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企业应用与信息系统架构及模型驱动系统MDS(二)

Author: 余彤鹰,  Source: 企业工程论坛,  Published: 2010-02-01

Excerpt: 过往BBS讨论中,关于企业应用与信息系统架构及模型驱动系统MDS话题的汇总。这一部分包括:用户需求与软件实现的4种“对齐”途径、从模型的分层到系统架构模式的一些讨论,以及对模型驱动架构(MDA)、模型可执行的思路(xUML)与模型驱动系统(MDS)思路的一些比较和区别的讨论。

用户需求与软件实现的4种“对齐”途径

设想由“企业的人”清晰准确地描述它们需要的企业(部分的),然后这些需求或构想被反映在它们面对的企业信息系统中——这可以有很多种不同程度的实现方式或层次,以下四种可能是最典型和重要的:

  1. 形成书面叙述文件,交给软件开发者去进一步设计实现。
  2. 形成严谨的叙述文件,可能某种程度(部分)电脑可解释的,令其精确地限定整个开发过程和结果。
  3. 形成完全电脑可解释的模型,自动生成代码。
  4. 形成电脑可执行的模型,基于通用的平台,直接形成面对用户的“功能”。

我在1998年所提出的新一代企业信息系统构思,对应上述第四层,我自己称其为“模型驱动系统”(Model Driven System, )。目前MDA的理解和应用,主要集中在第二层和第三层。不同层次上,对模型的要求、效果和实现方法,都是不可同日而语的。

所谓直接驱动企业平台,要省略上述3)所保留的最后一点传统“编程”的手续,这种过渡在逻辑上是很自然的。正因为如此,很早以前我就猜测3友代表的研究走向,后来得知他们的提法是可执行的UML。

……我提出上述4点,是说明由传统的需求-软件功能转换过程到模型驱动系统可以是怎样过渡的,并非说明模型驱动的愿景。这个视角也是通常说的软件生命周期 的视角,但需要留意,我一再强调,要区分“模型驱动开发”(MDD)和“模型驱动系统” (MDS)。例如,我们可以用“模型驱动开发”的方式来开发模型驱动系统。

在上述4点中,到MDS有些事情发生了质变,譬如所谓“软件生命周期”,“最终用户应用系统的生命周期”和所谓平台的生命周期已经分离了。

最后我想说的是,我的一个基本出发点,但迄今从来没有得到过一次关注的最基本点,是用户需求与MDS的关系。

正是基于对用户需求的深层认识,我才知道这个思路的核心价值还没有真正被捉住。现在已经实现的产品,其实在技术上已经比我想做到的复杂多了,但却不能捕捉到我强调的应用要点。

所以我根本不担心技术问题。问题还是出在“技术导向、概念驱动”上。

评注:以前讨论时,使用了“过渡”的提法,结果容易使人们的注意力局限于软件生命周期的思路,实际上这里讨论的,正是IT人特别重视的所谓IT与业务如何 对齐(align)的具体技术途径的问题。在这些方面,软件开发者的眼光聚焦在技术架构、实现方面。例如,MDA就是一种典型的技术架构,是相当纯粹的软件技术课题。SOA现在也基本被当成技术架构在玩。我的出发点,首先将“”看作一种实质性的“需求”,它决定需要什么样的技术支持或实现。

上述第四种途径,关联到我新一代企业信息系统算思考的起点。“在此之后”,就是我一直研究的东西。在相关的讨论中,曾经有所涉及,例如:区别企业模型与系统模型。几年前这些公开讨论,最深的地方,大致就到这里。事实上,观察现在企业应用领域的许多焦点问题,可以发现,这个程度的认识,迄今依然是非常稀有。

后来提出的MDM与MDS,从技术或一般系统范式的角度,本身是一个更一般化的课题。问MDM的模型,不限于企业模型,MDS的系统也不限于企业应用或信息系统。软件开发人员很容易理解或者喜欢“执行”或运行(run)这样的词,但对于企业模型在企业应用/信息系统中的作用,这个词并不确切(参见后面的讨论),那么种种的模型到底都可以怎样起作用呢?这就是模型驱动机制,或再进一步的“模型工作机制”(Model-Wroking Mechanism)要研究的东西。

从模型的分层到系统架构模式

层级性大概是人们对复杂系统结构总结出来的最基本的特征,可是因为它太基本了,以至于无法搞清楚什么是层。可以退一步,求一个较弱的原则:不管什么是“层”,但将不同的“层”加以比较时,必须弄清楚它们各自是那一种层,或者说各自分层的原则之间有什么区别。

