QP实时嵌入式框架之QM
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前言
关于软件开发中的大事,已经有很多墨水了。其中之一是从高级模型(例如,从状态机)的自动代码生成,在此前的文章中说到了QM是一个自动生成代码的工具,这样的代码就好用吗?
你是否用过或者写过这样的代码自动生成脚本,如果代码可以生成,生成的代码又不好用只能参考,是不是有点鸡肋呢?
本想说到这个问题,但是在此之前,我们又有必要先了解一下QM这个软件,它是怎么自动生成代码的,原理是什么,好不好用。
QM是什么?
QM(QP Modeler) 是一款免费软件,基于模型设计(MBD) 和自动代码生成工具,用于基于分层状态机(UML 状态图)和事件驱动的 QP 实时嵌入式软件框架 (RTEF), QM 可用于 Windows、Linux 和 MacOS 主机。
有什么作用?
QM 基于模型的设计工具的主要目标是:
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将软件分解为称为活动对象的事件驱动组件
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以图形方式设计与这些活动对象关联的分层状态机
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自动生成具有生产质量且可从您的设计中完全追溯的代码
QM从根本上说是一个面向对象的工具,与目标编程语言无关,面向对象意味着 QM 模型从根本上由类组成,并且只有类才能拥有与其关联的状态机。
QM看起来如何?
QM是一个跨平台的桌面应用程序,以下显示了QM中执行的典型活动:
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在 QM 中使用分层状态机
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在 QM 中生成代码
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设计一个子机器来捕获 QM 中的常见行为
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自定义 QM 用户界面(深色主题)
QM有什么特别之处?
QM的主要设计目标是简单和最大限度地减少与工具斗争的需要,下面描述的几种方式实现了这一点。
简单
与当今市场上的大多数其他高级建模工具相比,QM更简单、以代码为中心且级别相对较低(不是贬义的)。
这意味着QM明确地将设计直接映射到C或C 代码,状态机执行的所有动作都直接用 C 或 C 输入到模型中;没有“平台无关模型”(PIM)、“平台特定模型”(PSM)、复杂的“模型转换”或“动作语言”。
内置 QP 框架
与大多数其他能够生成代码的工具一样,QM创建的模型基于事件驱动的实时嵌入式框架,这样的框架提供了明确定义的“框架扩展点”,旨在将框架定制到应用程序中,从而为生成代码提供明确定义的规则。
然而,QM的大部分简单性在于:它带有内置的 QP 框架系列,而不是支持开放式的框架和编程语言,另一个简化方面是 QM 是一种严格的前向工程工具(不应编辑生成的代码),不尝试支持往返工程。
捕捉物理设计
QM是市场上独特的基于模型的设计工具,可以将代码的物理设计作为模型的一个组成部分,即将代码划分为目录和文件,例如头文件 (.h) 和实现文件(.c 或 .cpp 文件)。
这种独特的方法可以使我们灵活控制源代码结构,减少了对生成的代码进行手动更改,此外,QM提供了在模型和生成的代码之间快速来回切换的机制,以便任何更改都可以方便地直接应用于模型而不是代码。
不再是“与工具作斗争”
QM的主要设计目标是尽可能地尊重设计决策,不仅在生成代码的物理设计方面,而且在安排状态和路由转换的确切细节方面。
比如当我们花了很多时间安排状态和路由转换之后,如果突然改变图表排列的工具或者有新的变更需求,那么肯定会有很多麻烦的事情。
在QM中绘制分层状态图需要考虑很多,且具有创新性,例如,QM 不使用“伪状态”,比如初始伪状态或选择点;相反,QM 分别使用更高级别的初始转换和选择段原语;这极大地简化了状态图,我们不需要单独定位伪状态然后连接它们。
此外,QM 为内部转换引入了新的表示法,它允许实际绘制内部转换(在标准 UML 表示法中,内部转换只是状态体中的文本)。这种表示法能够将内部转换或者常规状态转换附加到单个选择点,弥补了标准UML的缺陷。
后记
自动生成代码工具很多,大家可以自行了解,当然QP中QM的使用也就很关键了,本文先介绍一下其表,在下一篇中将回到深层次一点的问题,欢迎持续关注。
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