17--对象约束语言

1、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117.1 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。 2OCL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

2、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。 3OCL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。417.2 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”、“Intege

3、r”、“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。 517.2 标准OCL类型OCL标准类型的层次结构617.2 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717.2.1 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。 87.2.2 OclAny类型OclType类型是一个模型里

4、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。 917.2.3 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。1017.2.4 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。1117.2.4

5、集合类型1. Collection 2. Set3. Bag4. Sequence121. 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。132. SetSet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。 143. BagBag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。 154. SequenceSequence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

6、-8。 1617.2.5 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。 1717.3 OCL表达式 17.3.1 OCL表达式的语法17.3.2 操作符的优先级18OCL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。 1917.3.1 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

7、2017.3.1 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 ”)” | ifExpressionLiteral:= | | “#” timeExpression:=”featrueCallParameters:=”(”(declarator)?(actualParameterList)?”)”ifExpression :=”if” expressio

8、n “then” expression “else” expression “endif” 2117.3.2 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。 2217.4 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。 2317.4 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2417.4.1 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。 2517.4.2 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。前置条件