第十一章 对象约束语言(UML).ppt

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1、第11章 对象约束语言 11.1 对象约束语言概述11.2 标准OCL类型11.3 OCL表达式11.4 用OCL表达对象性质约束1 111.1 对象约束语言概述UML中的图形符号有时候不能很好的表达所要建模的对象一些细节。需要对模型中的元素增加一些约束约束条件可以采用形式化语言形式化语言对于数学知识很好的人才能熟练运用,普通的开发人员使用起来比较困难.对象约束语言是一个形式化的语言,但是不复杂.WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言211.1 对象约束语

2、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。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言3OCL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

3、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。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言4OCL的特点OCLOCL是一种精确的、无二义性的语言，易于使用和是一种精确的、无二义性的语言，易于使用和掌握。掌握。OCLOCL是一种规范说明性语言，所有有关实现的问题是一种规范说明性语言，所有有关实现的问题都不能用都不能用OCLOCL来表达。来表达。OCLOCL是一种纯表达式语言，它是具有没有任何副作是一种纯

4、表达式语言，它是具有没有任何副作用的声明性语言。对用的声明性语言。对OCLOCL表达式的计算将返回一个表达式的计算将返回一个值，计算不会改变系统的状态。值，计算不会改变系统的状态。OCLOCL是一种类型化语言，即是一种类型化语言，即OCLOCL中的每个表达式都中的每个表达式都是具有类型的。是具有类型的。OCLOCL不是一种程序设计语言，不能用不是一种程序设计语言，不能用OCLOCL编写程序编写程序逻辑和控制流程。逻辑和控制流程。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束

5、束语语言言511.2 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(群集)以外，还有Set（集合）、Bag（袋）和Sequence（序列）等，这些标准类型是OCL表达式的组成部分。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言611.2 标准OCL类型11.2.1 基本类型11.2.2 集合类型11.2.3 OCL中的关

6、键字WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言711.2.1 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11.1、11.2。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言811.2.2 集合

7、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(群集)以外，还有Set（集合）、Bag（袋）和Sequence（序列）等。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言911.2.4 集合类型1.Collection（群集）2.Set（集合）3.Bag（袋）4.Sequence（序列）WUHAN UNIVERSITY OF SCI

8、ENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言101.Collection Collection是OCL中所有集合的抽象的上级类型。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言112.SetSet是不包括重复元素的对象组，Set中的元素是无序的。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程

9、程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言123.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。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言134.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。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言14

10、11.2.3 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11.4(P117)。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言1511.3 OCL表达式 11.3.1 OCL表达式的语法11.3.2 操作符的优先级WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言16OCL表达式的特点OCL表达式可以

11、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。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言1711.3.1 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 1811.3.2 操作符的优先级OCL中的操作符有优先级顺序。操作符的

12、优先级从高到低见表11.3(P116)。改变操作符的优先顺序可以使用括号。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言1911.4 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。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技

13、技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言2011.4 用OCL表达对象性质约束11.4.1 不变量11.4.2 前置条件和后置条件11.4.3 let表达式与约束2111.4.1 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。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言2217.4.2 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。前置条件指的是操作开始执行前必须为真的条件，后置条件指的是操作成功结束执行后必须为真的条件。前置条件用保留字“pre”标识，后置条件用保留字“post”标识。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言2311.4.3 let表达式与约束let表达式附加在模型元素的属性上，它通常用于定义约束中的一个变量。WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 面面向向对对象象技技术术U UMML L教教程程 第第十十一一章章对对象象约约束束语语言言24