CN106446382B - 面向领域实体的图形化建模与分析系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

一种面向领域实体的图形化建模与分析环境，包括模型资源管理模块、模型组成图元模块、模型图形化构建模块和模型状态分析模块四个部分；模型资源管理模块，用于对构建实体模型的相关文件和各类图元进行管理；模型组成图元模块，列举了构建实体模型需要用到的所有图元标识；模型图形化构建模块，用于图形化描述领域实体模型的组成元素及其逻辑执行流程；模型状态分析模块，用于对领域实体模型逻辑执行的正确性进行分析检验。该环境能有效满足面向领域实体的仿真模型快速灵活开发、易于维护更新、具有高可信度等要求。

Description

面向领域实体的图形化建模与分析系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及复杂系统建模与仿真领域，具体涉及一种图形化建模与分析系统及其实现方法。

背景技术

建模与仿真技术是一种用于分析复杂系统行为的重要技术手段。其中，“分而治之”是复杂系统建模与仿真领域非常重要的思想，它将整个复杂问题分割成可组合的小问题，易于解决，也易于分配资源。当前各领域复杂系统往往包含大量的领域实体，并且实体之间具有复杂的交互关系，通过构建用于模拟领域实体行为的领域实体模型，然后遵循复杂系统内部实体之间固有的交互关系将这些领域实体模型组装起来，就可以构建具有“高内聚、低耦合”的复杂系统仿真应用。因此，构建与分析面向领域实体的仿真模型是组装复杂仿真应用系统的基本前提。

图形化建模技术具有比程序代码更高的抽象层次而且更贴近问题域，因此更便于建模开发人员直观理解领域实体模型的内部逻辑。但是，目前的图形化建模环境难以适应领域实体模型的建模开发需求，主要表现在：(1)不支持领域实体模型的分布式独立建模开发；(2)难以支持对具有较多组成元素的复杂领域实体模型的建模开发；(3)不支持对领域实体模型状态数据的分析，难以有效保证所构建的领域实体模型的正确性。

因此，为满足面向领域实体的仿真模型快速灵活开发、易于维护更新、具有高可信度等要求，促进各领域复杂系统仿真应用进一步的发展，亟需一种新型的面向领域实体的图形化建模与分析系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向领域实体的图形化建模与分析系统，该系统支持对领域实体模型组成图元的加载、图元信息配置，以及对领域实体模型组成图元之间交互关系的配置，并支持对领域实体模型阶段性状态数据的分析检验，从而实现复杂系统的建模与分析。

一种面向领域实体的图形化建模与分析系统，包括领域实体模型资源管理模块、领域实体模型组成图元模块、领域实体模型图形化构建模块和领域实体模型状态分析模块四个部分，其特征在于：

所述领域实体模型资源管理模块，用于对构建实体模型的相关文件和各类图元进行管理，支持对实体模型组成图元的导入与删除操作，也支持对实体模型相关文件的修改与保存操作；

所述领域实体模型组成图元模块，列举了构建实体模型需要用到的所有图元标识；

所述领域实体模型图形化构建模块，用于图形化描述领域实体模型的组成元素及其逻辑执行流程，建模人员通过鼠标拖拽的方式将领域实体模型组成图元拖拽到领域实体模型图形化编辑区，并双击领域实体模型组成图元弹出对话框可以对领域实体模型的相关数据进行配置；

所述领域实体模型状态分析模块，用于对领域实体模型逻辑执行的正确性进行分析检验。

进一步的，所述领域实体模型资源管理模块包括领域实体模型组成图元列表、领域实体模型描述文件、领域实体模型可执行文件，其特征在于：领域实体模型组成图元列表分类列举了构建某个领域实体模型所用到的图元标识名称；领域实体模型描述文件包含领域实体模型的基本信息、图元的配置信息、图元之间的调度关系三个部分；领域实体模型可执行文件是指根据各类图元之间的交互关系和每个图元的配置数据信息自动生成的领域实体模型可执行代码。

