随着各行业对计算能力及计算速度要求的增加,并行计算成为当今计算机科学中一个重要的研究领域。但是并行程序设计是一个复杂且耗费精力的过程,在编码阶段、测试和调试阶段都非常繁琐。如何降低并行程序的开发难度,提高并行程序的设计开发效率成为并行计算领域一个关键性问题。为解决上述问题,本文提出了基于模型的可视化并行程序设计的概念,并以此为基础设计并实现了面向并行程序设计的可视化建模系统。本文对国内外在简化并行程序的开发过程方面所做的研究与探索进行了总结与分析,研究了现有的可视化并行程序设计的方法和技术,介绍了几个主要的可视化并行程序开发环境,分析了各自的优缺点与适用范围。本文通过对传统并行程序设计方法进行分析,并结合可视化并行程序设计的现有理论提出了基于模型的可视化并行程序设计的概念。本文详细描述了可视化并行程序设计中的编程模型、进程模型和通信模型,对各个模型进行了基本定义,并说明了各个模型在并行程序设计中的作用。在理论分析的基础上,本文提出了面向并行程序设计的可视化建模系统的设计方案,就系统功能、组织结构、构造块、构造规则、模型、视图和分层视图的设计进行了详细阐述。面向并行程序设计的可视化建模系统的设计方案充分考虑了系统的完整性、灵活性和可扩展性,力争为用户提供一个方便实用的可视化并行程序设计平台。本文以设计方案为基础借助Eclipse插件技术和Graphical Editor Framework技术实现了面向并行程序设计的可视化建模系统ParaModel。该系统具有良好的可扩展性、友好的用户界面,能从真正意义上简化并行程序设计的开发过程,提高并行程序的开发效率。