Herramientas del Análisis y Diseño Orientado a Objetos

Capítulo 6
Herramientas del Análisis y
Diseño Orientado a Objetos
6.1
Análisis de la estructura de objetos (AEO)
De…ne las categorías de los objetos que percibimos y las formas en que las asociamos. En
esta etapa identi…camos:
² Que son los tipos de objetos y como se asocian ?
Se representan mediante esquemas de objetos. Sirve para guiar en la de…nición de
clases y estructuras de datos.
² Como se organizan los tipos de objetos en subtipos y supertipos ?
Se organizan en diagrama e indican las direcciones de herencia.
² Cual es la composición de los objetos complejos ?
Se elaboran diagrama de jerarquía y quien en la de…nición de mecanismos que controlen
adecuadamente a los objetos dentro de otro objetos.
6.1.1
Asociaciones de Objetos
También es importante modelar la forma como los objetos se asocian entre si.En el análisis, es útil nombrar alguna forma a las asociaciones e indicar la cantidad de
objetos de un tipo dado que se debe asociar con los objetos de otro tipo, puesto que esto
le da signi…cado y aumenta la comprensión de la asociación.
Aunque en la …gura 6-01 ilustra las asociaciones entre dos tipos de objetos , no se indica
el signi…cado de la asociación. Además del signi…cado, tampoco se indica la cantidad de
objetos con los que un objeto dado puede y debe asociarse. En el análisis, es útil nombrar
de alguna forma las asociaciones e indicar la cantidad de objetos de un tipo dado que se
deben asociar con los objetos de otro tipo puesto que esto le da signi…cado y aumenta la
comprensión de la asociación, véase la …gura 06-02.
176
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS177
Representa tipos de Objetos
NEC
IBM
julia
Organizacion
omar
OIT
Personas
aide
Represetna una asociación
Asociación entre un objeto organización llamado OIT y un
objeto persona llamado Aide
Figura~6.1: Los objetos de un tipo se asocian con los objetos de otros tipos.
UN PEDIDO ES ORDENADO POR UN SOLO CLIENTE
CLIENTE
Un cliente ordena desde cero hasta muchos
pedidos
PRODUCTO
ORDENA
Un pedido contiene desde uno hasta varios
artículos de línea
PEDIDO
ORDENADO POR
CONTIENE
ELEMENTOS
DEL RENGLON
Figura~6.2: Asocición con objetos determinados y restricciones
6.1.2
Estándares recomendados de diagramación
Los diagramas deben aparecer en las herramientas CASE OO, estas herramientas deben
recoger la información su…ciente para impulsar a un generador de códigos a producir un
código libre de errores de sintaxis. Por lo tanto, los diagramas deben tener una precisión
del tipo de la ingeniería.
Los diagramas convencionales se utilizan ampliamente en as herramientas CASE. En la
medida de lo posible, los diagramas para las técnicas OO deben incorporar los empleados
en las técnicas convencionales.
Los diagramas que utilizamos para los procesos complejos son una forma de lenguaje.
Con las computadoras, creamos procesos más complejos que los que llevamos a cabo en
forma manual. Los diagramas adecuados nos ayudan a visualizar e idear esos procesos.
Si solo una persona desarrolla el diseño de un sistema o de un programa, los diagramas
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS178
que utiliza le ayudan a aclarar su pensamiento. Una mala elección en las técnicas de
diagramación llega a inhibir el pensamiento; en cambio, una buena elección puede acelerar
el trabajo y mejorar los resultados.
Cuando varias personas trabajan en un sistema o en un programa, los diagramas
son herramienta esencial para la comunicación. Además, al modi…carse los sistemas, los
diagramas claros pueden facilitar el mantenimiento.
Un reto vital para los sistemas de información de la actualidad es mejorar la comunicación entre profesionales de los sistemas y los empresarios. Los profesionales de los sistemas
deben comprender la empresa e idear la forma en que debe cambiar. Los empresarios deben
pensar en forma más clara acerca de los sistemas y la automatización.
Los diagramas y su manejo mediante computadora son una forma de proceso del pensamiento. El analista, el diseñador, el programador, el usuario y el ejecutivo necesitan
una familia de tipos de diagramas que les ayuden a pensar con claridad, estos diagramas
deben ser claros y sencillos, y deben ser lo bastante completos y rigurosos como para
servir de base a la generación de código, así como para la conversión automática de un
tipo de diagrama en otro. Los diagramas son la documentación de los sistemas (junto con
los depósitos, que almacenan el signi…cado de los diagramas y la información adicional
recolectada cuando fueron trazados).
Los diagrama para el diseño de sistemas son un lenguaje de comunicación. Las buenas
herramientas CASE obligan a la precisión de este lenguaje. Como en los otros lenguajes, se deben aplicar estándares de modo que se puedan comunicar las diversas partes.
Los diseñadores deben evitar idear sus propias formas de diagramación. Los investigadores deben utilizar las técnicas de diagramación existentes cuando sean aplicables. La
diagramación incompatible es una barrera para la comunicación.
Se cuenta con una gran cantidad de símbolos de uso común en los diagramas con
herramientas CASE que utilizan técnicas convencionales, como también símbolos que se
utilizan para el análisis y diseño orientado a objetos y que amplían el conjunto de símbolos.
Normalmente los nodos que representan datos se dibujan como rectángulos con esquinas rectangulares (c(campos, tipo de ente, etc.) y los cuadros que representan actividades,
se dibujan con cuadros con esquinas redondeadas (procedimientos, procesos, módulos de
programas, etc.).
Del mismo modo se recomienda que las clases y los tipos de objetos se representen con
cuadros de esquinas rectangulares y las actividades con cuadros de esquinas redondeadas.
FACTURA
Figura~6.3: a) Clase, objeto o dato
Lanzar Misil
b) Proceso u operación
Para representar la realidad en si en los diagramas, por ejemplo para representar
objetos físicos que se trasladan de un proceso a otro se utilizan cuadros tridimensionales
u otras …guras que representen el objeto.