进一步的，所述领域实体模型组成图元模块，该模块列举了构建实体模型需要用到的所有图元标识，包括开始图元、存储图元、传输图元、激发图元、嵌套激发图元、结束图元。其中，开始图元为领域实体模型的执行提供初始数据输入接口；存储图元用以存储领域实体模型的状态数据；传输图元用以传输激发图元的输入/输出数据；激发图元用以表示发生状态数据变化所要满足的条件及计算函数；嵌套激发图元表示一个领域实体子模型用以辅助构建较为复杂的领域实体模型；结束图元为领域实体模型提供数据输出接口。

进一步的，所述领域实体模型图形化构建模块，建模人员可通过鼠标拖拽的方式将领域实体模型组成图元拖拽到领域实体模型图形化编辑区，并双击领域实体模型组成图元弹出对话框可以对领域实体模型的相关数据进行配置。

进一步的，所述领域实体模型状态分析模块，当暂停领域实体模型的计算时，选定实体模型中包含的存储图元，可显示当前该存储图元对应的状态数据。

本发明还提供一种面向领域实体的图形化建模与分析系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)构建领域实体模型资源管理模块

首先，加载领域实体模型组成图元列表，即在树型结构视图中显示构建相应的领域实体模型所用到的多个图元标识名称，包括开始图元、数据图元、激发图元、嵌套激发图元、传输图元、结束图元；

其次，加载领域实体模型描述文件，即在树型结构视图中显示领域实体模型描述文件；

最后，加载领域实体模型可执行文件，即在树型结构视图中显示领域实体模型可执行文件；

(二)构建领域实体模型组成图元模块

首先，构建实体模型组成图元显示面板，该面板为一个显示领域实体模型组成图元的软件区域，用户可以在该软件区域内对领域实体模型组成图元进行选择、拖拉操作；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载开始图元，图元形状为三角形，每一个领域实体模型只有一个开始图元；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载存储图元，所述存储图元形状为圆形，单击存储图元弹出相应的配置对话框，进而对可存储的状态数据的属性进行配置，包括数据名称、数据类型、数据取值、数据说明；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载传输图元，所述传输图元形状为有向实线，其作用在于联接开始图元与激发图元，存储图元和激发图元以及激发图元与结束图元；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载激发图元，所述激发图元形状为实心矩形，其作用在于表示发生状态数据变化所要满足的条件及计算函数，一个激发图元表示的计算被允许执行时，通过传输图元与该激发图元联接的存储图元中的状态数据将发生变化，输入存储图元的状态数据被消耗，同时为输出存储图元产生新的状态数据；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载嵌套激发图元，所述嵌套图元形状为空心矩形内嵌套较小的实心矩形，其作用在于通过将一个领域实体子模型功能表示成一个嵌套激发图元，以辅助构建较为复杂的领域实体模型；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载结束图元，所述结束图元形状为六边形，其作用在于保存领域实体模型的计算结果数据，为领域实体模型提供数据输出接口，每一个领域实体模型只有一个结束图元；

(三)构建领域实体模型图形化构建模块

首先，构建领域实体模型图形化操作面板，在该软件操作面板上支持对领域实体模型组成图元进行拖拉、连线及配置操作；

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对开始图元的配置操作，即双击开始图元，可弹出初始化输入数据配置对话框，设置初始化变量列表，其中每一个变量列表项又包括变量名称，变量类型，变量说明域，以及变量赋值域；

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对存储图元的配置操作，即双击存储图元操作，可弹出数据项配置对话框，设置包括数据项名称和变量列表，其中每一个变量列表项又包括变量名称，变量类型，变量说明域，以及变量赋值域；

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对激发图元的配置操作，即双击激发图元操作，可弹出函数项配置对话框，设置包括函数项名称，函数项说明以及函数配置列表；其中，函数配置列表中的每一项需要配置的信息包括序号、条件表达式、计算函数、计算输出和函数说明，如果与激发图元相联的所有输入数据存储图元都拥有状态数据且符合激发图元中的条件表达式，该激发图元所含的计算函数将被允许执行，并更新与该激发图元相联的输出存储图元中的状态数据；

