Конспект лекций, страница 18

Есть2дополнительные операции xor и implies. Приоритет логических операций (кроме not)меньше арифметических и операций сравнения – так проще записывать сложныелогические выражения. Целый и вещественный типы также стандартны. Имеютсядополнительные операции a.max(b) и a.min(b), возвращающие максимум и минимум издвух чисел. Строки также похожи на строки языков программирования, только их нельзясравнивать в лексикографическом порядке.Примеры использования простых типов:context Airline inv: name.toLower = ‘klm’ – здесь ‘klm’ – строка, toLower – стандартнаяоперация над строкой, дающая как результат строку в нижнем регистре. Смыслограничения: у любого экземпляра класса Airline значение атрибута name, записанноестрочным буквами совпадает со строкой ‘klm’.context Passenger inv: age >= ((9.6 - 3.5)* 3.1).floor implies mature = true – здесь floor –«округление вниз».

Смысл ограничения: у любого экземпляра класса Passenger значенияатрибутов age и mature таковы, что если age > 18, то mature = true.Ограничения могут быть указаны на диаграмме в примечании, якорь примечания в такомслучае играет роль указателя на контекст.. Например, ограничение context Flight inv:self.duration < 4 может изображаться на диаграмме так:Flight<<invariant>>duration < 4duration: IntegerВ OCL употребляются условные выражения:<условное выражение> ::=if <логическое выражение> then <выражение>else <выражение>endifПример: if (x >= 0) then x else – x endif возвращает модуль x или x.abs().В телах OCL-выражений используются типы и имена (классов, атрибутов, операций)из модели. Далее в примерах мы будем рассматривать модель авиаперевозок:AirportorigindepartingFlights*name: String*destinationFlightdepartTime: Time/arrivalTime: Timeduration : Interval/nrPassengers:IntegermaxNrPassengers: IntegerarrivingFlightsflightsairline*Airlinepassengers* {ordered}name: StringPassenger$minAge: Integerage: Integermature: Boolean0..1book(f : Flight)CEOairline0..1Обратите внимание на производные атрибуты в классе Flight (arrivalTime,nrPassengers) и статический атрибут minAge класса Passenger.Для указания атрибута или операции используется выражение с точкой:<выражение>.<имя>3context Flight inv: self.maxNrPassengers <= 1000 – в любом рейсе максимальноеколичество пассажиров не превышает 1000 (использован атрибут объекта – экземпляракласса Flight).context Flight:maxNrPassengers:Integer init: 1000 – в любом рейсе максимальноеколичество пассажиров по умолчанию = 1000.context Passenger inv: self.age >= Passenger::minAge – у любого пассажира возрастбольше минимального (использован атрибут age экземпляра класса Passenger и атрибуттого же класса minAge).Примеры с производными атрибутами:Time$midnight:Timecontext Flight def: arrivalTime:Time = departTime.plus(duration)month : Stringилиday : Integeryear : Integercontext Flight:arrivalTime derive: departTime.plus(duration): IntegerПо смыслу ограничения совпадают, но в первом определяется hourminute : Integerпроизводный атрибут, которого не было в модели, во втором difference(t:Time):Intervalопределяется правило вывода для атрибута в составе модели.

В before(t: Time): Booleanplus(d : Interval) : Timeпримерах использован класс Time.Пример определения операции:Intervalcontext Interval::equals(i:Interval):Boolean body:nrOfDays: Integer(self.nrOfDays*60+self.nrOfHours)*60+self.nrOfMins =nrOfHours : Integer(i.nrOfDays*60+i.nrOfHours)*60+i.nrOfMinsnrOfMins : IntegerЗаметим, что данное ограничение не описывает, вообще говоря, какименно проверяются интервалы на совпадение, допускается любой equals(i:Interval):Boolean$Interval(d, h, m : Integer) :способ, который дает результат, совпадающий со значением изIntervalограничения.Поскольку ограничения часто накладываются не только на объекты классов, но и насвязанные с ними объекты других классов, каждая ассоциация рассматривается как путьнавигации.

Контекст выражения является стартовой точкой. Имя роли определяет, покакой ассоциации осуществляется навигация (если их несколько), если ассоциация одна,то используется имя класса на другом конце ассоциации. Пример:context Flightinv: self.origin <> self.destinationinv: self.origin.name = ‘Amsterdam’ – у любого рейса аэропорт назначения и аэропортвылета не совпадают, а также аэропорт вылета называется ‘Amsterdam’.Если есть класс ассоциаций, то используется его имя. Если ассоциацияквалифицированная, то после имени роли в квадратных скобках указывают значенияквалификаторов.Jobtype : {trainer, programmer}Person*employee1employerCompanyname : Stringcontext Person inv:if employer.name = ‘OAO MMM’ thenJob.type = #trainerelseJob.type = #programmerendifСмысл ограничения: у любой персоны, занятой в ‘OAO MMM’, тип работы trainer, уостальных тип работы programmer. То же самое по смыслу ограничение можно записать,используя в качестве контекста класс ассоциаций:context Job inv:if employer.name = ‘OAO MMM’ then4self.type = #trainerelseself.type = #programmerendifПри навигации по связям, если на другом конце указана мощность связи *, от одногообъекта мы приходим к нескольким связанным с ним (например, один аэропорт являетсяаэропортом вылета для нескольких рейсов), поэтому в OCL введено понятие коллекции.Вообще говоря, коллекции могут состоять либо из объектов, либо из элементов простыхтипов, либо из элементов типов, определенных в модели, либо из коллекций.

