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第17章 對(duì)象約束語(yǔ)言,17.1 對(duì)象約束語(yǔ)言概述 17.2 標(biāo)準(zhǔn)OCL類型 17.3 OCL表達(dá)式 17.4 用OCL表達(dá)對(duì)象性質(zhì)約束,17.1 對(duì)象約束語(yǔ)言概述,對(duì)象約束語(yǔ)言簡(jiǎn)稱OCL（Object Constraint Language），它是一種用于施加在指定的模型元素上約束的語(yǔ)言。 OCL表達(dá)式以附加在模型元素上的條件和限制來(lái)表現(xiàn)對(duì)該對(duì)象的約束，其中包括附加在模型元素上的不變量或約束的表達(dá)式、附加在操作和方法上的前置條件和后置條件等。,OCL的產(chǎn)生,OCL的產(chǎn)生是為了解決約束表達(dá)的問(wèn)題。 OCL最初由IBM公司設(shè)計(jì)成功。 OCL已經(jīng)為標(biāo)準(zhǔn)化組織OMG所接受，成為了UML標(biāo)準(zhǔn)的一部分。 OCL語(yǔ)言雖然是一種形式化語(yǔ)言，但是它既具有形式化語(yǔ)言無(wú)二義性的特點(diǎn)，又消除了形式化語(yǔ)言的復(fù)雜性。,OCL的特點(diǎn),OCL是一種精確的、無(wú)二義性的語(yǔ)言，易于使用和掌握。 OCL是一種規(guī)范說(shuō)明性語(yǔ)言，所有有關(guān)實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題都不能用OCL來(lái)表達(dá)。 OCL是一種純表達(dá)式語(yǔ)言，它是具有沒(méi)有任何副作用的聲明性語(yǔ)言。對(duì)OCL表達(dá)式的計(jì)算將返回一個(gè)值，計(jì)算不會(huì)改變系統(tǒng)的狀態(tài)。 OCL是一種類型化語(yǔ)言，即OCL中的每個(gè)表達(dá)式都是具有類型的。 OCL不是一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，不能用OCL編寫(xiě)程序邏輯和控制流程。,17.2 標(biāo)準(zhǔn)OCL類型,OCL預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)類型定義了一組基本類型和集合類型。 OCL的基本類型有“Boolean”、“Integer”、“Real”和“String”等，集合類型包括“Collection”、“Set”、“Bag”和“Sequence”等，這些標(biāo)準(zhǔn)類型是OCL表達(dá)式的組成部分。,17.2 標(biāo)準(zhǔn)OCL類型,OCL標(biāo)準(zhǔn)類型的層次結(jié)構(gòu),17.2 標(biāo)準(zhǔn)OCL類型,17.2.1 OclType類型 17.2.2 OclAny類型 17.2.3 基本類型 17.2.4 集合類型 17.2.5 OCL中的關(guān)鍵字,17.2.1 OclType類型,OclType類型是OCL預(yù)定義的和在模型中定義的類型，OclType允許訪問(wèn)模型的元級(jí)別。 OclType的操作見(jiàn)表17-1。,7.2.2 OclAny類型,OclType類型是一個(gè)模型里所有類型的上級(jí)類型。模型里所有的類都繼承由OclAny定義的特性。 OclAny的操作見(jiàn)表17-2。,17.2.3 基本類型,OCL定義了很多基本類型，它的基本類型和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的數(shù)據(jù)類型的含義類似。 OCL還在基本類型上定義了一些操作，這些操作也與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的操作類似。 OCL的基本類型與操作見(jiàn)表17-3。,17.2.4 集合類型,除了基本類型以外，OCL還定義了一些較為高級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)OCL類型稱為集合類型。 集合是成組的對(duì)象或元素，可以用來(lái)作為表達(dá)式計(jì)算過(guò)程中的結(jié)果。 集合類型除了抽象數(shù)據(jù)類型Collection以外，還有Set（集）、Bag（袋）和序列（Sequence）等。,17.2.4 集合類型,1. Collection 2. Set 3. Bag 4. Sequence,1. Collection,Collection是OCL中所有集合的抽象的上級(jí)類型。 定義在Collection上的操作見(jiàn)表17-5。,2. Set,Set是不包括重復(fù)元素的對(duì)象組，Set中的元素是無(wú)序的。 定義在Set上的操作見(jiàn)表17-6。,3. Bag,Bag也是對(duì)象組，Bag和Set不同之處在于Bag中可以包含重復(fù)元素。 定義在Bag上的操作見(jiàn)表17-7。,4. Sequence,Sequence和Bag相似，也可以包含重復(fù)元素，不過(guò)Sequence中的元素是有序的。 定義在Sequence上的操作見(jiàn)表17-8。,17.2.5 OCL中的關(guān)鍵字,與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言一樣，OCL也定義了一些關(guān)鍵字。 OCL中的關(guān)鍵字見(jiàn)表17-9。,17.3 OCL表達(dá)式,17.3.1 OCL表達(dá)式的語(yǔ)法 17.3.2 操作符的優(yōu)先級(jí),OCL表達(dá)式的特點(diǎn),OCL表達(dá)式可以附加在模型元素上。 OCL表達(dá)式可以附加在操作上。 OCL表達(dá)式可以指定附加在模型元素上的監(jiān)護(hù)條件。 OCL表達(dá)式的計(jì)算原則是從左到右 OCL表達(dá)式既可以使用基本類型又可以使用集合類型。,17.3.1 OCL表達(dá)式的語(yǔ)法,OCL表達(dá)式的語(yǔ)法用擴(kuò)展的巴斯科范式（EBNF）定義，在EBNF中： “|”表示選擇 “？”表示可選項(xiàng) “*”表示零次或多次 “”表示一次或多次,17.3.1 OCL表達(dá)式的語(yǔ)法,OCL基本表達(dá)式的語(yǔ)法用EBNF定義如下： 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 操作符的優(yōu)先級(jí),OCL中的操作符有優(yōu)先級(jí)順序。 操作符的優(yōu)先級(jí)從高到低見(jiàn)表17-10。 改變操作符的優(yōu)先順序可以使用括號(hào)。,17.4 用OCL表達(dá)對(duì)象性質(zhì)約束,所謂對(duì)象性質(zhì)，就是指一個(gè)對(duì)象的屬性、操作等對(duì)象有關(guān)的特性，在建模中具體是指定義的模型元素的特性。 OCL表達(dá)式可以表達(dá)對(duì)模型元素性質(zhì)的約束，常見(jiàn)的使用情況有三種：不變量、前置條件與后置條件和let表達(dá)式。,17.4 用OCL表達(dá)對(duì)象性質(zhì)約束,17.4.1 不變量 17.4.2 前置條件和后置條件 17.4.3 let表達(dá)式與約束,17.4.1 不變量,不變量常用于附加在模型元素上，它規(guī)定的約束條件通常需要該模型元素的所有實(shí)例都滿足。,17.4.2 前置條件和后置條件,OCL表達(dá)式附加在操作上可以規(guī)定一個(gè)前置條件或后置條件。