(四)构建领域实体模型状态数据分析模块

在领域实体模型执行过程中，依次运行激发图元或嵌套激发图元，并判断计算结果是否与相应激发图元或嵌套激发图元所要达到的功能效果一致，嵌套激发图元内的领域实体子模型的状态数据分析过程与领域实体模型的状态数据分析过程相同。

通过实现领域实体模型状态数据分析流程来实现领域实体模型状态数据分析模块的功能，领域实体模型状态数据分析流程包括如下步骤：

从开始图元1中获取初始状态数据；

判断激发图元1的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元1的执行条件满足则执行激发图元1，并更新存储图元1、开始图元1的状态数据；

对存储图元1、开始图元1的状态数据进行分析检验；

判断激发图元2的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元2的执行条件满足则执行激发图元2，并更新存储图元1、存储图元2和存储图元3的状态数据；

对存储图元1、存储图元2和存储图元3的状态数据进行分析检验；

判断嵌套激发图元1的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若嵌套激发图元1的执行条件满足则执行嵌套激发图元1，并更新存储图元3和存储图元4以及结束图元1的状态数据；其中，对嵌套激发图元1中包含的领域实体子模型的状态数据分析检验步骤如下：

从开始图元1′获取初始状态数据，该状态数据本质上是存储图元3和存储图元4状态数据合集的副本；

判断激发图元1′的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元1′的执行条件满足则执行激发图元1′，则更新存储图元1′和开始图元1′的状态数据，并将开始图元1′的状态数据分别映射为存储图元3和存储图元4的状态数据；

对存储图元1′和开始图元1′的状态数据进行分析检验；

判断激发图元2′的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元2′的执行条件满足则执行激发图元2′，则更新存储图元1′、存储图元2′和结束图元1′的状态数据，并将结束图元1′的状态数据映射为结束图元1的状态数据；

对存储图元1′、存储图元2′和结束图元1′的状态数据进行分析检验；

对存储图元3和存储图元4以及结束图元1的状态数据进行分析检验；

结束分析检验。

进一步的，一个领域实体模型有多个嵌套激发图元，即一个领域实体模型包含多个领域实体子模型，这些领域实体子模型在仿真运行过程中被动态地创建和删除；双击嵌套激发图元则会出现对应的领域实体子模型图形化构建界面，领域实体子模型组成要素依然是开始图元、数据图元、激发图元、传输图元、结束图元；在领域实体模型图形化构建界面上，嵌套激发图元的使用与激发图元完全相同，通过传输图元与开始图元相连输入初始数据以及结束图元与传输图元相连输出结果数据。

本发明具有以下优点：

1、领域实体模型的图形化建模开发过程屏蔽了并行处理、消息通信等复杂系统仿真软硬件平台技术细节，从而能够有效降低领域实体模型的建模开发难度，提高建模开发效率。

2、采用开始、结束图元分别作为领域实体模型的输入、输出接口，实现了领域实体模型之间的分离，满足领域实体模型分布式独立开发及在不同仿真应用中重用的需求；

3、在激发图元的基础上拓展出嵌套激发图元，实现领域实体模型、领域实体子模型的两层图形化开发，从而能够高效、灵活地在有限的人工交互界面上构建出复杂的领域实体模型；

4、基于对领域实体模型状态数据的分析，能够有效判断领域实体模型内部执行逻辑的正确性，从而有利于提高基于其构建的复杂仿真系统的可信度。

附图说明

图1为本发明提供的面向领域实体的图形化建模与分析系统模块组成图

图2为本发明提供的面向领域实体的图形化建模与分析系统各模块分布图

图3为本发明提供的面向领域实体的图形化建模与分析系统资源管理目录结构

图4为本发明提供的领域实体模型组成图元

图5为本发明提供的领域实体模型具体案例中的状态数据分析流程

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施实例对本发明做进一步详细说明。本发明涉及一种面向领域实体的图形化建模与分析系统实现方法，具体步骤为：

