随着软件应用规模和复杂度的不断扩大，传统软件开发方法的弊端越来越明显，生产效率低、可移植性差和系统维护更新跟不上软件技术发展等问题逐渐突显出来。在这样的背景下，对象管理组织（OMG）提出一种全新的以模型为中心的软件开发框架—模型驱动架构（MDA），其思想是建立与具体技术平台无关的平台无关模型（PIM），通过定义PIM到平台相关模型（PSM）的转换规则，实现PIM到PSM的自动转换，并最终生成代码。MDA希望通过这样一个从PIM建模到最终代码生成的软件开发框架，实现基于模型的软件自动化过程。设计模式是对编程经验的总结，广泛运用于软件开发过程中。将设计模式引入到MDA中，可以结合两者的优点。但目前MDA的理论和运用中，缺少对设计模式建模方法的研究，相关工作是对某个设计模式整体的元建模结构进行的，这使得建立的元模型不具有通用性，转换规则也不能够复用，更无法支持代码的生成和建模工具的建立。针对以上问题，本文对设计模式通用元素进行了必要的抽象，提出了一种基于元模型的设计模式建模和模型转换方法，对设计模式的建模、模型转换和代码的生成过程进行了研究，构建了一个初步的设计模式建模工具。设计模式与MDA的结合是在研究MDA基本理论、元模型扩展方法、模型转换方法和建模工具构建技术的基础上进行的，主要分为三个方面：首先，在元模型层抽象并扩展设计模式通用元素的元模型，基于Ecore定义这些元素和目标UML结构模型的元模型；其次，利用ATL模型转换语言定义转换规则，实现设计模式模型到目标模型的自动转换，然后，通过定义JET模板，实现目标模型到代码的自动转换；最后，基于GMF设计并实现了一个可视化的设计模式建模工具初型yohenyyDesign，实验表明可以进行PIM层建模，自动生成模型转换的源模型。本文通过在元模型层抽象和扩展设计模式通用元素的元模型，提高了模型和转换规则的重用性，有效地支持了代码的生成和建模工具的建立。基于GMF构建的设计模式建模工具，使得设计人员能够像使用普通建模工具一样进行设计模式建模。本文研究工作对MDA中设计模式建模、模型转换的自动化以及建模工具的建立有一定的参考意义。