Язык описания трансформации
Описание трансформации представляет собой один или более блоков трансформации. Каждый блок имеет уникальное имя и состоит из последовательности правил трансформации. В заголовке блока может быть также указан параметр, определяющий порядок выполнения этого блока. Ниже приведены фрагменты синтаксической нотации языка трансформации, заданной с помощью расширенных БНФ (форм Бэкуса-Наура). transformation::= <stage>*; stage::= stage <name> [<sequence>] { <transformation_rule>* }; sequence::= [reversed] (linear | loop | rollback | rulebyrule);
Каждое правило имеет уникальное имя и состоит из секции выборки, определяющей, в каких случаях применимо правило, и секции генерации, в которой задаются действия, совершаемые при применении правила.
transformation_rule::= rule <name> { <select_section> <generate_section> };
Секция выборки состоит из последовательности операторов выборки. Каждый оператор выборки объявляет новую переменную, называемую переменной выборки. Имя этой переменной должно быть уникальным в пределах данного правила, а область значений - множество элементов модели, задаваемое с помощью навигационного выражения. Кроме того, секция выборки может содержать уточняющие условия - логические выражения, в котором могут использоваться переменные выборки, объявленные вышестоящими (в рамках правила) операторами выборки.
select_section::= (<select_operator>|<constraint>)*; select_operator::=forall <name> from <nav_expression>; constraint::= where <condition>;
Навигационное выражение - это последовательность направлений навигации, начинающаяся с имени ранее объявленной переменной (назовём её базовой переменной), в качестве разделителя используется символ "/". Направление навигации - это имя ассоциации в метамодели UML, соответствующей трансформируемой UML-модели (если в трансформации участвует несколько моделей с разными метамоделями, то метамодель определяется по тому, на элемент какой модели указывает начальная переменная).
nav_expression::=<name> iteration_pair(/, <nav_direction>);
При вычислении навигационного выражения происходит последовательный переход от одного UML-элемента к другому по ассоциации метамодели, соответствующей очередному направлению навигации, начиная со значения базовой переменной. Под кардинальностью направления навигации будем понимать множественность (multiplicity) соответствующей ассоциации метамодели. Если кардинальность очередного направления навигации больше единицы и существует неоднозначность в выборе элемента модели для перехода, то переход осуществляется по всем вариантам, то есть в результат включаются все подходящие элементы. Формально результат вычисления навигационного выражения можно описать с помощью индукции:
- для выражения, состоящего только из имени переменной, результатом является значение этой переменной;
- процесс вычисления разобьём на шаги: первый шаг - выражение, состоящее только из базовой переменной; на каждом следующем шаге будем добавлять к вычисляемому выражению очередное (слева направо в исходном выражении) направление навигации;
- результатом вычисления очередного шага будет множество элементов модели, достижимых хотя бы из одного элемента, полученного на предыдущем этапе, переходом по текущему (то есть последнему добавленному) направлению навигации;
- если исходное выражение содержит последовательность из N направлений навигации, то на (N+1) шаге будет получен результат вычисления этого выражения.
Таким образом, результатом вычисления навигационного выражения является список из всех возможных элементов модели, которых можно достичь из начального элемента, определяемого значением базовой переменной, по заданным направлениям перехода. У навигационного выражения можно выделить следующие характеристики:
- Тип - элемент метамодели, соответствующий элементам модели, входящим в результат. Так как навигация задаётся с помощью метамодели, все элементы результата вычисления выражения имеют общий тип. Тип выражения определяется статически (то есть не зависит от конкретной модели, на которой вычисляется выражение).
- Кардинальность - максимальное число элементов в результате.
Кардинальность выражения равна 1, если кардинальность всех направлений навигации равна 1. Кардинальность определяется статически, по метамодели. - Значение - множество элементов модели, являющееся результатом вычисления выражения.
Навигационное выражение может начинаться с любой ранее объявленной локальной или глобальной переменной. Под локальными переменными понимаются переменные, объявленные в исполняемом на данный момент правиле. Разумеется, в каждом конкретном операторе допустимо использовать только локальные переменные, объявленные в вышестоящих (в описании правила) операторах: так как выполнение правила происходит сверху вниз, локальные переменные, порождённые нижестоящими операторами, на момент выполнения текущего оператора ещё не инициализированы. Глобальными переменными являются имена моделей, участвующих в трансформации. Очевидно, что навигационное выражение самого первого оператора выборки каждого правила может начинаться только с глобальной переменной, так как ни одна локальная переменная ещё не объявлена.
Секция генерации - это последовательность операторов создания, изменения или удаления элементов модели. Оператор создания элемента позволяет добавить новый элемент модели в последовательность элементов, оператор удаления - исключить элемент из списка. Соответствующие навигационные выражения указывают на изменяемый список и определяют тип добавляемого элемента. Кардинальность навигационного выражения должна быть больше 1. Оператор изменения позволяет менять значение того или иного поля данных или атрибута; при этом навигационное выражение указывает на изменяемый элемент (и кардинальность выражения должна быть равна единице). Также существуют операции добавления в список уже существующего элемента и исключения элемента из списка; они предназначены для использования в тех случаях, когда в метамодели имеются циклы или один и тот же метаэлемент доступен сразу по нескольким ассоциациям: в таких случаях для формирования модели может оказаться недостаточно операций создания и удаления элементов.
generate_section::= (<create_operator> | <update_operator> | <delete_operator> | <include_operator> | <exclude_operator> )*; create_operator::=make <name> in <nav_expression>; ; update_operator::= <nav_expression> = <expression>; ; delete_operator::= delete <nav_expression>; ; include_operator::=include <name> in <nav_expression>; ; exclude_operator::= exclude <name> in <nav_expression>; ;
