Дж. Арлоу, А. Нейштадт - UML 2 и Унифицированный процесс - Практический объектно-ориентированный анализ и проектирование, страница 95

Как это делается, зависит от конкретного используемогосредства моделирования. Однако спецификация OCL определяет основанный на XML формат обмена, поэтому OCLвыражения можно использовать с разными инструментальными средствами.OCLвыражения также могут быть прикреплены непосредственнок элементам UMLмодели в виде примечаний. Преимущество такогоподхода состоит в визуализации OCLвыражений в модели.

Но естьи недостаток – возможность загромождения модели, если выраженийочень много.25.3. Почему OCL?Есть несколько причин, по которым OCL может оказаться полезным.• OCL позволяет средствам моделирования при наличии соответствующей поддержки анализировать UMLмодели – например, сюдаможет входить проверка согласованности.• OCL позволяет средствам моделирования, имеющим поддержку OCL,генерировать код на основании OCLвыражений – например, с помощью инструментального средства можно было бы генерироватькод реализации OCLограничений, таких как предусловия и постусловия операции.530Глава 25.

Введение в OCL••OCL обеспечивает возможность создавать более точные модели – этоуменьшает вероятность неверного толкования модели.OCL является частью сертификационного экзамена OCUP (OMGCertified UML Professional – сертифицированный OMG специалистUML) – в тест включено очень мало вопросов по OCL, но они таместь.Есть несколько причин, по которым OCL может показаться бесполез+ным.• OCL довольно сложен для восприятия – он имеет нестандартныйсинтаксис и множество необычных «сокращенных» форм.• В настоящее время с OCL знакомы очень немногие разработчикимоделей и еще меньшее число программистов – таким образом, может оказаться, что OCLвыражения не «найдут своего зрителя».• Такой уровень точности, который предлагает OCL, может оказатьсяненужным – например, если создается неформальная UMLмодель,которая будет передана для уточнения программистам, OCL можетбыть излишним.Мы считаем, что OCL – это просто еще один инструмент в инструментарии средств моделирования, который может использоваться присоздании строгих UMLмоделей.

Его полезно знать, чтобы уметь применять там, где он действительно нужен.25.4. Синтаксис выражений OCLOCL – небольшой язык, но он обладает на удивление сложным синтаксисом, который до сих пор развивается. В частности, он имеет синтаксические исключения и сокращения, которые иногда могут сбить столку несведущего пользователя. Синтаксис имеет много общего состилем С/С++/Java с некоторыми элементами Smalltalk.Семантика языка OCL (формально определенная) не зависит от какоголибо конкретного синтаксиса.

Со временем это может привестик возникновению альтернативных синтаксисов OCL. Уже существуетSQLподобный синтаксис OCL для бизнесмоделирования, описаниекоторого можно найти в книге [Warmer 1].В этой главе мы потратили много сил, пытаясь выделить наиболее непонятные аспекты синтаксиса (и семантики) OCL и сделать их максимально прозрачными!В отличие от большинства основных языков программирования, OCLявляется декларативным языком. Это означает, что описывается результат, который необходимо получить, а не способ достижения этогорезультата.

Такие языки программирования, как Java, C#, C++и большинство других, являются процедурными – в них шаг за шагомописывается, как получается желаемый результат.53125.4. Синтаксис выражений OCLВ традиционных языках программирования создаются программы,исполняющиеся для предоставления пользователю некоторого результата.OCLвыражения прикрепляются к элементам UMLмодели.В OCL создаются выражения, которые прикрепляются к элементамUMLмодели и определяют или ограничивают ее некоторым образом.Это фундаментальный момент и, вероятно, самый большой камень преткновения, с которым сталкиваются разработчики моделей и программисты при первой встрече с OCL. OCL не язык программирования, этоязык ограничений.