Los objetos y las operaciones externas al sistema, pero que afectan al mismo, se dibujan
como cuadros sombreados.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS179
PRODUCTO
Figura~6.4: Representan la realidad (Objetos físicos)
El Cliente paga el
pedido
CLIENTE
Figura~6.5: Operaciones externas
Las líneas que unen los nodos representan conceptos como asociaciones, descomposición, ‡ujo, dependencia del tiempo y reglas de activación.
A veces indican la dirección del procesamiento. Por ejemplo en un evento puede indicar
que una operación debe ocurrir antes que otra, o en un diagrama de activación indica que
la ocurrencia de un evento es anterior a una operación y causa el llamado de una operación.
En un caso es precedencia, en el otro indica causalidad.
Cuando un nodo queda asociado con uno y solo un grupo de nodos se denomina
exclusividad mutua y se representa mediante una línea de rami…cación con un círculo
relleno en esa rami…cación.
La exclusividad mutua también puede ser representado como una caja con divisiones.
Esta forma de representación de la exclusividad mutua se capitaliza para la representación de la generalización, desde el punto de vista OO.
Por ejemplo, si colocamos bienes y servicios en una partición, indicamos con ello que
estos tienen atributos y operaciones comunes. Por ejemplo, todos los productos tienen un
clave única (identi…cación del producto) y participan en las operaciones de procesamiento
de pedidos. Si no identi…ca un supertipo común, el analista corre el riesgo de de…nir
atributos y operaciones redundante..
El termino restricciones de cardinalidad se re…ere a la restricción de la cantidad de
elementos que se pueden asociar con otro.
Uno a Muchos. La pata de gallo indica que una o mas instancias de B se pueden
asociar con una instancias de A.
Uno a uno. Uno instancia de B se asocia con uno instancia de A.
Figura~6.6:
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS180
Proceso A
Preparar
material
Proceso B
Proceso C
El circulo, como una "o", indica que
sigue una y solo una de las tres
operaciones
Figura~6.7: Exclusividad mutua
Cardinalidad nula. Un cero como parte del símbolo de restricción de cardinalidad
indica que una instancia de un tipo de objeto no queda asociado con una instancia de
otro tipo. En otras palabras, un objeto de un tipo puede tener asociaciones nulas con los
objetos de otro tipo.
Cardinalidad máxima y mínima. El máximo se coloca siempre junto a la caja (rectángulo) a la que se re…ere. Cuando el máximo y el mínimo son iguales a 1, se colocan dos
barras ! en la línea, estas indican uno y solo uno.
La …gura siguiente muestra objetos y sus asociaciones con cardinalidad
A
A
Minimo
0
A
A
1
A
A
0
Más de 0
A
A
1
Más de 1
A
A
Más de 1
Maximo
1
1
Más de 1
Figura~6.8: Casos de cardinalidad
El etiquetado de líneas. En algunos diagramas las líneas tienen una etiqueta. Las
líneas entre los tipos de eventos y las operaciones son unidireccionales. Por otro lado, las
líneas entre las cajas de los tipos de objetos son por lo general bidireccionales.
La línea se puede leer en cualquier dirección. Solo se necesita etiquetar las líneas en
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS181
una dirección, aunque se recomienda etiquetar todas las asociaciones entre los tipos de
objetos.
Una etiqueta sobre una línea horizontal es el nombre de la asociación, cuando se lee
de izquierda a derecha. Una etiqueta debajo de una línea horizontal es el nombre de la
asociación, cuando se lee de derecha a izquierda.
Una celda contiene cero o mas preso
contiene
Jaula
Animal
vive en
Un preso vive en una celda
Figura~6.9: Forma de lectura de las asociaciones
Cuando los diagramas se tornas complejos se utiliza el anidamiento de los mismos.
Varios bloques o líneas adyacentes pueden comprimirse en un bloque o línea.
También se pueden utilizar ventanas para cuando se utilizan distintos tipos de ideas
o representaciones. Es decir combinar diagramas de eventos con diagramas de objetos o
viceversa.
6.1.3
Jerarquía de generalización
Una de las vías de sentido común por lo que el hombre organiza su volumen de conocimiento
es el de las jerarquías, de lo mas general a lo mas especi…co.
Un tipo de objeto puede tener subtipos, sub-subtipos, etc. Normalmente cada tipo no
tiene mas de un
supertipo (ver …gura 06-11), sin embargo también podemos encontrar que un tipo tenga
varios supertipo, lo que implica que la jerarquía de generalización no necesariamente debe
ser una jerarquía de árbol.
Las jerarquías de generalización son importantes para el desarrollador OO por dos
razones. La primera es que el uso de supertipos y subtipos proporciona una herramienta
útil para describir el mundo del sistema de aplicación. La segunda es que indica las
direcciones de herencia entre las clases en los lenguajes de programación.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS182
Persona
Empleado
Estudiante
Licenciatura
Ingenieria
Fig. 06-11: Jerarquia de generalización
Figura~6.10: Jerarquia de Generalización
6.1.4
Subtipos y Supertipos
Como ya se ha dicho, los tipos de objetos pueden tener tipos más particulares, llamados
subtipos y tipos más generales, llamados supertipos.
Una partición de subtipos puede ser una partición completa si contiene todos los subtipos posibles; o bien, una partición incompleta si hay más subtipos. Un área vacía en la
parte inferior de la caja de partición indica una partición incompleta.
A
Esta caja
representa subtipos
mutuamente
exclusivos
B
La barra en la parte
inferior indica que
no esta completa
Figura~6.11: Supertipo/Subtipo
Un tipo de objeto puede tener muchos subtipos diferentes.
