OCL(The Object Constraint Language) 예제를 기반으로한 설명

OCL?

 OCL은 1995년 IBM에서 Insurance division에 대한 비지니스 모델을 작성하기 위해서 개발되었고 UML version 1.1에 추가가 되었습니다. UML은 객체들에 대한 관계를 표현할 수 있지만 제약사항에 대한 표현의 한계를 지니고 있습니다. 

예를 들어서 Mortgage(대출)에 startDate와 endDate가 있는데 startDate는 항상 endDate보다 빨라야 한다는 제약사항을 UML에서는 표현할 수 없습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 개발된 것이 OCL입니다. OCL은 Object Oriented System에 제약사항을 추가하는 역할로 생각하시면 됩니다. 

 

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OCL을 사용하는 부분

class와 type의 invariant

메소드의 pre- 와 post- condition

operation에 대한 제약

요구사항과 명세

 

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OCL Example

A Mortgage System

대출 시스템에 대한 UML Class Diagram 입니다. 

여기서 두 개의 제약사항을 추가해보겠습니다. 

 

1. Person은 자신이 소유하고 있는 집에 대해서만 Mortgage(대출)을 빌릴 수 있다. 

2. startDate는 endDate보다 빨라야 한다. 

 

이 제약사항을 OCL 언어로 바꾼다면 다음과 같이 기술할 수 있습니다. 

 

1.  context Mortgage invariant: self.security.owner = self.borrower

2.  context Mortgage invariant: self.startDage < self.endDate

 

1번은 "Mortgage객체에 대한 security(House)의 소유자와 Mortgage객체에 대한 borrower(Person)이 같다" 입니다. 

2번은 "Mortgage객체에 대한 startDate 는 endDate보다 작다" 입니다. 

 

self는 객체 자기자신을 명시적으로 나타내기 위해서 사용되며 생략이 가능합니다. 

따라서 위의 OCL은 다음과 같이 기술할 수 있습니다.  

1*. context Mortgage invariant: security.owner = borrower

2*.  context Mortgage invariant: startDage < endDate

 

여기서 하나를 더 추가해보겠습니다. 

3.대출이 된 집의 value는 0보다 커야 한다. 

context Mortgage invariant valuerestriction: self.security.Money > 0

 

여기서 valuerestriction은 해당 invariant에 대한 설명을 나타냅니다. 

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Invariants using Navigation

context 객체가 아닌, context와 association을 하고 있는 객체에 대한 설명과 제약사항을 나타내기 위해서 화살표를 사용합니다. 

context CustomerCard invariant printedName: printedName = owner.title.concat(‘ ‘).concat(owner.name)

printedName -> a String. owner -> a Customer instance. owner.title -> a String. owner.name -> a String.

CustomerCard 객체와 연관된 owner 객체에 대한  설명이 있습니다.
* String은 OCL에서 정의된 Type 입니다. 

* concat(String) : String 또한 OCL에서 정의된 method입니다. 

 

Collection을 다루기 전에 쉬었다 갑시다..

 

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Collection Type

multiplicity 가 1보다 큰 경우 Navigation의 association에서 역할은 Collection type이 됩니다. 

Collection에 대한 operation은 'Collection -> op_name' 를 통해서 접근할 수 있습니다. 

UML에서 Customer는 여러 종류의 Membership을 가질 수 있습니다. 

context Customer membership

 

Operations)

<collection> ->	size()
	isEmpty()
	notEmpty()
	sum()
	count(object)
	includes(object)
	includesAll(collection)

 

types)

set	no duplicates
Bag	duplicates allowed Bag을 Set으로 바꾸기 위해서는  Bag -> asSet Naviation을 추가
Sequence	ordered Bad

 

여기서 membership은 Collection 타입으로 Memebership 객체의 집합을 나타냅니다. 

The partners of a loyalty program have at least one delivered service	The number of a customer’s programs is equal to that of his/her valid cards
context LoyaltyProgram invariant minServices: partners.deliveredservices->size() >= 1	context Customer invariant sizesAgree: Programs->size() = cards->select(valid=true)->size()

 

includeAll)

 

아래 두 개는 고객의 멤버십카드가 고객의 카드라는 제약사항을 나타냅니다.

The cards of the Memberships of a customer are only the customer’s cards	The owner of the card of a Membership must be the customer in the membership
context Customer invariant correctCard:  cards->includesAll (Membership.card)	context Membership invariant correctCard: card.owner = customer

* 두 개 중에 더 나은 것은 Membership을 context로 잡은 2번째입니다. 

* includesAll 부분은 "Customer의 카드는 ( )안에의 카드를 모두 포함해야 한다"를 나타냅니다. 

* Membership.card는 고객의 모든 멥버십의 카드이므로 collection입니다. 

 

includes)

includes는 collection type에 대한 operation입니다. 
괄호 안에 있는 것을 포함해야 합니다. 

A customer card belongs only to a Membership of its owner

context CustomerCard invariant correctCard: owner.Membership -> includes (membership)

owner -> a Customer instance. owner.Membership -> a set of Membership instances. membership -> a Membership instance of CustommerCard

* membership은 customer card의 멤버십이므로 하나만 존재합니다. 

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More operations)

 

<b.e.> : boolean expression

<v.e.> : values    expression

<collection> ->	select (e : T | <b.e>)
	reject (e : T| <b.e>)
	collect (e : T| <v.e.>)
	forAll (e : T* | <b.e.>)
	exists (e: T| <b.e.>)
	iterate(e:T1; r:T2 = <v.e.> | <v.e.>

아래 두 개는 동일한 제약사항을 나타냅니다. 

고객의 카드의 이름에 고객의 이름이 붙는다.
context StoreCard invariant: printName = owner.title.concat(owner.name)	context Customer cards -> forAll (           printName = owner.title.concat(owner.name) ) 고객의 모든 카드의 이름을 설정한다.

 

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UML example

Modules can be taken iff they have more than seven students registered	context Module invariant: taken_by -> size() >7
The assessments for a module must total 100%	context Module invariant: set_work->sum() =100
Students must register for 120 credits each year	context Student invariant: takes.credit->sum() = 120
Students must take at least 90 credits of CS modules each year	context Student invariant: takes->select(code.substring(1,2)='CS')->sum()>=90
All modules must have at least one assessment worth over 50%	context Module invariant: set_work->exits(weight>50)
Students can only have assessments for modules which they are taking	context Student invariant: takes->includeAll(submits.for_module)