(一)构建领域实体模型资源管理模块

领域实体模型资源管理模块的实现方式采用层级化目录方法，该层级化目录结构如图3所示。领域实体模型资源管理模块为该建模与分析环境提供统一集中的领域实体模型资源管理方式，为每一个仿真实体模型包含的资源提供树型结构视图，资源管理目录下的文件跟图形化构建的领域实体模型是一一映射关系。当用户通过鼠标从领域实体模型组成图元模块中拖动图元图形化组装领域实体模型时，将在领域实体模型资源管理模块中创建相应的组成图元列表，并在该模块树型结构视图中显示。当领域实体模型组装完成后，会自动生成领域实体模型图形化描述文件以及领域实体模型可执行文件，并加载到该模块的树型视图中。拖拉配置领域实体模型构建复杂仿真系统时，将该实体模型对应的所有文件拷贝到该复杂仿真系统的资源管理目录中。

领域实体模型资源管理模块的构建过程如下：

首先，加载领域实体模型组成图元列表，即在树型结构视图中显示构建相应的领域实体模型所用到的多个图元标识名称，包括开始图元、数据图元、激发图元、嵌套激发图元、传输图元、结束图元。

其次，加载领域实体模型描述文件，即在树型结构视图中显示领域实体模型描述文件。领域实体模型文件的内容包含领域实体模型的基本信息、图元的配置信息、图元之间的调度关系三个部分。其中，领域实体模型基本信息包括领域实体模型名称、领域实体模型说明；图元的配置信息包括各图元的名称、状态数据的属性、以及相应图元的状态数据变化所要满足的条件及计算函数等(详见(二)所述)；图元之间的调度关系包括各开始图元与激发图元之间的输入对应关系，存储图元与激发图元之间的输入对应关系，激发图元与存储图元之间的输出对应关系，激发图元与结束图元之间的输出对应关系等。

最后，加载领域实体模型可执行文件，即在树型结构视图中显示领域实体模型可执行文件。领域实体模型可执行文件是指根据各类图元之间的交互关系和每个图元的配置数据信息自动生成的领域实体模型可执行代码。

(二)构建领域实体模型组成图元模块

领域实体模型组成图元模块列举了构建领域实体模型需要用到的所有图元，包括开始图元、存储图元、激发图元、嵌套激发图元、传输图元、结束图元，如图4所示。每一个领域实体模型由五元组(开始，存储，传输，激发，结束)组成，构建的任何领域实体模型都可以映射到这样一个五元组上，反之亦然。

开始图元：在领域实体模型中，开始图元的作用在于配置领域实体模型的初始输入数据，为领域实体模型的执行提供初始数据输入接口。开始图元用于表示领域实体模型(领域实体子模型)执行的开端，即领域实体模型(领域实体子模型)首先从与开始图元相连接的激发图元开始执行。每一个领域实体模型只有一个开始图元。

存储图元：存储图元用以存储领域实体模型的状态数据，单击存储图元弹出相应的配置对话框，进而对可存储的状态数据的属性进行配置，包括数据名称、数据类型、数据取值、数据说明。

传输图元：传输图元用以联接开始图元与激发图元，存储图元和激发图元以及激发图元与结束图元。传输图元上显示了激发图元的输入/输出数据，并描述了数据的流向。

激发图元：激发图元用以表示发生状态数据变化所要满足的条件及计算函数，一个激发图元表示的计算被允许执行时，通过传输图元与该激发图元联接的存储图元中的状态数据将发生变化，输入存储图元的状态数据被消耗，同时为输出存储图元产生新的状态数据。

嵌套激发图元：通过将一个领域实体子模型功能表示成一个嵌套激发图元，以辅助构建较为复杂的领域实体模型。一个领域实体模型可以拥有多个嵌套激发图元，即一个领域实体模型可以包含多个领域实体子模型，这些领域实体子模型在仿真运行过程中被动态地创建和删除。双击嵌套激发图元则会出现对应的领域实体子模型图形化构建界面，领域实体子模型组成要素依然是五元组(开始，存储，传输，激发，结束)。在领域实体模型图形化构建界面上，嵌套激发图元的使用与激发图元完全相同，通过传输图元与开始图元相连输入初始数据以及结束图元与传输图元相连输出结果数据。