6.1.5
Diagramas de Rami…cación
La generalización se representa, como ya hemos visto, por lo común, mediante un diagrama
de rami…cación, como en la …gura 06-14. Este diagrama avanza de izquierda a derecha
y, por lo general no tienen ‡echas. Puesto que la herencia se basa en la generalización,
los diagramas son útiles, ya que indican la dirección de la herencia. Sin embargo, no
muestran lo que se hereda ni como funcionará el mecanismo de herencia dentro de un
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS183
lenguaje de programación OO dado. Por lo tanto, los diagramas que muestran la jerarquía
de tipo/subtipo se llaman jerarquías de generalización en vez de jerarquías de herencia.
Algunas veces un diagrama de rami…cación muestra instancias de objetos. La instancias se unen a su tipo de objeto mediante líneas punteadas.
Persona
Militar
SubOficial
Civil
Oficial
Figura~6.12: Diagramas de Rami…cación
6.1.6
Jerarquía Compuestas
Algunos tipos de objetos se consideran complejos, por que queremos indicar que determinados objetos están formados por otros.
En el análisis OO, la composición de un objeto nos ayuda a describir el echo de que los
dibujos están formados por determinada con…guración de símbolos, los trabajos lo están
por tareas especi…cas, las organizaciones por otras organizaciones, y así sucesivamente.
En los sistemas de tecnología avanzada, el analista describe la forma en que un pedido
no solo puede constar de elementos en cada renglón, sino contener también instrucciones
verbales del cliente o un diagrama hecho a mano, los pedidos de este tipo se llaman objetos
complejos.
Cada pedido se puede controlar como un objeto único que conste de otros, los cuales,
a su vez, se pueden controlar de forma independiente, en caso necesario.
Las estructuras de árbol y de red pueden mostrar más que generalización y la herencia.
También se llegan a utilizar para indicar que un objeto está compuesto por otros. El diagrama de composición de los objetos se debe dibujar de modo que se distinga de inmediato
de un diagrama de generalización. Esto se logra al colocar ‡echas huecas (per…ladas) en
el diagrama de composición y ‡echas sólidas (llenas), en el diagrama de generalización.
La expresión de las restricciones de cardinalidad en las asociaciones por composición es
importante, puesto que un objeto compuesto puede estar formado por cero, uno o muchos
objetos de distintos tipos.
Los símbolos de restricción de cardinalidad no se muestran en los diagramas de generalización.
En ciertos casos, la generalización y la composición se muestran en el mismo diagrama.
Esto puede llegar a confundir a principiantes en el análisis OO.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS184
6.1.7
Tipos de objetos derivados
Las instancias de un tipo de objeto suelen quedar determinadas si alguien hace una a…rmación, sin embargo, el conjunto de instancias de muchos tipos de objetos pueden ser
derivado. Por ejemplo el conjunto de todas las personas adultas se deriva del conjunto de
personas que han llegado a la edad de 18 años. Para simbolizar que se trata de instancias
derivadas de otra se simboliza con un barra en la caja.
Persona Adulta
Figura~6.13: Objeto derivado
6.1.8
Diagramas de relación entre objetos
Un diagrama de relación entre objetos es esencialmente igual a un diagrama de relación
entre entidades.
Cada cuadro puede ser un tipo de objeto en el análisis de la estructura de objetos.
Normalmente se presenta el diagrama de jerarquía y el diagrama compuesto, todo junto
en un mismo diagrama que recibe el nombre de esquema de objetos.
6.2
Análisis de comportamiento de objetos (ACO)
Aquí realizamos esquemas de eventos que muestran eventos, la secuencia en que ocurren
y como los eventos cambian el estado de los objetos. Por lo tanto, una herramienta CASE
para el análisis orientado a objetos debe permitir construir esquemas de objetos y de
eventos y mantener la relación entre ellos.
6.2.1
Estado de un objeto
Un objeto puede existir en varios estados.
Ejemplo 6.1 Objeto: reservación aérea puede ser una instancia de los siguientes tipos
de objetos;
Ejemplo 6.2 reservación solicitada, reservación con…rmada, reservación cancelada, reservación satisfecha, reservación archivada, etc.
En el análisis del comportamiento de objetos identi…camos la siguiente información:
² En que estado puede estar un objeto ?
² Que transiciones de estado se puede dar ?
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS185
² Que eventos ocurren ?
² Que operaciones se llevan a cabo ?
² Que interacciones ocurren entre objetos ?
² Cuales son las reglas de activación que se utilizan para reaccionar ante el evento ?
² Como se representan las operaciones en los métodos ?
Un objeto puede ser al mismo tiempo una instancia de varios tipos de objetos.
Ejemplo 6.3 Reservación totalmente pagada, este objeto, al mismo tiempo podría ser una
instancia : reservación de cierta compañía.
El estado de un objeto es la colección de los tipos de objeto que se aplican a él.
Al implementarlo en un lenguaje de programación OO, el estado se registra en los
datos almacenados con relación al objeto. Se determina mediante las clases y valores de
los campos de los estados asociados con el objeto. Así, en general, los programadores OO
utilizan otra de…nición de estados.
El estado de un objeto es la colección de asociaciones que tiene un objeto.
6.2.2
Eventos
Nuestro mundo esta lleno de eventos (un elefante tiene elefantitos). Un evento es un
cambio en el estado de un objeto.
Es necesario saber de los cambios de estado, notar que ocurren, para ello los eventos
sirven como indicadores de los instantes en que ocurren los cambios. En un mundo sin
eventos, podríamos construir base de datos sin preocuparnos por actualizarlas, sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones, si debe cambiar el contenido de las bases, y nosotros
deseamos saber de esos cambios y reaccionar en forma adecuada ante ellos, para lo cual
debemos entender y modelar dichos eventos.
El analista no necesita conocer cada evento que ocurra, tan solo los tipos de eventos y
de las instancias de tipos de eventos.