Видыколлекций:• Set (множество– неупорядоченный набор без повторов) – для экземпляра классаAirport прибывающие рейсы составляют множество объектов Flight.• Bag (неупорядоченный набор с повторами) – для экземпляра класса Airportдлительности всех прибывающих рейсов составляют bag вещественных значений.• OrderedSet (упорядоченный набор без повторов) – для экземпляра класса Flight все егопассажиры составляют orderedSet объектов Passenger.• Sequence (упорядоченный набор с повторами) – для экземпляра класса Flight возрастывсех его пассажиров составляют sequence целых значений.В OCL имеется большое количество предопределенных операций над коллекциями(isEmpty, size, includes, union …).

Синтаксис: <коллекция> -> <операция>Операция collect возвращает коллекцию значений, полученных при вычисленияхвыражения для всех элементов коллекции. Запись: <коллекция>->collect(<выражение>) –здесь и далее круглые скобки и | – символы OCL, а не языка БНФ. Сокращенная запись:<коллекция>.<выражение>Пример: context Airport inv: self.arrivingFlights -> collect(airLine) -> nonEmpty –для любого аэропорта множество авиакомпаний, выполняющих прибывающие рейсы,не пусто.Операция select возвращает совокупность тех элементов коллекции, для которых<выражение> истинно.

Запись: <коллекция>->select(<выражение>)Пример: context Airport inv: self.departingFlights->select(duration<4)->notEmpty –для любого аэропорта есть хоть один отправляющийся рейс длительностью менее 4 часов.Операция forAll возвращает true если <выражение> истинно для всех элементовколлекции. Запись: <коллекция>->forAll(<выражение>)Пример: context Airport inv: self.departingFlights->forAll(maxNrPassengers < 1000)– для любого аэропорта справедливо, что у любого отправляющегося рейса максимальноеколичество пассажиров < 1000.Операция exists возвращает true если хотя бы для одного элемента коллекции<выражение> истинно. Запись: <коллекция>->exists(<выражение>)Другие операции над коллекциями:• isEmpty: истина, если коллекция пуста;• notEmpty: истина, если коллекция непуста;• size: количество элементов коллекции;• sum: сумма элементов коллекции чисел;• count(<элемент>): количество вхождений элемента;• includes(<элемент>): истина, если <элемент> входит в коллекцию;• excludes(<элемент>): истина, если <элемент> отсутствует в коллекции;• includesAll(<коллекция>): истина, если все элементы параметра <коллекция> входят вколлекцию.Коллекции можно сравнивать на = и <>.

Преобразование коллекций к другому видуосуществляется при помощи операций asSet(), asBag(), asOrderedSet(), asSequence().Преобразование типов осуществляется с помощью операции oclAsType(type). Коллекциюколлекций можно сделать «плоской» с помощью операции flatten(). Примеры ее работы:5Set { Set { 1, 2 }, Set { 2, 3 }, Set { 4, 5, 6 } }  flatten  Set { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }Bag { Set { 1, 2 }, Set { 1, 2 }, Set { 4, 5, 6 } }  flatten  Bag { 1, 1, 2, 2, 4, 5, 6 }Sequence { Set { 1, 2 }, Set { 2, 3 }, Set { 4, 5, 6 } } flatten  Sequence { 2, 1, 2, 3, 5, 6, 4 }Дополнительные возможности OCL:• result и @pre в постусловиях;• локальные переменные;• итераторы;• наследование;• указание состояний объектов.С помощью result в постусловии можно указать, что операция возвращает в качестверезультата:context Airline::servedAirports() : Set(Airport)pre : --nonepost: result = flights.destination->asSet@pre в постусловии дает возможность использовать значения атрибутов, какими онибыли в начале выполнения операцииcontext Passenger::Book(f:Flight)pre : Flight.nrPassengers < Flight.maxNrPassengerspost: Flight.nrPassengers = Flight.nrPassengers@pre + 1Конструкция let определяет локальную переменную.

Запись:let <name> : <type> = <expression1> in <expression2>Пример: context Airport inv: let supportedAirlines : Set(Airline) = self.arrivingFlights->collect(airLine) in (supportedAirlines ->notEmpty) and (supportedAirlines ->size < 500)– здесь для упрощения логического выражения определена локальная переменнаяsupportedAirlines, представляющая собой коллекцию авиалиний, обслуживающих,прибывающие в аэропорт рейсы.