代碼生成技術(shù)在軟件開(kāi)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

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代碼生成技術(shù)在軟件開(kāi)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(shuō)明代碼生成器在軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用過(guò)程。

代碼生成；軟件開(kāi)發(fā)；.NET；數(shù)據(jù)庫(kù)

1.引言

一直以來(lái)，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(wèn)題上做著不懈地探討和研究，用于解決這問(wèn)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(xiě)諸如數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)，web頁(yè)面UI設(shè)計(jì)等底層邏輯代碼帶來(lái)的煩惱，但軟件工程師面臨編寫(xiě)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(wèn)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。

2.代碼生成技術(shù)綜述

所謂代碼生成技術(shù)，即在開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件之前，先設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用它來(lái)自動(dòng)生成目標(biāo)程序的代碼。隨著應(yīng)用程序開(kāi)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(kāi)發(fā)過(guò)程中的地位起來(lái)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(xiě)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(kāi)發(fā)經(jīng)理來(lái)說(shuō)，應(yīng)用代碼生成技術(shù)還具有易于控制開(kāi)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。

3.代碼生成技術(shù)實(shí)現(xiàn)

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(kù)訪問(wèn)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(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件的模式為：

數(shù)據(jù)訪問(wèn)層：實(shí)現(xiàn)SQL語(yǔ)句和存儲(chǔ)過(guò)程與數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。

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(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層中的類方法，實(shí)現(xiàn)ADO.NET與數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)計(jì)算機(jī)上的瀏覽器訪問(wèn)；后者是運(yùn)行于用戶計(jì)算機(jī)上的Windows應(yīng)用程序，通過(guò)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(wèn)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(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)軟件內(nèi)的文檔生成功能可生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)文檔。至于應(yīng)用程序的報(bào)表問(wèn)題，可采用成熟的每三方組件來(lái)完成，如著名的水晶報(bào)表。也可自行編制報(bào)表程序。

4.代碼生成技術(shù)應(yīng)用

動(dòng)軟代碼生成器在目前軟件開(kāi)發(fā)中應(yīng)用廣泛。它支持多種類型數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(wèn)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(wèn)層（DAL），在數(shù)據(jù)庫(kù)視圖中創(chuàng)建并連接服務(wù)器，在出現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)列表中任選一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，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(kù)，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

5.結(jié)論

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(shuō)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(kāi)發(fā)工具，無(wú)論是選擇商業(yè)軟件還是自行開(kāi)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(kāi)發(fā)效率和軟件質(zhì)量。

［1］劉鷹.代碼生成技術(shù)及其在企業(yè)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用［J］.西安文理學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2006，9（3）:98.

［2］范小鋼.代碼生成技術(shù)的探討與實(shí)踐［D］.中山:中山大學(xué)，2004.

［3］鄭斌.基于ASP.NET Web應(yīng)用的代碼生成技術(shù)［D］.長(zhǎng)沙:中南大學(xué)，2011.

［4］王忠杰，戰(zhàn)德臣，徐曉飛等.基于對(duì)象關(guān)聯(lián)模型的企業(yè)應(yīng)用軟件代碼生成器［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2007，13（5）:1023.

唐磊（1983—），男，重慶萬(wàn)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(kāi)發(fā)。