型序列，并給出一套模型轉(zhuǎn)換規(guī)則。在某大型央企的業(yè)務(wù)中臺項目對該模型序列進行了研究，并總結(jié)出一套模型轉(zhuǎn)換規(guī)則，即業(yè)務(wù)過程模型（業(yè)務(wù)流程模型、業(yè)務(wù)用例模型）、業(yè)務(wù)對象模型、領(lǐng)域模型、組件模型、數(shù)據(jù)模型（概念模型、邏輯模型、物理模型）的組成的模型序列。

關(guān)鍵詞：模型驅(qū)動架構(gòu);業(yè)務(wù)過程建模;用例模型;領(lǐng)域模型;組件模型;模型轉(zhuǎn)換

中圖分類號：TP311.52? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）18-0104-04

Abstract：Model driven architecture is an abstract theoretical framework. To make it truly practical，it is necessary to construct a feasible model sequence based on the actual project and give a set of model conversion rules. This paper studies the model sequence in the financial middle office project of a large central enterprise，and summarizes a set of model transformation rules，that is，the business process model（business process model，business use case model），business object model，domain model，component model and data model（conceptual model，logical model，physical model）.

Keywords：model driven architecture;business process modeling;use case model;domain model;component model;model transformation

0? 引? 言

模型驅(qū)動架構(gòu)（MDA）方法論對系統(tǒng)分析和設(shè)計領(lǐng)域進行了概括和抽象，該方法論實現(xiàn)了業(yè)務(wù)需求的結(jié)構(gòu)化描述;它可以確保設(shè)計反映業(yè)務(wù)，確保設(shè)計意圖貫徹到實現(xiàn)中去，做到分析設(shè)計過程中業(yè)務(wù)信息和設(shè)計信息全繼承、可追溯、不失真，從而讓客戶更有可能獲得他們真正需要的系統(tǒng)。作為該大型央企業(yè)務(wù)中臺的承建單位，公司認識到模型驅(qū)動架構(gòu)的優(yōu)勢，決心結(jié)合業(yè)務(wù)中臺的建設(shè)任務(wù)展開MDA方法論的深入研究，并利用MDA指導(dǎo)業(yè)務(wù)中臺的建設(shè)實施。在此背景下，作者結(jié)合業(yè)務(wù)中臺設(shè)計開發(fā)工作實踐，提出一個可行的模型序列，并給出了模型轉(zhuǎn)換規(guī)則，本文承接《模型驅(qū)動架構(gòu)方法論在業(yè)務(wù)中臺中的落地實踐研究（一）》繼續(xù)就模型序列進行討論。

1? 上篇回顧

從業(yè)務(wù)空間到系統(tǒng)實現(xiàn)要經(jīng)過四個視角的轉(zhuǎn)換，我們稱之為域，即業(yè)務(wù)域、應(yīng)用域、數(shù)據(jù)域、技術(shù)域。每個域通過對一個或多個模型的建模，從不同視角描述同一個事物——公司業(yè)務(wù)條線和業(yè)務(wù)有關(guān)專業(yè)條線的業(yè)務(wù)。通過依次構(gòu)建序列上的每個模型，描述模型中容納的概念，在模型序列的引導(dǎo)下，由業(yè)務(wù)逐漸逼近系統(tǒng)實現(xiàn)。

上篇文章中討論了業(yè)務(wù)域和應(yīng)用域的幾個模型的建模實踐經(jīng)驗，下面接上文繼續(xù)討論數(shù)據(jù)域和技術(shù)域的幾個模型的建模方法。

在數(shù)據(jù)域，我們從數(shù)據(jù)角度描述業(yè)務(wù)，用數(shù)據(jù)的語言描述“做什么、怎么做”，數(shù)據(jù)域我們定義三個模型：概念模型、邏輯模型、物理模型。

2? 概念模型

個人理解概念模型、邏輯模型、物理模型是從純粹數(shù)據(jù)建模的角度建立的一個方法論，是和領(lǐng)域驅(qū)動并行發(fā)展的兩個方法論。領(lǐng)域模型包含數(shù)據(jù)和行為，而概念模型只包含數(shù)據(jù)，二者都是業(yè)務(wù)分析的結(jié)果，定位和作用重疊。當(dāng)我們采用MDA方法，且模型序列中存在領(lǐng)域模型時，概念模型已經(jīng)沒有存在的必要。為了確保數(shù)據(jù)模型建模思想的完整性，避免對數(shù)據(jù)模型建模工作做出顛覆性變動，項目中約定：從領(lǐng)域模型中抽取的聚合根及聚合根之間的關(guān)系，刪除聚合根的行為（方法），就構(gòu)成了概念模型。

