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当前大数据、云计算、云服务、可信软件和模型驱动软件工程(MDE)等新技术和新概念已经成为计算机和信息领域普遍关注的研究热点。本文指导老师薛锦云主持承担的国家自然科学基金重大国际合作项目“若干软件新技术及其在PAR平台中的实验研究”、基金面上项目“高可靠软件建模语言及模型自动转换方法”的研究目标均是这些热点问题。其中PAR平台中的Apla→Java程序自动生成系统正是这两项国家级课题需要设计实现上述新概念和新技术的主要开发平台。本文的研究目标就是在研发扩充Apla→Java程序生成系统功能时,基于模型驱动的软件工程架构,有效地实现事务处理、异常处理和多媒体数据处理等新技术,使之和原有的Apla—Java程序自动生成系统自然融合。本文首先认真分析研究了事务处理、异常处理和多媒体数据处理的原理、特点和最新Java程序开发平台和支撑工具,提出了和原有建模语言Apla融合的事务处理和异常处理机制,并构建了从Apla事务处理和异常处理模型到Java语言事务处理和异常处理程序的自动转换系统。基于该转换系统可以自动生成本地事务处理和分布式事务处理Java程序,并以两个应用实例进行验证。本文还根据多媒体的大数据特征,探究了将Apla中原有文本数据库处理的简单方法运用于多媒体数据库处理的可能性,获得圆满成功,进而提出和原有文本数据库操作完全融合的多媒体数据操作语言机制,构建了相应多媒体操作构件库,用基于关系代数的文本数据库处理机制,实现了多媒体数据库处理模型到Java多媒体数据库处理系统的自动转换。最后用多个实例验证了该转换系统的正确性和可靠性。本文的主要创新点如下:(1)提出了抽象的事务处理和异常处理的语言机制并将其和Apla语言中的数据库处理机制自然融合,并构建了将自然融合的事务处理抽象程序转换成对应Java程序的系统,使得可以用建模语言Apla便捷地构建十分复杂的本地和分布事务处理应用程序,有利于进行形式化验证。转换系统可以将经过验证的事务处理程序转换成对应的Java程序,大幅度提高了事务处理程序的可靠性和研发效率。这一成果在国际国内均属首创。世界著名计算科学家美国Texas大学Misra教授在他提出的Orc建模语言中十分希望能实现事务处理机制,但至今尚未成功。(2)本文提出的抽象多媒体数据处理语言机制和Apla中基于关系代数的文本处理语言机制自然融合,并构建了将自然融合的语言程序自动转换成对应Java程序的方法和系统,使得可以用Apla语言对多媒体数据便捷地构建十分复杂的多媒体应用程序并对该程序的正确性进行形式化验证。最后可以将经过验证的抽象多媒体应用程序自动转换为具体的多媒体数据处理程序。这一功能和方法国际国内均未见报导。