结束图元：结束图元的作用在于保存领域实体模型的计算结果数据，为领域实体模型提供数据输出接口。每一个领域实体模型只有一个结束图元。

建模人员通过鼠标拖拽的方式将领域实体模型组成图元模块内的建模图元拖拽到领域实体模型图形化构建模块中，然后双击各领域实体模型组成图元即可对相应的建模图元进行数据设置或函数定义。

领域实体模型组成图元模块的构建过程如下：

首先，构建实体模型组成图元显示面板，该面板为一个显示领域实体模型组成图元的软件区域。用户可以在该软件区域内对领域实体模型组成图元进行选择、拖拉操作。

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载开始图元：图元形状为三角形。在领域实体模型中，其作用在于配置领域实体模型的初始输入数据，为领域实体模型的执行提供初始数据输入接口。开始图元用于表示领域实体模型(领域实体子模型)执行的开端，即领域实体模型(领域实体子模型)首先从与开始图元相连接的激发图元开始执行。每一个领域实体模型只有一个开始图元。

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载存储图元，所述存储图元形状为圆形。其作用在于存储领域实体模型的状态数据，单击存储图元弹出相应的配置对话框，进而对可存储的状态数据的属性进行配置，包括数据名称、数据类型、数据取值、数据说明。

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载传输图元，所述传输图元形状为有向实线。其作用在于联接开始图元与激发图元，存储图元和激发图元以及激发图元与结束图元。传输图元上显示了激发图元的输入/输出数据，并描述了数据的流向。

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载激发图元，所述激发图元形状为实心矩形。其作用在于表示发生状态数据变化所要满足的条件及计算函数，一个激发图元表示的计算被允许执行时，通过传输图元与该激发图元联接的存储图元中的状态数据将发生变化，输入存储图元的状态数据被消耗，同时为输出存储图元产生新的状态数据。

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载嵌套激发图元，所述嵌套图元形状为空心矩形内嵌套较小的实心矩形。其作用在于通过将一个领域实体子模型功能表示成一个嵌套激发图元，以辅助构建较为复杂的领域实体模型。一个领域实体模型可以拥有多个嵌套激发图元，即一个领域实体模型可以包含多个领域实体子模型，这些领域实体子模型在仿真运行过程中被动态地创建和删除。双击嵌套激发图元则会出现对应的领域实体子模型图形化构建界面，领域实体子模型组成要素依然是五元组(开始，存储，传输，激发，结束)。在领域实体模型图形化构建界面上，嵌套激发图元的使用与激发图元完全相同，通过传输图元与开始图元相连输入初始数据以及结束图元与传输图元相连输出结果数据。

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载结束图元，所述结束图元形状为六边形。其作用在于保存领域实体模型的计算结果数据，为领域实体模型提供数据输出接口。每一个领域实体模型只有一个结束图元。

(三)构建领域实体模型图形化构建模块

领域实体模型主要包括开始图元、存储图元、传输图元、激发图元、结束图元，分别用于构建领域实体模型的开始端口、数据存储、数据传输、函数激发和结束端口。嵌套激发图元则通过嵌套领域实体子模型表示较复杂的领域实体模型。存储图元、激发图元以及嵌套激发图元都与数据传输图元关联，以此表示数据存储与函数激发之间的相互关系。在领域实体模型图形化构建模块中，支持用户通过组装配置图元的方式构建领域实体模型。

领域实体模型组成图元模块的构建过程如下：

首先，构建领域实体模型图形化操作面板，在该软件操作面板上支持对领域实体模型组成图元进行拖拉、连线及配置操作。

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对开始图元的配置操作，即双击开始图元，可弹出初始化输入数据配置对话框，设置初始化变量列表，其中每一个变量列表项又包括变量名称，变量类型，变量说明域，以及变量赋值域。