Самое главное, что необходимо помнить об OCL, –здесь определяются запросы и условия, а не поведение.Общая форма OCLвыражения представлена на рис. 25.2.контекст пакетаpackage <путьПакета>контекст выраженияcontext <имяЭкземпляраКонтекста>: <элементМодели><типВыражения> <имяВыражения>:выражение<телоВыражения><типВыражения> <имяВыражения>:выражение<телоВыражения>...endpackageРис. 25.2. Общая форма OCL+выраженияНа рисунке полужирным шрифтом выделено ключевое слово OCL, а серым – необязательные элементы. Угловые скобки (<...>) указывают места, которые должны быть заменены соответствующими значениями.У каждого OCLвыражения есть значение.OCL – типизированный язык. Каждое OCLвыражение приводитсяк объекту некоторого типа.

Как видно из рис. 25.2, OCLвыраженияможно разбить три части:• контекст пакета (необязательный);• контекст выражения (обязательный);• одно или более выражений.В следующих разделах мы подробно рассмотрим каждую из этих частей. Для этого воспользуемся моделью представленной на рис. 25.3.Она предоставляет контекст для наших примеров OCLвыражений.532Глава 25. Введение в OCLBankAccountExampleSimpleAccountsBankAccountbalance : Realowner : StringaccountNumber : Stringdeposit( amount : Real)getBalance() : RealgetOwner() : Stringwithdraw( amount : Real)CheckingAccountoverdraftLimit : RealDepositAccountwithdraw( amount : Real)getAvailableBalance() : RealgetAvailableOverdraft() : Realwithdraw( amount : Real)Рис. 25.3.

Модель с OCL+выражениями25.5. Контекст пакета и составные именаКонтекст пакета определяет пространство имен OCLвыражения.Необязательный контекст пакета позволяет задавать пакет, определяющий пространство имен OCLвыражения. Контекст пакета подчиняется следующим правилам:•Если контекст пакета не задан, пространством имен выражения поумолчанию становится вся модель.•Если OCLвыражение прикрепляется непосредственно к элементумодели, по умолчанию пространством имен этого выражения становится пакет, которому принадлежит этот элемент.Например, на рис. 25.3 контекст пакета можно было бы определитькак:package BankAccountExample::SimpleAccounts...endpackageЕсли все элементы UMLмодели имеют уникальные имена, нет необходимости в использовании контекста пакета, поскольку на каждый эле25.6.

Контекст выражения533мент можно однозначно сослаться по имени. Однако если в разных пакетах есть элементы с одинаковыми именами, можно:•для каждого OCLвыражения, ссылающегося на любой из элементов, определить контекст пакета ИЛИ (OR)•ссылаться на элементы с помощью полных составных имен, например:BankAccountExample::SimpleAccounts::BankAccount.OCLсинтаксис имени пути:Пакет1::Пакет2:: ... ::ПакетN::ИмяЭлемента25.6. Контекст выраженияКонтекст выражения обозначает элемент UMLмодели, к которому прикреплено OCLвыражение.Контекст выражения обозначает элемент UMLмодели, к которомуприкреплено OCLвыражение.Например, если требуется прикрепить OCLвыражение к классу CheckingAccount на рис.

25.3, контекст выражения можно было бы определить следующим образом:package BankAccountExample::SimpleAccountscontext account:CheckingAccount...endpackageOCLвыражения должны записываться в рамках экземпляра контекста.Контекст выражения определяет экземпляр контекста (contextual in+stance), имеющий необязательное имя (account) и обязательный тип(CheckingAccount).Экземпляр контекста необходимо рассматривать как образец экземпляра класса, который может использоваться в OCLвыражениях.Если экземпляру контекста присвоено имя, его можно использоватьв теле выражения для ссылки на экземпляр контекста.

