重慶三峽職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心 唐 磊
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代碼生成技術(shù)在軟件開發(fā)中的應(yīng)用
重慶三峽職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心唐磊
本文介紹了代碼生成技術(shù)的概念和特點(diǎn),以及代碼生成器的分類,在此基礎(chǔ)上舉例說明代碼生成器在軟件項(xiàng)目開發(fā)中的應(yīng)用過程。
代碼生成;軟件開發(fā);.NET;數(shù)據(jù)庫
一直以來,軟件工程界在如何減少軟件工程師的工作量和提高工作產(chǎn)品的質(zhì)量的問題上做著不懈地探討和研究,用于解決這問題的新方法、新技術(shù)、新工具也不斷地涌現(xiàn)。一些應(yīng)用程序框架如J2EE,.NET的出現(xiàn),讓軟件工程師擺脫了編寫諸如數(shù)據(jù)庫訪問,web頁面UI設(shè)計(jì)等底層邏輯代碼帶來的煩惱,但軟件工程師面臨編寫基于這些應(yīng)用程序框架API的一些重復(fù)繁瑣的代碼,以及軟件系統(tǒng)需求或應(yīng)用程序框架API的變更導(dǎo)致軟件系統(tǒng)中代碼的多次修改等諸多問題。采用代碼生成技術(shù)可以成為解決之道。它實(shí)現(xiàn)了從手工作坊式的編程到對(duì)組件的自動(dòng)裝配的轉(zhuǎn)變。
所謂代碼生成技術(shù),即在開發(fā)應(yīng)用軟件之前,先設(shè)計(jì)一個(gè)程序,用它來自動(dòng)生成目標(biāo)程序的代碼。隨著應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境的日益復(fù)雜,如J2EE、MFC和.NET等,代碼生成技術(shù)在專業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)過程中的地位起來越重要。使用代碼生成技術(shù),可極大地加快應(yīng)用軟件的編程速度,降低錯(cuò)誤發(fā)生率,從而提高應(yīng)用軟件的生產(chǎn)效率。
代碼生成技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
質(zhì)量高:大量手寫代碼的質(zhì)量是參差不齊的,修改已完成的同類代碼的代價(jià)太大。使用代碼生成器,即使在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤,也可以修改模板和重新生成代碼。
一致性好:代碼生成器生成的代碼整齊,對(duì)變量名的定義、API的調(diào)用等進(jìn)行規(guī)范,提高了代碼的可讀性。
對(duì)項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)理來說,應(yīng)用代碼生成技術(shù)還具有易于控制開發(fā)流程、提供高質(zhì)量的文檔和代碼的優(yōu)點(diǎn)。
代碼生成器按輸入和輸出分可分為代碼Munger、內(nèi)嵌代碼擴(kuò)展、混合代碼生成器、部分類生成器和層生成器。代碼生成器按是否對(duì)生成代碼的維護(hù)可分為消極的代碼生成器和積極的代碼生成器。
現(xiàn)代企業(yè)應(yīng)用程序一般采用三層或多層模式,從下向上依次為數(shù)據(jù)庫訪問層、應(yīng)用邏輯層和用戶界面層。一個(gè)典型的在.NET平臺(tái)上開發(fā)的應(yīng)用軟件的模式為:
數(shù)據(jù)訪問層:實(shí)現(xiàn)SQL語句和存儲(chǔ)過程與數(shù)據(jù)庫的訪問。
應(yīng)用邏輯層:由一組.NET組件(.dll)構(gòu)成,是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯部分。應(yīng)用邏輯層通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫訪問層中的類方法,實(shí)現(xiàn)ADO.NET與數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)。
用戶界面層:.NET平臺(tái)上的用戶界面可以采用兩種方式:Web Form和Windows Form。前者在服務(wù)器上運(yùn)行,用戶通過計(jì)算機(jī)上的瀏覽器訪問;后者是運(yùn)行于用戶計(jì)算機(jī)上的Windows應(yīng)用程序,通過Web Service與服務(wù)器上的應(yīng)用邏輯層交換數(shù)據(jù)。
基于企業(yè)應(yīng)用程序目前采用的三層或多層模式,目前的商業(yè)代碼生成軟件大多為層生器類。軟件提供大量程序模板供選擇,可為數(shù)據(jù)訪問層、應(yīng)用邏輯層和用戶界面層等定義對(duì)應(yīng)的模板,通過數(shù)據(jù)庫中的表可批量生成每層相對(duì)應(yīng)的代碼,從而節(jié)約大量手工方式編碼的時(shí)間。通過軟件內(nèi)的文檔生成功能可生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)文檔。至于應(yīng)用程序的報(bào)表問題,可采用成熟的每三方組件來完成,如著名的水晶報(bào)表。也可自行編制報(bào)表程序。
動(dòng)軟代碼生成器在目前軟件開發(fā)中應(yīng)用廣泛。它支持多種類型數(shù)據(jù)庫管理器,可以生成基于面向?qū)ο蟮乃枷牒腿龑蛹軜?gòu)設(shè)計(jì)的代碼,主要實(shí)現(xiàn)在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫中表的基類代碼的自動(dòng)生成,包括生成屬性、添加、修改、刪除、查詢、存在性和Model類構(gòu)造等基礎(chǔ)代碼片斷,支持不同3種架構(gòu)代碼生成。以下是動(dòng)軟代碼生成器的操作步驟。
第一步,在代碼模板中創(chuàng)建各層的代碼模板(如Model層,數(shù)據(jù)訪問層(DAL),應(yīng)用邏輯層(BLL)和用戶界面層),其中Model層代碼模板如圖 1所示。圖中TableHost host = (TableHost)(Host);表示獲取到的數(shù)據(jù)表對(duì)象,<#= host.TableDescription #>表示數(shù)據(jù)表的注釋名,<#= host.GetModelClass(host.TableName) #>表示數(shù)據(jù)表基類名稱,<#= CodeCommon.DbTypeToCS(c.TypeName) #> 表示數(shù)據(jù)表基類屬性數(shù)據(jù)類型,<#= c.ColumnName #>表示數(shù)據(jù)表基類屬性名稱。
圖1 Model層代碼模板
第二步,在代碼模板中創(chuàng)建各層的代碼模板(如Model層,數(shù)據(jù)訪問層(DAL),在數(shù)據(jù)庫視圖中創(chuàng)建并連接服務(wù)器,在出現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫列表中任選一個(gè)數(shù)據(jù)庫,在出現(xiàn)的右鍵菜單中選擇“模板代碼批量生成”,在出現(xiàn)的窗口中選擇要生成代碼的數(shù)據(jù)庫,選擇表和視圖,選擇要模板,選擇“按模板和表獨(dú)立保存”,選擇生成代碼保存路徑,點(diǎn)擊“導(dǎo)出”按鈕,即在指定路徑下生成與代碼模板對(duì)應(yīng)的源代碼。窗口設(shè)置如圖 2所示。
圖2 模板代碼批量生成窗口
本文以動(dòng)軟代碼生成器生成某個(gè)軟件項(xiàng)目代碼為例說明了代碼生成技術(shù)的應(yīng)用。代碼自動(dòng)生成軟件是極有價(jià)值的應(yīng)用軟件開發(fā)工具,無論是選擇商業(yè)軟件還是自行開發(fā)代碼生成工具,正確地應(yīng)用和維護(hù)可以極大地提高軟件開發(fā)效率和軟件質(zhì)量。
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唐磊(1983—),男,重慶萬州人,重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)工程碩士,現(xiàn)供職于重慶三峽職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心,實(shí)驗(yàn)師,研究方向:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),軟件開發(fā)。