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对存储图元的配置操作，即双击存储图元操作，可弹出数据项配置对话框，设置包括数据项名称和变量列表，其中每一个变量列表项又包括变量名称，变量类型，变量说明域，以及变量赋值域。

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对激发图元的配置操作，即双击激发图元操作，可弹出函数项配置对话框，设置包括函数项名称，函数项说明以及函数配置列表。其中，函数配置列表中的每一项需要配置的信息包括序号、条件表达式、计算函数、计算输出和函数说明。如果与激发图元相联的所有输入数据存储图元都拥有状态数据且符合激发图元中的条件表达式，该激发图元所含的计算函数将被允许执行，并更新与该激发图元相联的输出存储图元中的状态数据。定义激发图元可支持的条件表达式运算符如表1所示，定义可支持的计算函数如表2所示。

表1激发图元条件表达式运算符

运算符	含义	运算符	含义
				＝	分配	＜	小于
&&	逻辑与	+	加
				||	逻辑或	-	减
＜＝	小于或等于	*	乘
				>＝	大于或等于	/	除
！＝	不等于	^	幂
				＝＝	等于	()	括号
>	大于	empty	空

表2激发图元计算函数

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对嵌套激发图元的配置操作，即双击嵌套激发图元，可弹出领域实体子模型图形化构建界面，同样使用开始图元、存储图元、传输图元、激发图元、嵌套激发图元、结束图元进行建模与配置。

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对结束图元的配置操作，即双击结束图元，可弹出输出数据配置对话框，设置输出数据列表，每一项输出数据包括变量名称，变量类型，变量说明域，以及最终的变量值。

(四)构建领域实体模型状态数据分析模块

领域实体模型状态数据分析模块的主要功能是对领域实体模型的运行状态进行分析，该模块是构建正确领域实体模型的基本保证。在领域实体模型执行过程中，依次运行激发图元或嵌套激发图元，并判断计算结果是否与相应激发图元或嵌套激发图元所要达到的功能效果一致。其中，嵌套激发图元内的领域实体子模型的状态数据分析过程与领域实体模型的状态数据分析过程相同。

本发明通过实现领域实体模型状态数据分析流程来实现领域实体模型状态数据分析模块的功能。其中，领域实体模型状态数据分析的一般流程如图5所示：

从开始图元1中获取初始状态数据；

判断激发图元1的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元1的执行条件满足则执行激发图元1，并更新存储图元1、开始图元1的状态数据；

对存储图元1、开始图元1的状态数据进行分析检验；

判断激发图元2的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元2的执行条件满足则执行激发图元2，并更新存储图元1、存储图元2和存储图元3的状态数据；

对存储图元1、存储图元2和存储图元3的状态数据进行分析检验；

判断嵌套激发图元1的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若嵌套激发图元1的执行条件满足则执行嵌套激发图元1，并更新存储图元3和存储图元4以及结束图元1的状态数据。其中，对嵌套激发图元1中包含的领域实体子模型的状态数据分析检验步骤如下：

从开始图元1′获取初始状态数据，该状态数据本质上是存储图元3和存储图元4状态数据合集的副本；

判断激发图元1′的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元1′的执行条件满足则执行激发图元1′，则更新存储图元1′和开始图元1′的状态数据，并将开始图元1′的状态数据分别映射为存储图元3和存储图元4的状态数据；

对存储图元1′和开始图元1′的状态数据进行分析检验；

判断激发图元2′的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元2′的执行条件满足则执行激发图元2′，则更新存储图元1′、存储图元2′和结束图元1′的状态数据，并将结束图元1′的状态数据映射为结束图元1的状态数据；

对存储图元1′、存储图元2′和结束图元1′的状态数据进行分析检验；

对存储图元3和存储图元4以及结束图元1的状态数据进行分析检验；

结束分析检验。

通过上述实施步骤可以实现一种面向领域实体的图形化建模与分析系统。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种面向领域实体的图形化建模与分析系统，包括领域实体模型资源管理模块、领域实体模型组成图元模块、领域实体模型图形化构建模块和领域实体模型状态分析模块四个部分，其特征在于：

