QP實(shí)時(shí)嵌入式框架之QM

前言

關(guān)于軟件開發(fā)中的大事，已經(jīng)有很多墨水了。其中之一是從高級模型（例如，從狀態(tài)機(jī)）的自動代碼生成，在此前的文章中說到了QM是一個(gè)自動生成代碼的工具，這樣的代碼就好用嗎？

你是否用過或者寫過這樣的代碼自動生成腳本，如果代碼可以生成，生成的代碼又不好用只能參考，是不是有點(diǎn)雞肋呢？

本想說到這個(gè)問題，但是在此之前，我們又有必要先了解一下QM這個(gè)軟件，它是怎么自動生成代碼的，原理是什么，好不好用。

QM是什么？

QM(QP Modeler) 是一款免費(fèi)軟件，基于模型設(shè)計(jì)(MBD) 和自動代碼生成工具，用于基于分層狀態(tài)機(jī)（UML 狀態(tài)圖）和事件驅(qū)動的 QP 實(shí)時(shí)嵌入式軟件框架 (RTEF)， QM 可用于 Windows、Linux 和 MacOS 主機(jī)。

有什么作用？

QM 基于模型的設(shè)計(jì)工具的主要目標(biāo)是：

• 將軟件分解為稱為活動對象的事件驅(qū)動組件

• 以圖形方式設(shè)計(jì)與這些活動對象關(guān)聯(lián)的分層狀態(tài)機(jī)

• 自動生成具有生產(chǎn)質(zhì)量且可從您的設(shè)計(jì)中完全追溯的代碼

QM從根本上說是一個(gè)面向?qū)ο蟮墓ぞ撸c目標(biāo)編程語言無關(guān)，面向?qū)ο笠馕吨?QM 模型從根本上由類組成，并且只有類才能擁有與其關(guān)聯(lián)的狀態(tài)機(jī)。

QM看起來如何？

QM是一個(gè)跨平臺的桌面應(yīng)用程序，以下顯示了QM中執(zhí)行的典型活動：

• 在 QM 中使用分層狀態(tài)機(jī)

• 在 QM 中生成代碼

• 設(shè)計(jì)一個(gè)子機(jī)器來捕獲 QM 中的常見行為

• 自定義 QM 用戶界面（深色主題）

QM有什么特別之處？

QM的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是簡單和最大限度地減少與工具斗爭的需要，下面描述的幾種方式實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。

簡單

與當(dāng)今市場上的大多數(shù)其他高級建模工具相比，QM更簡單、以代碼為中心且級別相對較低(不是貶義的)。

這意味著QM明確地將設(shè)計(jì)直接映射到C或C++代碼，狀態(tài)機(jī)執(zhí)行的所有動作都直接用 C 或 C++ 輸入到模型中；沒有“平臺無關(guān)模型”（PIM）、“平臺特定模型”（PSM）、復(fù)雜的“模型轉(zhuǎn)換”或“動作語言”。

內(nèi)置 QP 框架

與大多數(shù)其他能夠生成代碼的工具一樣，QM創(chuàng)建的模型基于事件驅(qū)動的實(shí)時(shí)嵌入式框架，這樣的框架提供了明確定義的“框架擴(kuò)展點(diǎn)”，旨在將框架定制到應(yīng)用程序中，從而為生成代碼提供明確定義的規(guī)則。

然而，QM的大部分簡單性在于：它帶有內(nèi)置的 QP 框架系列，而不是支持開放式的框架和編程語言，另一個(gè)簡化方面是 QM 是一種嚴(yán)格的前向工程工具(不應(yīng)編輯生成的代碼)，不嘗試支持往返工程。

捕捉物理設(shè)計(jì)

QM是市場上獨(dú)特的基于模型的設(shè)計(jì)工具，可以將代碼的物理設(shè)計(jì)作為模型的一個(gè)組成部分，即將代碼劃分為目錄和文件，例如頭文件 (.h) 和實(shí)現(xiàn)文件（.c 或 .cpp 文件）。

這種獨(dú)特的方法可以使我們靈活控制源代碼結(jié)構(gòu)，減少了對生成的代碼進(jìn)行手動更改，此外，QM提供了在模型和生成的代碼之間快速來回切換的機(jī)制，以便任何更改都可以方便地直接應(yīng)用于模型而不是代碼。

不再是“與工具作斗爭”

QM的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是盡可能地尊重設(shè)計(jì)決策，不僅在生成代碼的物理設(shè)計(jì)方面，而且在安排狀態(tài)和路由轉(zhuǎn)換的確切細(xì)節(jié)方面。

比如當(dāng)我們花了很多時(shí)間安排狀態(tài)和路由轉(zhuǎn)換之后，如果突然改變圖表排列的工具或者有新的變更需求，那么肯定會有很多麻煩的事情。

在QM中繪制分層狀態(tài)圖需要考慮很多，且具有創(chuàng)新性，例如，QM 不使用“偽狀態(tài)”，比如初始偽狀態(tài)或選擇點(diǎn)；相反，QM 分別使用更高級別的初始轉(zhuǎn)換和選擇段原語；這極大地簡化了狀態(tài)圖，我們不需要單獨(dú)定位偽狀態(tài)然后連接它們。

此外，QM 為內(nèi)部轉(zhuǎn)換引入了新的表示法，它允許實(shí)際繪制內(nèi)部轉(zhuǎn)換（在標(biāo)準(zhǔn) UML 表示法中，內(nèi)部轉(zhuǎn)換只是狀態(tài)體中的文本）。這種表示法能夠?qū)?nèi)部轉(zhuǎn)換或者常規(guī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換附加到單個(gè)選擇點(diǎn)，彌補(bǔ)了標(biāo)準(zhǔn)UML的缺陷。

后記

自動生成代碼工具很多，大家可以自行了解，當(dāng)然QP中QM的使用也就很關(guān)鍵了，本文先介紹一下其表，在下一篇中將回到深層次一點(diǎn)的問題，歡迎持續(xù)關(guān)注。