Profile,Stereotype,TaggedValue與OCL漫談

Posted on 2005-09-12 11:09 wxb_nudt 閱讀(2285) 評論(0) 編輯收藏所屬分類: 技術雜談

Profile,Stereotype,TaggedValue與OCL漫談

起因

事情的起因是由于我需要在一篇文章中使用一個UML Profile for Design Pattern，就是在上一篇blog中提到的那個Profile。但是當我使用OCL來描述一些約束時，突然發現我不知道如何去取得PatternClass這個Stereotype中的TaggedValue的一個名字為role的值。并非我對OCL不熟悉，而是由于我對Stereotype和TaggedValue的精確關系不甚了解。于是我在qq群中求助，從而和阿飛展開了長達兩個多小時的討論，最后在他的幫助下總算略有所得，遂記之。

問題的描述

為了文章的完整性，我還是再簡要描述一下那個UML Profile for Design Pattern[1]，如下所示：

這個Profile中引入了三個Stereotype和三個標簽值，其具體含義列表如下：

Stereotype

Applies To

Definition

<<PatternClass>>

Class

指出這個Class是設計模式中的一部分

<<PatternAttribute>>

Attribute

指出這個Attribute是設計模式中的一部分

<<PatternOperation>>

Operation

指出這個Operation是設計模式中的一部分
TaggedValue表如下：

Tagged Value

Applies to

Name

Value

pattern

<name[instance],role>

<<PatternClass>>

指出了被附著的class在名為name的設計模式實例instance中扮演了role這個角色。

pattern

<name[instance],role>

<<PatternAttribute>>

指出了被附著的Attribute在名為name的設計模式實例instance中扮演了role這個角色。

pattern

<name[instance],role>

<<PatternOperation>>

指出了被附著的Operation在名為name的設計模式實例instance中扮演了role這個角色。
具體的含義我已經在上篇blog中介紹過。

對于這樣一個Profile，我希望在使用OCL描述約束時，能夠對于TaggedValue中的name、instance和role的具體值有所規定。例如一個具體的類MyDAO，它的Stereotype和標簽值如下：<}>>。如果我希望有一個約束，表明MyDAO類的TaggedValue的role必須是DataAccessObject。則OCL如下：

context MyDAO inv:

??????

問題就在于如何使用OCL來描述這個與Stereotype和TaggedValue相關的約束。因為對于Class、Stereotype和TaggedValue的關系不甚明了。

問題的討論

問題的討論是非常煩雜的，我偷個懶，把聊天記錄整理上來：

wxb_nudt 19:48:35

有這么一個OCL的問題。

wxb_nudt 19:49:38

一個Class，它有一個Stereotype（PatternClass），并且這個Stereotype有一個TaggedValue，如何在OCL表達式中引用這個標簽值的值？

wxb_nudt 19:49:48

是不是

Class inv:

self.stereotype.taggedvalue.value?

wxb_nudt 19:51:53

老阿飛，出來跟俺討論一下吧，只有你通讀過UML2.0規范吧？

阿飛外傳 21:42:29

上面的是UML1.x的元模型吧

wxb_nudt 22:06:15

能說說我那個OCL應該怎么寫么？

阿飛外傳 22:11:45

wxb_nudt 22:13:09

讓我看看啊

wxb_nudt 22:14:09

modelElement可以直接引用stereotype

wxb_nudt 22:14:48

但是steretype可以直接引用taggedvalue么？stereotype是modelElement的一種么？

wxb_nudt 22:14:53

好像是的。

wxb_nudt 22:15:11

那么應該是class.stereotype.taggedvalue.value!

wxb_nudt 22:15:27

是不是啊？阿飛？這個圖哪兒來的？

阿飛外傳 22:19:04

modelElement可以直接引用stereotype --- right

但是steretype可以直接引用taggedvalue么？--- sure, but will go through TagDefinition

stereotype是modelElement的一種么？ --- right

阿飛外傳 22:21:04

是不是啊？阿飛？這個圖哪兒來的？ --- UML1.4 semantic01-09-73

阿飛外傳 22:22:21

The data value of a tagged value must conform to the data type specified by the “tagType”

attribute of the tag definition.