Если имя экземпляра контекста не задано, сослаться на него можно с помощьюключевого слова OCL self. Обычно мы используем это ключевое слово.В приведенном выше выражении экземпляр контекста – это экземпляр класса CheckingAccount. Ссылаться на него можно как по имени (account), так и с помощью ключевого слова self.Тип экземпляра контекста зависит от контекста выражения.534Глава 25. Введение в OCLBankAccountbalance : Realowner : StringCheckingAccountDepositAccountoverdraftLimit : Real!! суммы, снимаемые с текущих счетов, не должны!! превышать ограничения по превышению кредитаinv:balance >= overdraftLimitРис. 25.4.

OCL+выражение прикреплено к элементу модели как примечание•Если контекст выражения – классификатор, экземпляр контекставсегда является экземпляром этого классификатора.•Если контекст выражения – операция или атрибут, экземпляр контекста обычно является экземпляром классификатора, которомупринадлежат эти операция или атрибут.Когда OCLвыражение прикрепляется к элементу модели как примечание (рис. 25.4), контекст выражения определяется точкой присоединения примечания, поэтому нет необходимости задавать его явно.25.7. Типы OCLвыраженийСуществует две категории OCLвыражений – ограничивающие и определяющие.Существует восемь разных типов OCLвыражений, все они представлены в табл.

25.1. Можно заметить, что эти выражения подразделяютсяна две категории: те, которые задают ограничения (inv:, pre: и post:),и те, которые определяют атрибуты, тела операций и локальные переменные (init:, body:, def:, let и derive:).Таблица 25.1Тип вы СинПрименя Экземплярражения таксис ется кконтекстаСемантикаРазделОперации, которые ограничиваютИнвариантinv:КлассификаторЭкземпляр клас Инвариант должен 25.10.1сификаторабыть истинным длявсех экземпляровклассификатора.53525.7.

Типы OCLBвыраженийТип вы СинПрименя Экземплярражения таксис ется кконтекстаСемантикаРазделПредусловиеpre:Операция Экземпляр класЭлемент сификатора, коповедения торому принадлежит операцияПредусловие долж 25.10.2но быть истинным,чтобыоперациямогла выполняться.Постусловиеpost:Операция Экземпляр класЭлемент сификатора, коповедения торому принадлежит операцияПостусловие долж 25.10.2но быть истиннымпосле выполненияоперации.Ключевое слово result ссылается на результат операции.Операции, которые определяютТело опе body:рации запросатело 25.10.3Операция Экземпляр клас Определяетзапросасификатора, ко операции запроса.торому принадлежит операцияНачаль init:ное значениеАтрибут АтрибутОпределяет началь 25.10.4Конец ас Конецассоциа ное значение атрибута или конец ассоциации циисоциации.Определениеdef:КлассификаторЭкземпляр классификатора, которому принадлежит операцияПрисваиваниеletOCLвыражениеЭкземпляр кон Добавляет локаль 25.10.6переменныетекста OCLвыра ныеженияв OCLвыражения.derive:ПроизводноезначениеДобавляет перемен 25.10.5ные или вспомогательные операции вконтекстный классификатор.Используетсяв OCLвыраженияхконтекстного классификатора.Атрибут АтрибутОпределяет прави 25.10.7Конец ас Конецассоциа ло вывода для производных атрибусоциации циитов или конца ассоциации.Ограничивающим операциям (inv:, pre: и post:) можно присвоить имявыражения (expressionName).

Это позволяет ссылаться на них по имени,например, чтобы связать их с описаниями прецедентов или другимидокументами требований. Хорошим OCLстилем считается:•всегда давать имя ограничениям (даже несмотря на то, что имя является необязательным);536Глава 25. Введение в OCL•выбирать описательные имена, отражающие семантику ограничения;• гарантировать уникальность имен ограничений в рамках модели;• имена ограничений записывать в стиле lowerCamelCase.Определяющим операциям (init:, body:, def:, let, derive:) имя выраженияприсвоить нельзя.Семантика различных типов OCLвыражений подробно рассматривается в разделе 25.10 сразу после обсуждения тела и синтаксиса OCLвыражений.25.8. Тело выраженияТело выражения содержит суть OCLвыражения.