所述领域实体模型资源管理模块，用于对构建实体模型的相关文件和各类图元进行管理；

首先，加载领域实体模型组成图元列表，即在树型结构视图中显示构建相应的领域实体模型所用到的多个图元标识名称，包括开始图元、数据图元、激发图元、嵌套激发图元、传输图元、结束图元；

其次，加载领域实体模型描述文件，即在树型结构视图中显示领域实体模型描述文件；

最后，加载领域实体模型可执行文件，即在树型结构视图中显示领域实体模型可执行文件；

所述领域实体模型组成图元模块，列举了构建实体模型需要用到的所有图元标识；

首先，构建实体模型组成图元显示面板，该面板为一个显示领域实体模型组成图元的软件区域，用户在该软件区域内对领域实体模型组成图元进行选择、拖拉操作；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载开始图元，图元形状为三角形，每一个领域实体模型只有一个开始图元；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载存储图元，所述存储图元形状为圆形，单击存储图元弹出相应的配置对话框，进而对存储的状态数据的属性进行配置，包括数据名称、数据类型、数据取值、数据说明；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载传输图元，所述传输图元形状为有向实线，其作用在于联接开始图元与激发图元，存储图元和激发图元以及激发图元与结束图元；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载激发图元，所述激发图元形状为实心矩形，其作用在于表示发生状态数据变化所要满足的条件及计算函数，一个激发图元表示的计算被允许执行时，通过传输图元与该激发图元联接的存储图元中的状态数据将发生变化，输入存储图元的状态数据被消耗，同时为输出存储图元产生新的状态数据；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载嵌套激发图元，所述嵌套图元形状为空心矩形内嵌套较小的实心矩形，其作用在于通过将一个领域实体子模型功能表示成一个嵌套激发图元，以辅助构建较为复杂的领域实体模型；

进一步的，在领域实体模型组成图元显示面板上加载结束图元，所述结束图元形状为六边形，其作用在于保存领域实体模型的计算结果数据，为领域实体模型提供数据输出接口，每一个领域实体模型只有一个结束图元；

所述领域实体模型图形化构建模块，用于图形化描述领域实体模型的组成元素及其逻辑执行流程，建模人员通过鼠标拖拽的方式将领域实体模型组成图元拖拽到领域实体模型图形化编辑区，并双击领域实体模型组成图元弹出对话框对领域实体模型的相关数据进行配置；

首先，构建领域实体模型图形化操作面板，在该软件操作面板上支持对领域实体模型组成图元进行拖拉、连线及配置操作；

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对开始图元的配置操作，即双击开始图元，弹出初始化输入数据配置对话框，设置初始化变量列表，其中每一个变量列表项又包括变量名称，变量类型，变量说明域，以及变量赋值域；

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对存储图元的配置操作，即双击存储图元操作，弹出数据项配置对话框，设置包括数据项名称和变量列表，其中每一个变量列表项又包括变量名称，变量类型，变量说明域，以及变量赋值域；

进一步的，在领域实体模型图形化操作面板上实现对激发图元的配置操作，即双击激发图元操作，弹出函数项配置对话框，设置包括函数项名称，函数项说明以及函数配置列表；其中，函数配置列表中的每一项需要配置的信息包括序号、条件表达式、计算函数、计算输出和函数说明，如果与激发图元相联的所有输入数据存储图元都拥有状态数据且符合激发图元中的条件表达式，该激发图元所含的计算函数将被允许执行，并更新与该激发图元相联的输出存储图元中的状态数据；

所述领域实体模型状态分析模块，用于对领域实体模型逻辑执行的正确性进行分析检验；

在领域实体模型执行过程中，依次运行激发图元或嵌套激发图元，并判断计算结果是否与相应激发图元或嵌套激发图元所要达到的功能效果一致，嵌套激发图元内的领域实体子模型的状态数据分析过程与领域实体模型的状态数据分析过程相同。