6.2.3
Tipos de Eventos
Los tipos de eventos indican los cambios sencillos en el estado de un objeto.- Los tipos de
eventos describen las siguientes formas de cambio de estado:
² Un objeto se crea
² Un objeto se termina
² Un objeto se clasi…ca como instancia de un tipo de objeto
² Un objeto se descali…ca como una instancia de un tipo de objeto
² Un objeto cambia de clasi…cación
² El atributo de un objeto se cambia
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS186
Evento en el que el objeto 23Q324 cambia
de ser una instancia de reservación en lista
de espera a una reservación confirmada
Reservación en lista de
espera
Reservación confirmada
objeto 23Q324
Dos conjuntos de objetos
de distintos tipos
Figura~6.14: Evento
Los objetos pueden asociar un objeto con otro.
Ejemplo 6.4 En la mayoría de las organizaciones, cuando un objeto se clasi…ca como
empleado, debe estar asociado con un departamento. Un evento clasi…cara al objeto como empleado. Otro evento creará una asociación entre el objeto empleado, y un objeto
Departamento.
Algunos eventos requieren que antes ocurran otros eventos. Otras veces un evento
puede provocar la creación en cadena de otros eventos.
Una operación hace que los eventos ocurran. Dibujamos la operación como un cuadro
con esquinas redondeadas, puesto que los eventos indican los puestos en el tiempo en que se
da el cambio de estado de un objeto. Los tipos de eventos se representan como triángulos
negros llenos, generalmente unidos a las cajas de operación.
Tres tipos de
eventos
Aumenta el contenido del
anaquel
Parte almacenada en
Almacenar parte en anaquel
anaquel
Proceso de almacenamiento
en inventario terminado
Figura~6.15: Más de un evento
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS187
Según el área que se modele, puede ocurrir más de un evento al terminar una operación,
y cada uno de éstos puede activar operaciones independientes.
6.2.4
Ciclo vital de un objeto
La mayoría de los objetos tienen un ciclo vital en el que una sucesión de eventos pueden
ocurrirle y cada uno de estos modi…ca su estado.
Al crear por primera vez el objeto reservación aérea, puede pasar por los estados reservación solicitada, reservación en lista de espera, reservación con…rmada, reservación
cumplida y reservación archivada. Otros eventos puede hacer que se convierta en reservación denegada o reservación cancelada.
En el análisis orientado a objeto, dibujamos un diagrama que muestra el ciclo vital
de un objeto. Además de mostrar los estados posibles de los objetos, el diagrama también muestra los cambios de estado permisibles, a este tipo de diagramas denominamos
diagramas de estados.
Nula
Solicitada
En lista de espera
Denegada
Confirmada
Modificazda
Cumplida
Cancelada
+
Archivada
Figura~6.16: Diagrama de Estados
Las transiciones se representan mediante líneas verticales, los cuales unen a los estados.
Podemos colocar un signo ”+” en algún estado que se quiera descomponer en subestados. También podemos registrar en los cambios estados que ocurren bajo ciertas
condiciones, esto lo simbolizamos con un circulo al vacío al inicio de cada cambio de
estado.
También podemos re‡ejar cardinalidad en los cambios de estados.
Un objeto puede tener muchos estados permisibles. Si los subestados de un estado en
particular no se muestran en un diagrama, aparecen puntos suspensivos () o un símbolo
”+” al lado del estado.
Un evento es un cambio en el estado de un objeto, de tal forma que podemos interactuar
con los diagramas de transición de estados a partir de eventos, como también podemos
hacerlo desde un cambio de estado de un diagrama de estado asociarlo con un esquema
de eventos.
También podríamos re‡ejar los cambios de estados en los esquemas de eventos con una
línea al costado de una regla de activación entre un evento y una operación.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS188
6.2.5
Interacciones entre tipos de objetos
Los diagramas de transiciones de estado son útiles para expresar el ciclo vital de un objeto
particular. Sin embargo, la mayoría de los procesos requieren la interacción de varios
objetos.
Impuesto
Calcular la deducción de
impuestos con este salario y
...
sus exenciones
Empleado
Pagar salario de este
Calcular Impuesto
empleado
Pagar Salario
Tipos
de
objetos
...
Operaciones
Cheque
Generar un cheque de nómina
con la información de este
empleado
Generar cheque de
nómina
...
Figura~6.17: Diagrama de Red
El diagrama de red muestra como los distintos tipos de objetos cambian de estado y
pueden solicitar a otros objetos que cambien su estado en el proceso.
Los tipos de objetos se implantan como clases y las operaciones se convierten en operaciones del programa OO. Si, durante el análisis, el usuario puede expresar los requisitos
de procesamiento de esta forma, se facilita el trabajo del diseñador de LPOO (lenguaje de
programación orientada a objetos).
Sin embargo, muchos usuarios no piensan en el procesamiento de aplicación en términos
de tipos de objetos, saturados de operaciones que hacen distintos tipos de solicitudes. Es
preferible un formato guión cuando se dan eventos que activan operaciones, las cuales,
a su vez, producen eventos que activan otras operaciones, etc. En otras palabras, este
formato de guión (llamado esquema de eventos) representa los cambios en el ciclo vital de
un objeto particular, el cal activa cambios en el ciclo vital de otro objeto.
6.2.6
Operaciones
En el análisis OO, el termino operación se re…ere a una unidad de procesamiento que
puede ser solicitada. El procedimiento se implanta mediante un método. El método es la
especi…cación de como llevar a cabo la operación. Es el guión de la operación. A nivel
programa, el método es el código que implanta la operación.
Las operaciones se invocan. Una operación invocada es una instancia de una operación.
Una operación puede o no cambiar el estado de un objeto. Si lo cambiara, ocurrirá un
evento.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS189
Tipo de evento
Operación
Figura~6.18: Grá…ca de Operación
Las operaciones se representa mediante cuadros con esquinas redondeadas. Los tipos
de eventos se representan mediante triángulos sólidos negros conectados en la caja.