-- cannot be specified with OCL (requires an OCL function that

converts a string name into a corresponding metatype)

阿飛外傳 22:29:26

一個Class，它有一個Stereotype（PatternClass），并且這個Stereotype有一個TaggedValue，如何在OCL表達式中引用這個標簽值的值？

inv:

self.taggedValue->forAll(v | v.dataValue = "theStringRepresentationOftheValue" imples v.type.tagType ="the

TypeName")

wxb_nudt 22:45:14

wait

wxb_nudt 22:47:23

<>:

self.taggedValue.value.name -> notEmpty

這是一篇文章中的。

wxb_nudt 22:49:25

對于一個class，不需要引用Stereotype,直接使用self.taggedValue可以么？這個TagValue是附加在這個Stereotype上面的。

wxb_nudt 22:51:55

對于String類型的值，應該可以直接這樣得到

self.taggedValue.theStringRepresentationOftheValue

wxb_nudt 22:52:20

錯了，應該是self.taggedValue.theValuename

阿飛外傳 22:53:55

阿飛外傳 22:55:16

http://www.erp5.cn/forum/dispbbs.asp?boardID=3&ID=329&page=1

wxb_nudt 22:55:22

看看

阿飛外傳 22:57:29

<>:

self.taggedValue.value.name -> notEmpty

這是一篇文章中的。 --- 很可能是不正確的。

wxb_nudt 22:58:11

嗯，難道現在的UML2.0規范中沒有很明確的指出這些關系么？就像上面這張圖一樣的？

wxb_nudt 22:59:28

還有一個問題

wxb_nudt 23:00:18

taggedValue可以附加于每一個模型元素。如果一個Class，有一個Stereotype擴展了它，這個Stereotype有一個標簽值，那么這個標簽值是否同時屬于這個class？

阿飛外傳 23:00:53

對于一個class，不需要引用Stereotype,直接使用self.taggedValue可以么？ --- 可以，也是profile的語用之一。

這個TagValue是附加在這個Stereotype上面的。----- TagValue與Stereotype沒有什么包含關系，一個TagValue的定義（TagDefinition）只是從值（TagValue）到型的一種聲明，是一種由值到類型的自底向上的宣告式分類方法。

wxb_nudt 23:02:27

有點明白了，Stereotype和TagDefinition都是用來定義類型的，通俗的說。

而Class和TaggedValue就是這些類型的實例，是不是這樣的？

wxb_nudt 23:02:55

因此，從Class直接引用TaggedValue是很自然的。

阿飛外傳 23:05:40

taggedValue可以附加于每一個模型元素。如果一個Class，有一個Stereotype擴展了它，這個Stereotype有（只是偶然關聯而不是"有"）一個標簽值，

那么這個標簽值是否同時屬于這個class？--- 標記值屬于某個class，并不是Stereotype or TagDefinition使然，完全是用戶不小心加到某個class上的亂帖的小標簽，至于這個標簽，有什么有分類完全是另一回事。

