基于模型驱动开发的低代码平台实现原理_基于模型驱动的低代码开发框架研究

目前国外内主流的低代码开发平台有：奥哲氚云、云程、ClickPaaS、阿里宜搭、华为AppCube、腾讯微搭、百度爱速搭、网易轻舟、金蝶苍穹、普元平台、浪潮iGIX平台、泛微平台、炎黄盈动BPM、蓝凌低代码平台、伙伴云、明道云、简道云、道一云、轻流、搭搭云、白码、数式科技、华炎魔方、维格表、优速云、OutSystems、Mendix、微软Power Platform、Unqork等。

基于模型驱动可视化开发是当前低代码平台实现的主要实现技术，基于模型驱动开发的原理有什么好处：

• 快速设计原型系统，项目经理在需求调研时，直接设计高保真原型系统；
• 快速开发业务应用，通过拖拉拽方式比硬编码方式大幅提升开发效率；
• 响应需求高动态变化，比如：客户调整样式、加字段、改流程等经常发生；
• 模型积累和重用，模型可以导入导出，模型可以分享，相比代码更具备复用性；

为什么基于模型驱动开发成为了低代码的主要技术途径，以下阐述基于模型驱动的可视化开发的基本实现原理和逻辑。

一、应用构成要素

我们先看一下汽车的基本构造，由车身、发动机、方向盘等多个零部件构成，因为它是一个工业产品，有实物存在，摸得着看得见，所以大家很容易理解。日本丰田汽车是如何做到自动化流水线生产的，本质上是把产品xBOM定义得很清晰，而且完全结构化了，才能用数字化技术生产汽车产品。

其实，软件系统也是有构成要素的，只不过软件系统跟汽车相比，比较抽象，难以理解，但是想做到低代码/零代码方式开发应用系统，必须对应用系统构成要素进行抽象，层层拆解，直到最小的元素，其实也是一个产品结构树BOM。反过来，如果每个最小的元素都可以通过拖拉拽可视化方式开发，然后可以把这些元素通过配置方式组合起来，就达到了低代码平台开发的要求。

我们大体上可以把软件系统分成：数据、界面、流程、逻辑、菜单这几个一级构成要素，每个一级要素继续分解成二级构成要素，依次类推。以界面为例，界面可以由表单、视图、图表构成，表单由布局、控件、样式、事件构成，控件由复选框、下拉框、输入框等元素构成。通过这个逻辑，大家就能理解低代码平台为什么需要表单设计器了。如果数据、界面、流程、逻辑、菜单都是通过可视化方式配置完成的，那么就形成了低代码平台。

二、模型驱动原理

模型驱动是一种软件开发方法，利用一系列模型的设计、映射、引用、转换，来驱动软件的需求、设计、实现的软件工程过程。

以上是低代码平台表单引擎原理图，主要包括模型建模工具（表单设计器）、模型解析引擎、模型实例化引擎、界面渲染引擎、模型库、实例库几部分构成，实际产品开发中部分引擎可以合并为一个组件。

以下通过一个业务场景举例说明其逻辑，假设用户要设计一个请假申请单。

第一步：首先要打开表单建模工具，通过拖拉拽方式设计表单，格式是Json或xml均可，设计完成后，提交保存表单模型，调用后端模型解析引擎，模型解析引擎会解析json或xml，生成表单模型元数据，插入到模型数据库中，此时就完成了表单设计工作。

第二步：表单发布后，用户打开URL链接，请求表单界面渲染引擎，界面渲染引擎通过模型解析引擎得到模型定义对象，进而完成页面动态渲染。

第三步：用户录入数据，点击提交，请求模型实例化引擎，并把数据插入到数据库业务表中。

三、低代码核心功能

1、业务建模：基于元数据模型驱动开发的思想，提供灵活、稳定的元数据模型建模与管理，通过数据实体、属性、关系等元数据配置响应业务需求变化，提供了在线的数据库实体建模和E-R建模功能，支持单表、一对一、一对多关系。

2、表单建模：在线可视化化表单设计器可快速建符合业务的表单，用于数据采集和流程审批，在线预览，所见即所得。

3、页面建模：提供可视化配置功能，支持单表、主子表、树等多种模板，基于组件化组合思想，可构建复杂页面功能，并可配置页面查询框、操作按钮等功能。

4、流程建模：BPMN2.0规范，可视化拖拉拽流程设计；会签、加签、跳转、退回、撤销等多种流程操作，配置即用；用户、部门、角色、岗位、 关系等多种选人方式，符合中国特色组织选人需求。

5、报表建模：报表设计器是一款在线可视化报表建模工具，提供了汇总表、明细表、柱形图、条形图、饼图、折线图、面积图、雷达图、指标图等多种种常用图表，可以组合及联动使用。设计器采用拖拽操作的风格，简单易用，能够实时展示配置效果，一目了然。

6、门户建模：拖拉拽方式设计首页，无需编码；多种布局风格，可自由布局；支持多角色门户，不同角色不同首页；在线预览，所见即所得。

7、大屏建模：无需写代码，在线可视化设计大屏，支持图表、表格、媒体等20+常用组件，支持静态数据、HTTP、SQL等多种获取数据方式。

8、移动建模：可以在线设计流程和表单，开发应用，无需手写代码，可自动生成移动端界面，极大提升了移动应用开发效率。

9、数据服务化：无需开发Controller、Service、Dao、Mapper、XML、VO等Java对象，一键即可生成HTTP API接口，跟Swagger无缝结合，生成标准RESTful接口文档。

参考：https://yunchengxc.yuque.com/books/share/f9f667ff-8c2e-41f4-b1bf-052dc872186f/pc4pbs