MDA中最重要和基本的“层”的表现,是“元层次”(M0 – M3),这实际上是一种“表达”的层次:高层次的模型要素就是低层次表达的实例。这是一个清楚的划分原则。PIM/PSM(平台无关模型与特定平台模型)的区分是另一种(或者说另一个维上面的),所以不能和元层次相提并论。

TOGAF架构,关于业务、技术等的区分,与PIM/PSM之间似乎是有“一比”的,然而MDA的讨论是有相当清楚(也比较窄)的语境的,一切关于“业务”或更具体的东西,都被概括在M0层了。我看到对MDA的探讨,则集中在M1层和如何实现——先弄个PIM,然后怎么映射到PSM,(无非是为了生成代码,最后生成可执行代码)。这个思路就与我说的MDS走到不同的路上去了。而这不同的路,对“模型”自然有不同的理解和要求。

进一步说,讨论这些不同层次的模型,必须留意:

  • 表达的方法应当适应(满足,或更强地说,是制约)于表达的目的;
  • 用于编码实现和用于直接的功能(行为)驱动这两个目的背后隐藏着深刻的不同;
  • 这使得适合它们的表达方法——建模方法也有深刻的不同。

这三句话的认识,是我对这个课题长期深入探索中一点一点体会的。

评注:前面关于MDA的模型层次,再延伸一点,到所谓CIM(计算无关模型),就触及“实质问题”了。进入到这个领域,模型的类型与层次,须与其应用方式、建模方法和支撑技术结合起来讨论,否则就可能是空中楼阁。

/xUML与MDS

从UML到MDA,再到可执行UML(xUML),确实有某些东西演进到一个极点。MDS与可执行UML就好像处于极点的两边,紧紧相接,却有着完全不同的背景或寓意。

xjcxp对于MDA,UML到xUML这个思路,提出了一个“公式”来概括:

Drawt it -> Run it

这是一个很精彩的概括,但我认为 Run 代表了一个不一定是必然的过渡(这就是MDS与MDA思路的区别)。借用这个公式,可将我的看法表达为

MDS: Drawt it -> ( Run it ) -> Driven with it

这不是在改动 Drawt it -> Run it 这个表述,而是借xjcxp对 xUML 的形象描述,对 MDS 做一个对比的描述,“run it”和“driven with it” 恰好能够反应出二者的微妙差别。

就软件技术发展的现状来说,run it 是顺着“主流”思路的一种自然前景,但从技术变革的跳跃性来说,并非一定要先做到它才有更进一步的东西。不过这个话题可存而不论:软件技术会是多样性的,不同的技术有不同的用途。

MDA与MDS是不同的概念,但MDA并非MDD(模型驱动开发),MDA从来没有排斥MDS,只是——大多数软件专家,包括OMG当前的主要看法,是先把精力放在了似乎更现实的MDD上。

但是,当真正理解了MDS后面的原理(也就是MDA的提出本身所依赖的原理的深层部分),就会发现,原来现在认为要一步一步先“筷子夹着MDD,眼睛望者xUML”,并不一定是一个完全的、必然的步骤。其中有一些我们已经习惯的,不再有人怀疑的东西,并非天经地义的。

就我个人研究的结论而言,MDS会具有更“简单”的架构与实现体系,更低的运行期系统冗余度(例如以机器指令为基本要素来衡量执行系统的复杂性)。从理论的角度,我对于自己上述的结论非常自信,这个自信正是来自如你所过奖的“非常严谨”——对我来说,是小心翼翼、战战兢兢,并且尽量不使用自己的概念。

正是有这个基础,我才会提出“轻型平台”的开发计划。相对而言,当这里的一些关键原理没有弄清楚之前,就很难不陷入“冗余性、复杂性的陷阱”,所以现在我们可以看到,国内几间公司已经实现的、基于企业建模的产品,相对都比较“重”,所以定位于大型企业应用。能不能轻量化,是一个试金石。

评注:这里的讨论,就是围绕着软件语境的“执行”与新引进的“驱动”的不同展开的。讨论中提到的“MDA的提出本身所依赖的原理的深层部分”,就是模型驱动机制(更广泛地看,是模型工作机制)。十年下来,可以说,对这一方面的认识不清或忽略,限制了MDA的成就。MDA基本囿于代码重用、互操作性与集成这些IT“主流”的思维定势子,即使探索性的可执行模型(例如xUML)似乎也没有什么进展。微软这几年有一个Oslo计划,似乎与MDA没什么关系,但也没有体现出这方面的图片。企业应用领域真正的模型驱动方面的成功,反而可以不关MDA的事,例如BPMS领域的许多优秀产品。

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