使用 EMF 實現模型驅動開發，第 1 部分：建立 UML 模型與代碼生成

EMF 核心價值

Eclipse Modeling Framework（EMF）是實現模型驅動架構（MDA）的開源框架。核心能力：

• 從 UML、XML Schema、帶註解的 Java 介面三種模型來源生成代碼
• 生成代碼支援完整 CRUD、關聯關係、繼承結構、約束驗證
• 內建通知機制、參照完整性、可客製化 XMI 持久化
• 一鍵同步模型變更至代碼，支援圖形化編輯器生成
• 實現 OMG MOF 2.0 標準，為 EMF:XSD、Hyades 等 Eclipse 專案基石

三種模型定義方式

方式一：UML + Omondo 插件

1. 建立 EMF 類別圖 forum.ucd，產生 .ecore 模型檔
2. 定義類別：Forum、Member、Topic、Post
3. 屬性型別使用 Ecore 對應型別（EString、EInt 等）
4. 建立關聯：Forum→Member (members)、Forum→Topic (topics) 含 containment、navigable 設定
5. 定義枚舉 TopicCategory：ANNOUNCEMENT(0)、GUEST_BOOK(1)、DISCUSSION(2)
6. 建立 EMF 專案，從 .ecore 載入生成 forum.genmodel

方式二：XML Schema (XSD)

適用於需精確控制 XML 序列化格式的場景。關鍵語法：

<xsd:simpleType name="TopicCategory">
  <xsd:restriction base="xsd:NCName">
    <xsd:enumeration value="Announcement"/> ...
  </xsd:restriction>
</xsd:simpleType>
<xsd:complexType name="Post">
  <xsd:sequence>
    <xsd:element name="comment" type="xsd:string"/>
    <xsd:element name="author" type="xsd:anyURI" ecore:reference="forum:Member"/>
  </xsd:sequence>
</xsd:complexType>

透過 ecore:reference 實現跨型別引用。同樣透過 EMF 專案向導從 XSD 載入生成 genmodel。

方式三：帶註解的 Java 介面

最貼近開發者習慣的方式。核心規則：

• 介面屬性對應 getter 方法，於 JavaDoc 加入 @model 標籤
• 集合屬性需指定 type 與 containment
• 雙向關聯使用 opposite 指定反向導航屬性
• 枚舉定義為 class 而非介面，常數加 @model name="..."

public interface Forum {
  @model type="Topic" containment="true"
  List getTopics();
  
  @model type="Member" containment="true"
  List getMembers();
  
  @model
  String getDescription();
}

GenModel 客製化與代碼生成

生成的 forum.genmodel 可視化編輯器允許調整：

• 版權聲明、基礎套件、生成選項（Schema、Edit、Editor 代碼）
• 模型描述變更後，右鍵 Reload 同步更新

三種生成目標

驗證生成的插件編輯器

1. Run → Run... → Runtime Workbench → New 啟動 Eclipse 運行時工作台
2. 啟用所有工作區插件
3. 新建 Simple 專案，使用 Example EMF Model Creation Wizards 建立 sample.forum
4. 圖形編輯器支援 Tree、Table、TableTree 等多視圖，Outline 視圖同步導航

客製化生成代碼：@generated 標記保護機制

EMF 生成代碼的 JavaDoc 均標記 @generated。刪除此標記後重新生成，JMerge 將保留手動修改。實例：

• 修改 ForumEditor.createPages() 增加 Table 欄位（Author、Posts 數）
• 於 TopicItemProvider 實作 ITableItemLabelProvider 客製化欄位顯示邏輯
• 於 ForumItemProviderAdapterFactory 註冊新介面支援

程式化操作 EMF 模型

載入模型

Resource.Factory.Registry reg = Resource.Factory.Registry.INSTANCE;
Map m = reg.getExtensionToFactoryMap();
m.put("forummodel", new XMIResourceFactoryImpl());
ResourceSet resSet = new ResourceSetImpl();
Resource res = resSet.getResource(URI.createURI("model/forum.forummodel"), true);
Forum forum = (Forum) res.getContents().get(0);

建構模型

ForumPackageImpl.init();
ForumFactory factory = ForumFactory.eINSTANCE;
Forum forum = factory.createForum();
forum.setDescription("programmatic forum example");
Member admin = factory.createMember();
admin.setNickname("Administrator");
forum.getMembers().add(admin);
Topic notice = factory.createTopic();
notice.setTitle("Notices");
notice.setCategory(TopicCategory.ANNOUNCEMENT_LITERAL);
notice.setCreator(admin);
forum.getTopics().add(notice); // 雙向關聯自動維護 creator/topicsCreated

持久化儲存

URI fileURI = URI.createFileURI("model/forum.ecore");
Resource resource = new XMIResourceFactoryImpl().createResource(fileURI);
resource.getContents().add(forum);
resource.save(Collections.EMPTY_MAP);

根物件 Forum 含有所有子物件，僅需儲存根即可級聯持久化。非 containment 關聯物件需顯式 resource.getContents().add()。

結語

EMF 提供從模型定義到代碼生成、編輯器構建、持久化的完整工具鏈。三種模型來源滿足不同團隊習慣，生成代碼具備企業級品質且支援增量客製化。配合圖形化編輯器與程式化 API，EMF 讓模型驅動開發真正落地。