ICS35.080 L77 中华人民共和国国家标准 GB/T28174.3—2011 统 一建模语言(UML) 第3部分:对象约束语言(OCL) Unifiedmodelinglanguage(UML)— Part3:Objectconstraintlanguage(OCL) 2011-12-30发布 2012-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 对象约束语言描述 1 ……………………………………………………………………………………… 4 抽象句法 23 ………………………………………………………………………………………………… 5 具体句法 45 ………………………………………………………………………………………………… 6 采用UML描述的语义 75 ………………………………………………………………………………… 7 OCL标准库 108 …………………………………………………………………………………………… 8 UML模型中OCL表达式的使用 127 …………………………………………………………………… 9 OCL、UML与MOF三种元模型的衔接 136 …………………………………………………………… ⅠGB/T28174.3—2011 前 言 GB/T28174《统一建模语言(UML)》分为4个部分: ———第1部分:基础结构; ———第2部分:上层结构; ———第3部分:对象约束语言(OCL); ———第4部分:图交换。 本部分为GB/T28174的第3部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分参考面向对象工作组(OMG)的《统一建模语言:对象约束语言(OCL)》2.0版。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口。 本部分起草单位:广东省广业信息产业集团有限公司、广东万维博通信息技术有限公司、镇江金钛 软件有限公司、北京大学、中国电子技术标准化研究所。 本部分主要起草人:许立勇、周伟强、唐泽欢、江善东、黄孝和、杨三宝、丁力、吴炯祥、邓海强、 胡红林、高健。 ⅢGB/T28174.3—2011 引 言 统一建模语言(UML)是一种可视化规约语言,用于定义和构造计算机信息系统的制品,并将其文 档化。它是一种通用建模语言,可以和所有主流的面向对象和面向构件的方法一起使用,并适用于所有 的应用领域和实现平台(如:CORBA、J2EE、.NET等)。 0.1 统一建模语言不同版本之间的关系 由于UML的技术较新,所以该国际标准历经多次的版本演化,下面是UML在OMG的演化过程: 1997 UML1.1 1998UML1.2 1999UML1.3 2001UML1.4 2003UML2.0 GB/T28174的本部分正文中的UML均指UML2.0统一建模语言和GB/T28174。 0.2 关于对读者的建议 需要了解语言中的元模型构造物,利用这些构造物进行元模型扩展或者是构造新的建模语言的用 户可阅读基础结构部分(GB/T28174.1)。 应用系统建模用户和建模工具制造方都需阅读上层结构部分(GB/T28174.2)。但要注意,该部分 的内容是交叉引用的,可不按目次顺序阅读。 对于要精确地对模型进行约束的应用系统建模用户或要支持对象约束语言的建模工具制造方,需 阅读对象约束语言部分(GB/T28174.3)。 支持在不同的软件工具间平滑且无缝地交换文档的建模工具制造方,需阅读图交互部分。 ⅣGB/T28174.3—2011 统一建模语言(UML) 第3部分:对象约束语言(OCL) 1 范围 GB/T28174的本部分规定了用于对各类软件系统进行可视化、详述、构造和文档化的统一建模语 言。本语言也可用于对其他领域进行建模。 本部分是一种形式语言,它适用于描述UML模型上的表达式。这些表达式以规范的方式,规定了 如何描述系统在建模过程中应成立的不变条件以及对模型中对象的查询。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T28174.1 统一建模语言(UML) 第1部分:基础结构 GB/T28174.2 统一建模语言(UML) 第2部分:上层结构 3 对象约束语言描述 3.1 OCL的作用 UML图(例如类图)通常不够精细,无法提供与规范有关的一切侧面。这其中就缺少描述模型中 关于对象的添加约束。这些约束常常采用自然语言描述。而实践表明,这样做经常造成歧义。为了写 出无歧义的约束,已经开发出几种新的所谓“形式语言”。传统上的形式语言,缺点是仅适合于有相当数 学背景的人员,普通业务或系统建模者难以使用。 OCL即为填补这一空白而研制出来。它是一种保留了易读易写特点的形式语言。它已在IBM的 保险分部作为一种业务建模语言开发出来,根植于Syntropy方法。 OCL是一种纯粹的规约语言,因而保证了OCL表达式不带副作用。当对一OCL表达式求值时, 只是返回一个值。它不能改动模型中的任何事物。这意味着,系统的状态绝不因OCL表达式的求值 而改变,纵然能用OCL表达式去规定一个状态的改变(例如,在后置条件中)。 OCL不是编程语言,因此,不可能以OCL写出程序逻辑或流控制。在OCL之内,不能启用进程或 激活非查询操作。OCL本是一种建模语言,因此OCL表达式按定义不能直接执行。 OCL是一种类型化语言,其中每一OCL表达式都有一类型。OCL表达式要成为良构的,就应符 合该语言的类型符合性规则。例如,不能拿Integer与String作比较。UML模型内定义的每一类目 (Classifier),都代表一种独特的OCL类型。此外,OCL还包含一组补充的预定义类型(这在第7章 “OCL标准库”中描述)。 作为一种规约语言,所有实现问题都超出OCL的范围,不能以OCL表达。 对OCL表达式的求值是瞬时的。这就是说,模型中各对象的状态,在求值期间不能改变。 3.1.1 OCL使用 OCL能用于若干不同目的: a) 作为一种查询语言; b) 在类模型中规定对类和类型的不变式; c) 规定衍型(Stereotype)的类型不变式; 1GB/T28174.3—2011 d) 描述对操作(Operation)和方法(Method)的前置条件与后置条件; e) 描述守卫(Guards); f) 规定消息和动作的目标(集); g) 规定对操作的约束; h) 规定对属性的衍生规则; i) 用于UML模型中的任一表达式。 3.2 引言 3.2.1 图例 如下所示以Courier字体写成的文本,是一个OCL表达式: ThisisanOCLexpression 关键字context引入表达式的语境。关键字inv、pre与post分别指代约束的衍型《invariant》、 《precondition》与《postcondition》。实际OCL表达式跟在冒号之后。 contextTypeNameinv: thisisanOCLexpressionwithstereotype《invariant》inthe contextofTypeName = anotherstring 在本部分的各种例子中,OCL关键字以黑体书写。黑体没有形式意义,只为使表达式更易阅读。 OCL表达式仅以ASCII字符编写。 各章条主要文本之内的英文用斜体字,指OCL的表达式部件。 3.2.2 类图举例 图1是用于本章中的例子。 图1 类图例子 2GB/T28174.3—2011