Fuentes externas de eventos: los eventos son cambios de estado a los que un sistema
debe conocer, y reaccionar ante de ellos de algún modo. Muchas de las operaciones que
producen estos eventos suelen ser externas al sistema. En estos casos, el símbolo de
operación se dibuja como una caja sombreada con esquinas redondeadas.
Tipo de evento externo
Operación externa
Tipo de evento del
reloj externo
El cliente transmite
el pedido
Principio del
trimestre
Pedido solicitado
Figura~6.19: Fuentes externas de eventos
Un reloj externo es una forma particular de fuente externa. Indica que un proceso
externo emitirá señales d reloj con cierta frecuencia determinada con anterioridad: al …nal
de cada día, al principio de cada mes, etc.
6.2.7
Reglas de activación
Cuando ocurre un evento, lo usual es que el cambio de estado active el llamado a una o
mas operaciones.
Ejemplo 6.5 Si se retiran bienes de un almacén y la cantidad conservada en éste baja de
cierto nivel, ello puede activar una operación para volver a realizar un pedido.
Así, las reglas de activación de…nen la relación entre la causa y el efecto. Siempre que
ocurran un evento de cierto tipo, la regla de activación invoca a una operación ya de…nida.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS190
Un tipo de evento puede tener varias reglas de activación, cada una de las cuales invoca
a su operación en paralelo. Las operaciones paralelas pueden producir diferentes cambios
de estado en forma simultánea..Además, una operación puede ser invocada por varias reglas de activación.
Cheque solicitado
solicitar
cheque
Cheque
generado
generar
cheque
Fin de mes
Figura~6.20: Reglas de Activación
Una línea con una ‡echa dirigida hacia una caja de operación indica que la operación es
activada por la ocurrencia de un evento anterior. La línea de la regla de activación indica
la asociación de un tipo de evento con la operación llamada. Además, puede indicar la
ruta mediante la que se proporcionan los objetos necesarios para la operación. De esta
forma, la regla de activación de…ne una relación de causa entre el evento y la operación,
así como una forma de ‡ujo de datos
Así, las líneas de activación indican dos cosas. La primera es que ligan la causa (evento)
con el efecto (operación). En otras palabras, al ocurrir un evento, una activación llama a
una operación. La segunda es que determina los objetos necesarios como argumentos de
la operación que llama la forma de activación.
Por lo tanto, estas líneas de…nen las reglas para activar una operación cuando se da
un tipo particular de evento. Por eso, se les llama reglas de activación.
6.2.8
Condiciones de control
Una operación puede ser invocada por una o varias reglas de activación, sin embargo,
antes de invocar, se veri…ca se puede veri…car su condición de control. Si los resultados de
evaluación de la condición son verdaderos, se invoca a su operación. Si son falsos, no se
invoca a la operación.
Siempre que haya que veri…car una condición de control antes de invocar a una operación, esta se representa mediante un símbolo de forma de rombo antes de la operación.
Las condiciones de control garantizan que un conjunto de eventos esta completo antes
de proceder con una operación.
Las condiciones de control no necesariamente son condiciones y. Pueden ser condiciones
elaboradas con y y o.
Siempre se espera que las operaciones, una vez activadas, completen un evento. Cuando
se determinan las condiciones de control, la operación podría no ser llamada hasta que sus
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS191
Tipo de evento
Operación
Figura~6.21: Condiciones de Control
condiciones de control sean verdaderas.
En ciertas ocasiones una línea dirigida hacia una caja de operación indica que la
operación no se puede llevar a cabo hasta que se presente determinado evento. En este
caso se puede colocar el símbolo internacional NO HACERLO o PROHIBIDO en la línea.
Esto se conoce como guardia.
Organizar
pedido
Aceptar pedido
Figura~6.22: Guardias
Las líneas conectadas con una caja de operación pueden incluir formas de activación
y guardias.
6.2.9
Subtipos y supertipos de eventos
Los tipos ajenos se expresan en este libro mediante particiones de tipo. Por ejemplo, en
un ventana independiente, como lo muestra la …gura 06-23, indica que estos dos tipos de
eventos son mutuamente excluyente, puesto que tarea aceptada y tarea rechazada están
contenidos dentro de la misma caja de partición.
La palabra partición implica que algo se divide en subconjuntos ajenos. En las técnicas
OO, ese algo se llama supertipo.
Así, tarea revisada es un supertipo de evento divido en dos tipos de eventos ajenos.
Por lo tanto, el método de…nido en revisar tarea tiene como objetivo que se revise una
tarea. Además, para lograr este objetivo, se requiere alcanzar alguno de los subobjetivos,
aceptar o rechazar la tarea en revisión. En otras palabras, las particiones de eventos
no son operaciones independientes que coordinan las condiciones de bifurcación para las
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS192
Tarea
aceptada
Revisar tarea
Tarea
rechazada
Figura~6.23: Subtipo/Supertipo de eventos
formas de activación ajenas, sino que indican los objetivos y distintos sub-objetivos de las
operaciones a las que están asociadas.
La operación que hace que ocurra un evento puede ser compleja. La acción de poner en
marcha un automotor, pareciera sencillo, pero desde el punto de vista interno, el encendido
de un automotor requiere de todo un conjunto de operaciones y eventos.
Con lo que representarlo podría ser complejo. Para ello podemos utilizar una descomposición jerárquica de los esquemas de eventos. Se pueden colocar fronteras en torno a
un esquema complejo de eventos y considerarlo como una operación de alto nivel. Así,
el esquema de eventos de bajo nivel se convierte en el método para la operación que se
descompone.
