QP实时嵌入式框架之QM

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：

• 将软件分解为称为活动对象的事件驱动组件

• 以图形方式设计与这些活动对象关联的分层状态机

• 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：

• 在 QM 中使用分层状态机

• 在 QM 中生成代码

• 设计一个子机器来捕获 QM 中的常见行为

• 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。