故概念模型可以利用工具從領(lǐng)域模型自動轉(zhuǎn)換過來，偽代碼如圖1所示。

3? 邏輯模型

邏輯模型是一種平臺無關(guān)模型，只與業(yè)務(wù)相關(guān)，反映業(yè)務(wù)事實顯示，符合關(guān)系數(shù)據(jù)模型三范式。項目中約定邏輯模型采用關(guān)系數(shù)據(jù)模型，并規(guī)定業(yè)務(wù)中臺的邏輯模型只有一個。

3.1? 領(lǐng)域模型到邏輯模型的轉(zhuǎn)換

3.1.1? 實體的轉(zhuǎn)換

邏輯模型繼承于領(lǐng)域模型，本項目約定領(lǐng)域模型中的領(lǐng)域?qū)ο笕サ舴椒礊檫壿嬆Ｐ偷膶嶓w原型，部分轉(zhuǎn)換過程可以利用工具自動完成。

由于領(lǐng)域模型存在抽象實體，邏輯模型則都是具體化的實體，故由領(lǐng)域模型到邏輯模型的實體的轉(zhuǎn)換并不是一對一的自動映射，需要根據(jù)具體情況進行分析，這是MDA的模型轉(zhuǎn)化過程中人工干預(yù)點之一，轉(zhuǎn)換規(guī)則為：

（1）領(lǐng)域模型中與其他類沒有泛化關(guān)系的實體轉(zhuǎn)換為一個表，實體的屬性就是表的字段，實體的標(biāo)識碼就是表的關(guān)鍵字。

（2）存在泛化關(guān)系的實體有三種轉(zhuǎn)換方式：一是父類實體合并到子類中，如果存在一個繼承鏈則遞歸合并，合并后的類作為邏輯模型實體，此時父類的關(guān)鍵字轉(zhuǎn)化為子類的唯一索引;父類的屬性集合與子類的屬性集合合并，如果合并后存在重復(fù)定義的情況則去重處理，如果存在重載情況（父子類屬性同名但語義不同），則父類屬性改名為父類名+原屬性名。二是父類、子類分別轉(zhuǎn)化為邏輯模型實體，此時父類的主關(guān)鍵字加入子類作為唯一索引，同時作為連接父類和子類兩個實體的外鍵。三是父類轉(zhuǎn)化為實體，子類退化為一個枚舉值屬性（如種類）作為父類的一個屬性。制定了領(lǐng)域模型向邏輯模型的實體轉(zhuǎn)換規(guī)則以后，可以利用工具完成實體的自動遷移。

3.1.2? 屬性的轉(zhuǎn)換

領(lǐng)域?qū)ο蟮膶傩杂成錇檫壿嬆Ｐ蛯?yīng)實體的屬性，屬性語義和值域（Domain）完全對拷遷移，不進行變化，此過程可以利用工具完成。

3.1.3? 關(guān)系的轉(zhuǎn)換

領(lǐng)域模型中的一對一、一對多、多對一關(guān)聯(lián)關(guān)系轉(zhuǎn)化為邏輯模型中的實體間關(guān)系，這個過程可以利用工具自動完成;多對多關(guān)聯(lián)關(guān)系則轉(zhuǎn)化為實體，需要建立新的實體，與該關(guān)系兩端的實體分別建立一對多或一對一關(guān)聯(lián)關(guān)系。

領(lǐng)域模型中的泛化經(jīng)過父子類的合并處理，在邏輯模型中已經(jīng)不存在，不必遷移。

3.2? 邏輯模型的重構(gòu)

由領(lǐng)域模型轉(zhuǎn)換而來的邏輯模型還需要進行重構(gòu)才能成為規(guī)范的邏輯模型，需要按照關(guān)系數(shù)據(jù)模型三范式的原則，審視檢查遷移步驟獲得的邏輯模型，進行邏輯模型重構(gòu)，主要包括識別和建立主鍵、識別和建立外鍵、識別和建立唯一索引、拆分復(fù)合屬性、領(lǐng)域模型中存在的多對多關(guān)系轉(zhuǎn)化為實體等工作。