6.2.10
Aislamiento de la causa y el efecto
Cada operación lleva a cabo su tarea sin importar lo que ocurre en otra parte. Una
operación es invocada por varios mecanismos de activación, ejecuta su método y se espera
que este modi…que el estado de un objeto. La operación no sabe que evento lo activo ni por
que. Además, no sabe se activaran otras operaciones a parir de su evento. En resumen, no
reconoce su causa o efecto, solo sabe que es invocada para producir un cambio de estado
en un objeto dado. Este aislamiento de las consideraciones de causa y efecto es necesario
para que la operación pueda volver a utilizarse en muchas otras aplicaciones.
Un esquema de objetos expresa el tipo de objetos y sus asociaciones en un sistema
dado. Un esquema de eventos expresa un guión de procesamiento que cambia los estados
de los objetos.
Por lo tanto, una herramientas CASE para el análisis orientado a objetos debe permitir
a sus usuarios construir esquemas de objetos y esquemas de eventos, además de mantener
la estrecha relación que hay entre estos tipos de representación.
6.2.11
Diagramas de ‡ujo de objetos
Los esquemas de eventos son adecuados para descripción de procesos en términos de eventos, de reglas de activación, de condiciones y de operaciones. Sin embargo, podría no ser
adecuado expresar así procesos grandes y complejos.
En situaciones como ésta es cuando es útil un diagrama de ‡ujo de objetos.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS193
Los diagramas de ‡ujo de objetos (DFO) son parecidos a los diagramas de datos (DFD),
puesto que muestran actividades que interactúan con otras. En los DFD, una interface
trans…ere datos. En las técnicas OO, no se limita a la transferencia de datos, sino que
el diagrama debe representar cualquier tipo de cosa que se trans…era de una actividad a
otra, ya sean pedidos, partes, artículos, diseños, servicios, hardware, software, o datos. En
resumen, el DFO indica los objetos que se producen y las actividades que los producen e
intercambian.
Las actividades se representan con cajas con esquinas redondeadas, las cajas sombreadas son agentes externos. En lugar del símbolo de almacenamiento de datos (dos líneas
paralelas), se utiliza una caja tridimensional, esto indica que dl DFO representa el hecho
de que los objetos de la vida real ‡uyen entre las actividades.
Adquirir
materiales de
producción
Materiales
de
producción
Producir
tarjetas de
circuitos
impresos
Tarjetas de
circuitos
impresos
Producir
diseños
Diseños de
hardware
Clientes
Ensamblar
computadoras
Computado
r ensablado
Figura~6.24: Diagrama de Flujo de Objetos Típico
Los DFO describen los objetos y como se producen y se consumen.
El producto es el resultado …nal que satisface el propósito de la actividad. Las actividades se pueden descomponer en DFO. Sin embargo, en un nivel mas detallado del análisis
del comportamiento, también es correcto expresar los aspectos dinámicos de los esquemas
de eventos. Una actividad se puede expresar en términos de un DFO, un esquema de
eventos, o ambos.
Para expresar un proceso de manera mas rigurosa y poder generar un código, lo adecuado es un esquema de eventos. Un diagrama de ‡ujo de objetos es útil para representar
las estructuras básicas de control y el ‡ujo del procesamiento, cuando no se entienda
totalmente la dinámica de los eventos y las claves de activación.
En resumen, el análisis del comportamiento de objetos puede utilizar una gran variedad
de puntos de vista de diagramación.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS194
Producción
Producir
tarjetas de
circuitos
impresos
Actividad
Consumo
Tarjetas de
circuitos
impresos
Producir
diseños
Producto
Actividad
Figura~6.25: Componentes de un DFO
6.3
Diseño de la estructura y comportamiento de un objeto
También en el diseño realizamos la misma división que del análisis: el diseño de la estructura de objetos (DEO) y el diseño del comportamiento de objetos (DCO). Los lenguajes
de programación OO tienen estructuras de datos y métodos, ambos sujetos a herencia y
combinados en unidades llamadas clases. Por esto, el DEO y el DCO están entrelazados,
y se describirán en forma conjunta.
En el diseño de la estructura y comportamiento de objetos se identi…can los componentes siguientes:
² ¿ Que clases se implantaran ?
² ¿ Que estructuras de datos utilizara cada clase ?
² ¿ Que operaciones ofrecerá cada clase y cuales serán sus métodos ?
² ¿ Como se implantara la herencia de clases y como afectará ésta las especi…caciones
de los datos y las operaciones ?
² ¿ Cuales son las variantes de las clases ?
6.3.1
Clase
En el análisis de estructura de objetos, identi…camos los tipos de objetos; en el diseño de
estructura de objetos nos centramos en la implantación de esos tipos de objetos.
Clase es la implantación de un tipo de objeto. Especi…ca la estructura de datos y los
métodos operativos permitidos que se aplican a cada uno de sus objetos.
La clase especi…ca la estructura de datos de cada uno de sus objetos y las operaciones
que se utilizan para tener acceso a los objetos. La especi…cación de como se llevan a cabo
las funciones de una clase se llama método. Los objetos se pueden utilizar exclusivamente
con métodos especí…cos.
Los datos del objeto se almacenan dentro de él y se tiene acceso a ellos y se les
modi…ca solo mediante las operaciones permisibles. Esta restricción al acceso se debe al
encapsulado. El encapsulado protege los datos del uso arbitrario o no pretendido. El
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS195
Especificación de
Clase
la estructura de
datos para cada
instancia de la
clase
a + b = z . 2,34
cfx
23@ç= "2.34"
Operaciones
A. cos B x sen C
dan acceso a la
modificación de
permisibles que
la estructura de
datos
Figura~6.26: Implementación de una Clase
acceso o la actualización directa de los datos de un objeto por parte del usuario violaría
el encapsulado.
Los usuarios observan el comportamiento del objeto en términos de las operaciones
que se pueden aplicar a los objetos, así como los resultados de tales operaciones. Estas
operaciones forman la interface del objeto con sus usuarios.
Cual es la diferencia ente operación y método ?