2.如权利要求1所述的面向领域实体的图形化建模与分析系统，其特征在于：所述领域实体模型资源管理模块包括领域实体模型组成图元列表、领域实体模型描述文件、领域实体模型可执行文件；

领域实体模型组成图元列表分类列举了构建某个领域实体模型所用到的图元标识名称；领域实体模型描述文件包含领域实体模型的基本信息、图元的配置信息、图元之间的调度关系三个部分；领域实体模型可执行文件是指根据各类图元之间的交互关系和每个图元的配置数据信息自动生成的领域实体模型可执行代码。

3.如权利要求1所述的面向领域实体的图形化建模与分析系统，其特征在于：所述领域实体模型组成图元模块，该模块列举了构建实体模型需要用到的所有图元标识，包括开始图元、存储图元、传输图元、激发图元、嵌套激发图元、结束图元；

其中，开始图元为领域实体模型的执行提供初始数据输入接口；存储图元用以存储领域实体模型的状态数据；传输图元用以传输激发图元的输入和输出数据；激发图元用以表示发生状态数据变化所要满足的条件及计算函数；嵌套激发图元表示一个领域实体子模型用以辅助构建较为复杂的领域实体模型；结束图元为领域实体模型提供数据输出接口。

4.如权利要求1所述的面向领域实体的图形化建模与分析系统，其特征在于：所述领域实体模型状态分析模块，当暂停领域实体模型的计算时，选定实体模型中包含的存储图元，显示当前该存储图元对应的状态数据。

5.如权利要求1所述的面向领域实体的图形化建模与分析系统，其特征在于：一个领域实体模型有多个嵌套激发图元，即一个领域实体模型包含多个领域实体子模型，这些领域实体子模型在仿真运行过程中被动态地创建和删除；双击嵌套激发图元则会出现对应的领域实体子模型图形化构建界面，领域实体子模型组成要素依然是开始图元、数据图元、激发图元、传输图元、结束图元；在领域实体模型图形化构建界面上，嵌套激发图元的使用与激发图元完全相同，通过传输图元与开始图元相连输入初始数据以及结束图元与传输图元相连输出结果数据。

6.如权利要求1所述的面向领域实体的图形化建模与分析系统，其特征在于，通过实现领域实体模型状态数据分析流程来实现领域实体模型状态数据分析模块的功能，领域实体模型状态数据分析流程包括如下步骤：

从开始图元1中获取初始状态数据；

判断激发图元1的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元1的执行条件满足则执行激发图元1，并更新存储图元1、开始图元1的状态数据；

对存储图元1、开始图元1的状态数据进行分析检验；

判断激发图元2的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元2的执行条件满足则执行激发图元2，并更新存储图元1、存储图元2和存储图元3的状态数据；

对存储图元1、存储图元2和存储图元3的状态数据进行分析检验；

判断嵌套激发图元1的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若嵌套激发图元1的执行条件满足则执行嵌套激发图元1，并更新存储图元3和存储图元4以及结束图元1的状态数据；其中，对嵌套激发图元1中包含的领域实体子模型的状态数据分析检验步骤如下：

从开始图元1'获取初始状态数据，该状态数据本质上是存储图元3和存储图元4状态数据合集的副本；

判断激发图元1'的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元1'的执行条件满足则执行激发图元1'，则更新存储图元1'和开始图元1'的状态数据，并将开始图元1'的状态数据分别映射为存储图元3和存储图元4的状态数据；

对存储图元1'和开始图元1'的状态数据进行分析检验；

判断激发图元2'的执行条件是否满足，如不满足则中止；

若激发图元2'的执行条件满足则执行激发图元2'，则更新存储图元1'、存储图元2'和结束图元1'的状态数据，并将结束图元1'的状态数据映射为结束图元1的状态数据；

对存储图元1'、存储图元2'和结束图元1'的状态数据进行分析检验；

对存储图元3和存储图元4以及结束图元1的状态数据进行分析检验；

结束分析检验。