阿飛外傳 23:06:34

至于這個標簽，有沒有分類，是什么分類完全是另一回事。

阿飛外傳 23:06:53

這是動態類型（分類）面向的。

阿飛外傳 23:07:19

或者說是：值面向的

阿飛外傳 23:08:37

或者說：值就是存在，并不需要類型的存在而存在。

wxb_nudt 23:10:00

似乎有點明白了。

阿飛外傳 23:10:26

因此基于profile機制的UML元對象（M2級物理實例）的（虛）slot可以動態擴張的

阿飛外傳 23:11:39

這是由(ModelElement, taggedValue)關聯建立起來的

wxb_nudt 23:12:16

意思就是說，在模型元素上面，可以附加任意的值，這些值就用tag value來表示就可以了。

阿飛外傳 23:13:51

對UML::ModelElement而言相當于這樣：

class UML::ModelElement { List tagValue; //（虛）slot擴展點 }

阿飛外傳 23:14:04

對。

wxb_nudt 23:14:10

嗯，現在明白了。

wxb_nudt 23:14:19

thank you。

阿飛外傳 23:15:17

class UML::ModelElement {

List stereotypes ; //（虛）子類型擴展點

List tagValue; //（虛）slot擴展點

}

阿飛外傳 23:16:23

class UML::ModelElement {

List stereotypes ; //（虛）子類型擴展點

List tagValue; //（虛）slot擴展點

}

wxb_nudt 23:16:25

每個Class只能有一個Stereotype的，所以不應該用 List stereotypes ;

wxb_nudt 23:16:49

因為后來的Stereotype會替換前面的。

阿飛外傳 23:17:09

每個Class只能有一個Stereotype的 --- 每個類不可能有多個子類？

wxb_nudt 23:17:10

UML2.0是這樣的，我不知道前面的規范如何。

wxb_nudt 23:17:19

我剛剛讀過。

wxb_nudt 23:19:43

找不到了，不過我記得是這樣的。

阿飛外傳 23:20:16

wxb_nudt 23:21:59

可能我的方向搞反了，對于Remote和Home，它們都擴展了Interface，而對于Interface，它可以擴展為多個Stereotype。

wxb_nudt 23:22:22

我的意思是，一個具體的Class，只能擁有一個Stereotype。

wxb_nudt 23:22:36

你的意思是，一個模型元素可以擴展為多個Stereotype

wxb_nudt 23:24:29

在一個系統中，這么寫：

class UML::ModelElement {

List stereotypes ; //（虛）子類型擴展點

List tagValue; //（虛）slot擴展點

}

是正確的。因為它代表這個系統中的某個模型元素擴展了哪些內容。

阿飛外傳 23:25:02

一個具體的Class，只能擁有一個Stereotype。 --- 因為OO的用戶級（M1）一個用戶設計對象只能歸屬到一個分類。

一個模型元素可以擴展為多個Stereotype --- 因為M2的類型系統中，一個類可以有多個子類。

wxb_nudt 23:25:17

我的意思和你一樣。

wxb_nudt 23:26:38

TagDefinition中的TagType:Name

Name是一個數據類型么？

阿飛外傳 23:27:03

TagDefinition中的TagType:Name

Name是一個數據類型的名字

wxb_nudt 23:28:51

Tagged Value Applies to

Name Value

pattern <> 指出了被附著的class在名為name的設計模式實例instance中扮演了role這個角色。

wxb_nudt 23:29:14

這樣一個TagValue，它的TagType的值是什么？

wxb_nudt 23:30:45

我對TaggedValue和TagDefinition的關系感到很迷惑。

阿飛外傳 23:31:11

Tagged Value Applies to

Name Value

pattern <> 指出了被附著的class在名為name的設計模式實例instance中扮演了role這個角色。--- 這是一張表么，看不太清楚，能帖一圖么。

wxb_nudt 23:31:20

wait

wxb_nudt 23:31:36

阿飛外傳 23:35:09

相當于：

struct PatternAtt { String name; String role }

class PatternClass

{

PatternAtt pa;

}

wxb_nudt 23:36:04

其實我就想知道如何在OCL中表達role的取值。

阿飛外傳 23:38:13

它能給出具體的例子么

wxb_nudt 23:38:53

這么一個類 <}>>ConnectionPool

wxb_nudt 23:40:02

顯然它的TaggedValue的兩個值是name＝Abstract Factory，role＝AbstractFactory

stereotype=PatternClass

阿飛外傳 23:42:31

[instance]是什么

wxb_nudt 23:42:56

它可以不出現，你忽視它好了。

阿飛外傳 23:43:34

（前面我說的有誤，確實可以從作為導航入口點，導航到TaggedValue）

wxb_nudt 23:44:39

怎么導航呢？

wxb_nudt 23:45:57

Class、Stereotype、TagDefinition、TaggedValue？

阿飛外傳 23:47:00

因為Stereotype 繼承自GeneralizedElement，后者繼承自ModelElement，而ModelElement有到TaggedValue的包括關聯。

wxb_nudt 23:47:44

那就是可以直接從Class到Stereotype然后到TaggedValue

wxb_nudt 23:48:14

這個問題解決了，但是如何表達那個role的取值呢？

wxb_nudt 23:50:06

it's a big problem.