Las operaciones son procesos que se pueden solicitar como unidades.
Los métodos son especi…caciones del procedimiento de una operación dentro de una
clase. Es decir, operación es el tipo de servicio solicitado, y el método es su código de
programación.
Una operación es un proceso que se puede solicitar como unidad.
Un método es la especi…cación de una operación.
Los métodos de una clase controlan solamente a los objetos de esa clase. No pueden
tener acceso directo a las estructuras de datos de un objeto en una clase distinta. Para
utilizar las estructuras de datos en una clase diferente, deben enviar una solicitud a ese
objeto.
6.3.2
Herencia de clase
La herencia de clase (que solo se conoce como herencia) es una implantación de la generalización. La generalización establece que las propiedades de un tipo se aplican a sus
subtipos. La herencia de clase hace que la estructura de datos y operaciones sean disponibles para su reutilización por parte de sus subclases. La herencia de las operaciones de
una superclase permite que las clases compartan el código (en lugar de volverlo a de…nir).
La herencia de estructura de datos permite la reutilización de la estructura.
En la herencia múltiple, una clase puede heredar estructuras de datos y operaciones
de mas de una superclase.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS196
La herencia de clase implanta la jerarquía de generalización, y permite así que una
clase comparta la estructura de datos y operaciones de otra clase.
La herencia simple es aquella en la que una clase puede heredar la estructura de datos
y operaciones de una superclase.
La herencia múltiple se da cuando una clase puede heredar la estructura de datos y
operaciones de mas de una superclase.
6.3.3
Selección del método
Cuando se envía una solicitud a un objeto, el software selecciona los métodos por utilizar.
Ya hemos comentado que el método no se almacena en el objeto, puesto que esto causaría
replica múltiple. En vez de esto, el método se asocia con la clase. El método no puede
estar en la clase de la que el objeto es una instancia, sino en una superclase.
Así, la herencia permite que una clase reutilice las características de sus superclases.
De esta forma, los usuarios solo deben especi…car lo que se debe hacer, dejando que sea el
mecanismo de selección el que determine la forma de localizar la operación y la ejecute.
El mecanismo de selección deja en manos de la aplicación OO el problema de localizar la
operación correcta a partir de la fuente de la solicitud.
6.3.4
Polimor…smo
Uno de los objetivos principales de las técnicas OO es utilizar otra vez el código. Sin
embargo, algunas de las operaciones requieren adaptación para resolver necesidades particulares.
De…nition 1 En una clase Empleado se de…ne una operación de retiro. En las implantaciones OO todas las subclases empleado heredan esta operación en forma automática. Sin
embargo, las organizaciones pueden tener distintos métodos para retirar a un ejecutivo y a
un empleado (subclases). Aunque los métodos sean distintos, llevan a cabo el mismo propósito operativo. Este fenómeno se conoce como Polimor…smo. La palabra Polimor…smo
se aplica a una operación que adopta varias formas de implantación, tanto si el objeto es
un empleado o un ejecutivo.
Una de las ventajas del Polimor…smo es que se puede hacer una solicitud de una
operación sin conocer el método que debe ser llamado. Estos detalles de la implantación
quedan ocultos para el usuario; la responsabilidad descansa en el mecanismo de selección
de la implantación OO.
Igual que, excepto... La reutilización practica requiere en su mayoría que el implantador
modi…que el componente reutilizables.
Las técnicas orientadas a objetos deben permitir la adaptación de las clases. Ud. debe
poder tomar una clase de un deposito y adaptarla a sus necesidades.
Las clases se vuelven muy complejas. Por lo tanto, hay que diseñar las clases de modo
que se pueda adaptar con facilidad en una pantalla de herramientas CASE. Las buenas
herramientas CASE, que permiten el uso del diseño OO a partir de un depósito, permiten
también adaptar estos diseños.
Los diseñadores deben prever los aspectos de un diseño que los usuarios desearán modi…car, así como los medios sencillos para la adaptación. Este es un aspecto fundamental
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS197
de las herramientas CASE OO. El hecho de lograr una máxima reutilización también es
parte esencial de las metodología para el desarrollo de sistemas que se basan en técnicas
OO.
El analista o el diseñador que genere una clase debe preguntarse: ¿ Como se utilizará
esta clase en el futuro ?. Debe crear la clase de forma que se pueda adaptar con facilidad
a las necesidades futuras. En un ambiente OO bien administrado, todo se construye a
partir de clases ya existentes o se crean nuevas clases que serán utilizadas de nuevo en el
futuro. Todo se relaciona con el rehusó en el pasado o en el futuro.
6.4
6.4.1
Metodología OMT
Modelo de Objetos
El modelado de objetos captura la estructura estática del sistema, mostrando los objetos
del sistema, las relaciones entre ellos, y los atributos que caracterizan a cada clase. El
modelo de objetos es el mas importante en esta metodología.
Objetos y Clases
Un objeto es, sencillamente, algo que tiene sentido en el contexto de la aplicación.
Se de…nirá un objeto como un concepto, abstracción o cosa con limites bien de…nidos
y con signi…cado a efectos del problema que se tenga entre manos. Los objetos tienen dos
propósitos: promover la comprensión del mundo real y proporcionar una base práctica
para la implementación por computadora.
La descomposición de un problema en objetos depende del juicio y de la naturaleza
del problema, es decir no existe una única representación correcta.
Todos los objetos poseen su propia identidad y se pueden distinguir entre si. Dos
manzanas del mismo color y la misma forma siguen siendo manzanas individuales. El
termino identidad signi…ca que los objetos se distinguen por su existencia inherente y no
por la propiedades descriptivas que puedan tener.
En algunas ocasiones, objeto signi…ca una sola cosa, en otras se re…ere a un grupo de
cosas similares. Cuando se desea ser preciso y aludir a una cosa exactamente se utiliza la
frase instancia de objeto y la expresión clase de objetos para aludir a un grupo de cosas
similares.
