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第17章 对象约束语言,17.1 对象约束语言概述 17.2 标准OCL类型 17.3 OCL表达式 17.4 用OCL表达对象性质约束,17.1 对象约束语言概述,对象约束语言简称OCL（Object Constraint Language），它是一种用于施加在指定的模型元素上约束的语言。 OCL表达式以附加在模型元素上的条件和限制来表现对该对象的约束，其中包括附加在模型元素上的不变量或约束的表达式、附加在操作和方法上的前置条件和后置条件等。,OCL的产生,OCL的产生是为了解决约束表达的问题。 OCL最初由IBM公司设计成功。 OCL已经为标准化组织OMG所接受，成为了UML标准的一部分。 OCL语言虽然是一种形式化语言，但是它既具有形式化语言无二义性的特点，又消除了形式化语言的复杂性。,OCL的特点,OCL是一种精确的、无二义性的语言，易于使用和掌握。 OCL是一种规范说明性语言，所有有关实现的问题都不能用OCL来表达。 OCL是一种纯表达式语言，它是具有没有任何副作用的声明性语言。对OCL表达式的计算将返回一个值，计算不会改变系统的状态。 OCL是一种类型化语言，即OCL中的每个表达式都是具有类型的。 OCL不是一种程序设计语言，不能用OCL编写程序逻辑和控制流程。,17.2 标准OCL类型,OCL预定义的标准类型定义了一组基本类型和集合类型。 OCL的基本类型有“Boolean”、“Integer”、“Real”和“String”等，集合类型包括“Collection”、“Set”、“Bag”和“Sequence”等，这些标准类型是OCL表达式的组成部分。,17.2 标准OCL类型,OCL标准类型的层次结构,17.2 标准OCL类型,17.2.1 OclType类型 17.2.2 OclAny类型 17.2.3 基本类型 17.2.4 集合类型 17.2.5 OCL中的关键字,17.2.1 OclType类型,OclType类型是OCL预定义的和在模型中定义的类型，OclType允许访问模型的元级别。 OclType的操作见表17-1。,7.2.2 OclAny类型,OclType类型是一个模型里所有类型的上级类型。模型里所有的类都继承由OclAny定义的特性。 OclAny的操作见表17-2。,17.2.3 基本类型,OCL定义了很多基本类型，它的基本类型和程序设计语言中的数据类型的含义类似。 OCL还在基本类型上定义了一些操作，这些操作也与程序设计语言中的操作类似。 OCL的基本类型与操作见表17-3。,17.2.4 集合类型,除了基本类型以外，OCL还定义了一些较为高级的标准OCL类型称为集合类型。 集合是成组的对象或元素，可以用来作为表达式计算过程中的结果。 集合类型除了抽象数据类型Collection以外，还有Set（集）、Bag（袋）和序列（Sequence）等。,17.2.4 集合类型,1. Collection 2. Set 3. Bag 4. Sequence,1. Collection,Collection是OCL中所有集合的抽象的上级类型。 定义在Collection上的操作见表17-5。,2. Set,Set是不包括重复元素的对象组，Set中的元素是无序的。 定义在Set上的操作见表17-6。,3. Bag,Bag也是对象组，Bag和Set不同之处在于Bag中可以包含重复元素。 定义在Bag上的操作见表17-7。,4. Sequence,Sequence和Bag相似，也可以包含重复元素，不过Sequence中的元素是有序的。 定义在Sequence上的操作见表17-8。,17.2.5 OCL中的关键字,与程序设计语言一样，OCL也定义了一些关键字。 OCL中的关键字见表17-9。,17.3 OCL表达式,17.3.1 OCL表达式的语法 17.3.2 操作符的优先级,OCL表达式的特点,OCL表达式可以附加在模型元素上。 OCL表达式可以附加在操作上。 OCL表达式可以指定附加在模型元素上的监护条件。 OCL表达式的计算原则是从左到右 OCL表达式既可以使用基本类型又可以使用集合类型。,17.3.1 OCL表达式的语法,OCL表达式的语法用扩展的巴斯科范式（EBNF）定义，在EBNF中： “|”表示选择 “？”表示可选项 “*”表示零次或多次 “”表示一次或多次,17.3.1 OCL表达式的语法,OCL基本表达式的语法用EBNF定义如下： PrimaryExpression:=literalCollection | literal | pathName time Expression ? FeatureCallparameters? | “(“ expression ”)” | ifExpression Literal:= | | “#” timeExpression:=” featrueCallParameters:=”(”(declarator)?(actualParameterList)?”)” ifExpression :=”if” expression “then” expression “else” expression “endif”,17.3.2 操作符的优先级,OCL中的操作符有优先级顺序。 操作符的优先级从高到低见表17-10。 改变操作符的优先顺序可以使用括号。,17.4 用OCL表达对象性质约束,所谓对象性质，就是指一个对象的属性、操作等对象有关的特性，在建模中具体是指定义的模型元素的特性。 OCL表达式可以表达对模型元素性质的约束，常见的使用情况有三种：不变量、前置条件与后置条件和let表达式。,17.4 用OCL表达对象性质约束,17.4.1 不变量 17.4.2 前置条件和后置条件 17.4.3 let表达式与约束,17.4.1 不变量,不变量常用于附加在模型元素上，它规定的约束条件通常需要该模型元素的所有实例都满足。,17.4.2 前置条件和后置条件,OCL表达式附加在操作上可以规定一个前置条件或后置条件。