wxb_nudt 23:55:16

主要問題是如何從dataValue中取得role的值？

阿飛外傳 23:55:14

context PatternClass inv:

self.stereotype.definedTag->forAll(td : TagDefinition |

td.tagType = "AbstractFactory" imples td.typedValue.dataValue ="Abstract Factory[instance],AbstractFactory") and

self.stereotype.definedTag->forAll(td : TagDefinition |

td.tagType = "Iterator" imples td.typedValue.dataValue ="Iterator [instance],Iterator") and

...

阿飛外傳 23:55:47

需要串的操作設施。

wxb_nudt 23:57:22

我認為td.tagType = "Pattern"

wxb_nudt 23:59:39

主要問題是如何從dataValue中取得role的值？

role這個名字不是白定義了的。

阿飛外傳 00:05:18

因為這個paper把這些信息用串記錄在TaggedValue的dataValue字段中，所以需要串處理。你可以用其它方式（actually, i am not sure，maybe more detailed stereotype or taggedvalue）

wxb_nudt 00:10:57

好吧，謝謝你了，我明天再仔細研究吧，晚安阿飛！

結論整理

結論一，UML的擴展機制

首先，對于Stereotype和標簽值的擴展機制，顯然下面這個式子是成立的：

class UML::ModelElement {

List stereotypes ; //（虛）子類型擴展點

List tagValue; //（虛）slot擴展點

}

它表明，對于某個UML的模型元素，可以擴展為不同的Stereotype，也可以附加很多的標簽值。有兩點需要注意的是：第一，對于某個具體的模型元素，它只能屬于一個Stereotype；第二，對于某個模型元素的標簽值，標簽值的名字是唯一的。也就是說，如果某個模型元素有多個標簽值，并且它們的名字相同，那么它們是同一個標簽值。

結論二，模型元素、Stereotype和TaggedValue的導航關系

通過觀察上面的圖可以得知：Class和Stereotype都屬于模型元素，它們都可以直接通過taggedValue導航到自己擁有的標簽值。另外，Class可以通過stereotype導航到自己所屬的構造型。

結論三，TaggedValue和TagDefinition的關系

TaggedValue只有一個屬性，就是dataValue，它是一個String[*]，可以包含字符串數組。所有的標簽值的值都存儲在這個dataValue中。

而TagDefinition是標簽值的數據結構的描述，它有兩個屬性，tagType：Name，和mutiplicity：Mutiplicity。Name和Mutiplicity都是數據類型，它們聯合起來定義了TaggedValue的數據結構。

TaggedValue和TagDefinition之間可以通過type和typedValue來互相導航。

結論四，如何表達tuple形式的TaggedValue

這是昨晚沒有解決的問題，但是今天在一篇文章[2]中看見了相應的例子。

<>:

self.baseClass = Class and self.taggedValue -> exists

(tv:taggedValue | tv.name = "pattern" and tv.dataValue =

"tuple")

對于一個tuple來說，可以直接取值他的一個部分，就使用這個部分的名字即可。

因此可以這樣得到role的值：

class.stereotype.taggedValue.dataValue.role

那篇文章中的一個表達式證實了這一點：

<>:

self.taggedValue.dataValue.role -> notEmpty

問題的解決

一個具體的類MyDAO，它的Stereotype和標簽值如下：<}>>。我希望有一個約束，表明MyDAO類的TaggedValue的role必須包含DataAccessObject角色。則OCL如下：

context MyDAO inv:

self.stereotype.taggedValue.dataValue.role->exists(“DataAccessObject”)

Reference

[1]. Extending UML To Visualize Design Patterns In Class Diagrams

[2]. Visualizing Design Patterns With A UML Profile

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