4? 物理模型

物理模型是邏輯模型在特定平臺上的實現(xiàn)，是平臺相關(guān)模型。業(yè)務(wù)中臺的物理模型有多個：基于阿里云的OLTP數(shù)據(jù)庫物理模型、基于阿里云的分析域數(shù)據(jù)集市物理模型，基于華為云的OLTP數(shù)據(jù)庫物理模型、基于華為云的分析域數(shù)據(jù)集市物理模型，他們都繼承于同一個邏輯模型。物理模型全面繼承了邏輯模型的實體、關(guān)系、主外鍵等元素，同時根據(jù)具體平臺的實現(xiàn)，調(diào)整了屬性的數(shù)據(jù)類型、長度、精度，并出于性能、存儲等考慮進行了一些冗余設(shè)計，增加普通索引、分庫分表設(shè)計等平臺相關(guān)設(shè)計。

（1）邏輯模型到物理模型的遷移，遷移過程包括表的轉(zhuǎn)換：邏輯模型實體轉(zhuǎn)化為物理模型的表;字段的轉(zhuǎn)換：邏輯模型的屬性轉(zhuǎn)換為物理模型的字段;表間關(guān)系的轉(zhuǎn)換：邏輯模型的實體間關(guān)系對轉(zhuǎn)為物理模型相應(yīng)表之間的關(guān)系;主鍵的轉(zhuǎn)換：邏輯模型的主鍵轉(zhuǎn)換為物理模型相應(yīng)表的唯一索引等四方面的工作，這些過程可以在工具輔助下自動完成。

（2）物理模型的重構(gòu)：從邏輯模型對轉(zhuǎn)過來的物理模型并不是最終可用的物理模型，其只包含了業(yè)務(wù)知識，還沒有反映技術(shù)實現(xiàn)，故還需要根據(jù)具體的技術(shù)實現(xiàn)平臺相關(guān)的一些轉(zhuǎn)換，包括但不限于以下內(nèi)容：1）數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換：邏輯模型的數(shù)據(jù)類型還是抽象數(shù)據(jù)類型，需要轉(zhuǎn)換為具體技術(shù)實現(xiàn)支持的數(shù)據(jù)類型，如在Oracle中的字符型轉(zhuǎn)換為varchar2或char，在MySQL中則轉(zhuǎn)換為varchar或者char;2）冗余設(shè)計：出于性能考慮，需要做一些違反范式標(biāo)準(zhǔn)但必要的冗余設(shè)計;3）存儲空間規(guī)劃：為表分配初始存儲空間大小、存儲空間位置等等;4）分庫、分區(qū)、分表：出于性能、穩(wěn)定性等考慮，規(guī)劃分庫、分區(qū)、分表方案;5）普通索引的建立;6）視圖的建立;7）歷史表、中間表、臨時表的建立。

5? 模型驅(qū)動架構(gòu)的概念模型

分析MDA的過程，可以看到模型的建模過程就是如下過程的不斷重復(fù)：

（1）遷移：繼承前一個模型的數(shù)據(jù)。

（2）建模：定義新的概念，并識別這些概念的關(guān)系。

（3）重構(gòu)：合并、去重、加工、調(diào)整。

（4）輸出：輸出加工后的數(shù)據(jù)供下一個模型使用。

模型能夠揭示事物的本質(zhì)，描述一件事物最簡潔的方法是給出其模型，作為一個總結(jié)，我們拾取上面介紹的各種概念，建立MDA的概念模型，如圖2所示。

6? 結(jié)? 論

MDA方法論的核心思想是通過對模型序列中的模型逐個建模，引領(lǐng)我們逐步由業(yè)務(wù)逼近系統(tǒng)實現(xiàn)，每一個模型都繼承前一個模型的全量設(shè)計成果，在此基礎(chǔ)上再進行重構(gòu)、提升，然后再作為下一個模型的輸入，直至系統(tǒng)實現(xiàn)。MDA方法論不但給出了系統(tǒng)分析設(shè)計的全局性的、協(xié)調(diào)一致的全景視圖，而且實踐證明該方法論是完全可以落地的，MDA 能夠確保每一項設(shè)計都有依據(jù)，每一個結(jié)論都可追溯，能夠確保設(shè)計成果反映業(yè)務(wù)，確保設(shè)計成果貫徹落實到實現(xiàn)中去，是一種非常有價值的系統(tǒng)分析和設(shè)計方法。

參考文獻：

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[3] KLEPPE A，WARMER J，BAST W.解析MDA [M].鮑志云，譯.北京：人民郵電出版社，2004.

作者簡介：李忠民（1967—），男，漢族，山東聊城人，技術(shù)專家，中級職稱，本科，研究方向：銀行應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)、大型互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)設(shè)計、大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計;何鑫（1988—），男，漢族，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，助理工程師，本科，研究方向：國網(wǎng)公司統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型（SG-CIM）設(shè)計。