Clases
Una clase de objetos describe a un grupo de objetos con propiedades (atributos) similares,
con relaciones comunes con otros y con una semántica común.
Ejemplo 6.6 Organización, Proceso, Persona y Animal.
Los objetos y sus clases suelen aparecer como sustantivos en la descripción de los
problemas.
Los objetos de una clase tienen los mismos atributos y los mismos patrones de comportamiento. Los objetos de una clase comparten un propósito de semántica común, más allá
de que los requisitos de comunidad de atributos y de comportamiento. La interpretación
de la semántica depende del proceso de cada aplicación y de nuestro propio juicio.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS198
Ejemplo 6.7 Si consideramos un automóvil y un departamento tan solo como propiedad
de un individuo, podrían pertenecer a una misma clase. Si consideramos que el automóvil
es un medio de transporte y el departamento un lugar para habitar entonces tendrán que
ser modelados en clases diferentes.
Es necesario preocuparnos por el concepto de clases, mas allá de que lo que estamos
modelando son objetos, por la noción de abstracción. Al agrupar a los objetos en clases
se abstrae el problema. La abstracción da al modelado su potencia y capacidad para
generalizar, partiendo de unos pocos casos especí…cos, hasta llegar a una multitud de
casos similares.
Las de…niciones de nombres de atributos y nombres de clases se almacén una sola vez
con la clase. Las operaciones se pueden escribir una sola vez para cada de tal manera que,
todos los objetos de la clase se bene…cien de la reutilización del código.
Diagramas de objetos
Como ya hemos visto, los diagramas de objetos proporcionan una notación grá…ca formal
para el modelado de objetos, clases y sus relaciones entre si, son útiles, tanto para el
modelado abstracto como, para diseñar programas reales. Son concisos, fáciles de entender
y funcionan bien en la práctica.
La metodología propone dos diagramas de objetos: diagramas de clases y diagramas
de instancias.
Diagramas de clases
Es un esquema, patrón o plantilla para describir muchas instancias de datos posibles. Los
diagramas de clases describen clases de objetos. En la metodología es un cuadro con el
nombre de la clase.
Diagrama de Instancias
Un diagrama de instancias describe la forma en que cierto conjunto de objetos se relaciona
entre si. Un diagrama de instancias describe instancias de objetos. Son útiles para documentar casos prácticos y para describir ejemplos. Un diagrama de clase se corresponde con
un conjunto in…nito de diagramas de instancias. Son cuadros con esquinas redondeadas
donde se escribe el nombre de la clase en la parte superior y los nombres de los objetos.
Persona
Clase
(Persona)
Juan
Gomez
(Persona)
Laura
Romero
(Persona)
Objetos
Figura~6.27: Diagrama de Clases
Los diagramas de clases se utilizan para modelar el sistema, los diagramas de instancias
para casos de ejemplos. La diferencia entre ambos es arti…cial.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS199
Atributos
Un atributo es un valor de un dato que se esta almacenando en los objetos de una clase.
Cada atributo tiene un valor para cada instancia del objeto.
Ejemplo 6.8 El atributo salario mensual tiene el valor de $ 1.200,00 en el objeto Liquidación de Mauricio Vallejos.
Las instancias distintas de un cierto objeto pueden tener el mismo valor o valores
distintos para un atributo dado. El nombre del atributo es único dentro de la clase.
Ejemplo 6.9 Las clase Organización y Institución Educativa puede tener ambas un atributo llamado e-mail.
Los atributos deberán ser valores puros de datos y no objetos.
Ejemplo 6.10 Todas las apariciones de la cadena de caracteres Argentina. El país Argentina es un objeto cuyo atributo nombre tiene el valor Argentina (cadena de caracteres).
La capital de Argentina es un objeto del tipo ciudad y no debería modelarse como atributo, sino más bien como una asociación entre un objeto del tipo país y un objeto del tipo
ciudad.
Los atributos se enumeran en la segunda parte del cuadro de clase. El nombre puede ir
seguido por detalles opcionales (tipo, valor, etc.). También se pueden omitir los atributos
en el diagrama de clases, todo depende del grado de detalle que se desee. Los cuadros de
clases tienen una línea entre el nombre de la clase y los atributos. Los cuadros de objetos
no tienen esta línea.
Persona
nombre: cadena
edad: entero
Figura~6.28: Especi…cación de atributos en una clase
No es necesario y no se deberían enumerar explícitamente los identi…cadores, estos
son un artefacto de la computadora y no tienen un signi…cado intrínseco más allá de la
identi…cación de un objeto. Los identi…cadores son una comodidad de implementación y
no tienen signi…cado en el dominio del problema.
Operaciones y métodos
Una operación es una función o transformación que se puede aplicar o que puede ser
aplicada por los objetos de una clase.
Ejemplo 6.11 Ocultar, mostrar, Abrir, Calcular, etc.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS200
Todos los objetos de una clase comparten las mismas operaciones.
Cada operación tiene un objeto blanco como argumento implícito. El comportamiento
de la operación depende de la clase de su blanco. Todo objeto conoce su clase y, por tanto,
la implementación correcta de la operación.
Una misma operación puede aplicarse a muchas clases distintas. Tal operación será
polimór…ca; esto es, una misma operación adopta distintas formas en distintas clases. Un
método es la implementación de una operación para una clase.
Una operación puede poseer argumentos además del objeto destino blanco. Tales
argumentos parametrizan la operación pero no afectan a la elección del método. Los
métodos solamente dependen de la clase del objeto blanco.
Cuando una operación posee métodos aplicables a distintas clases es importante que
todos los métodos tengan la misma signatura: este número, los tipos de los argumentos y
el tipo del valor del resultado.
Las operaciones se enumeran en el tercio inferior del cuadro de clase. El nombre de
cada operación puede ir seguido por detalles opcionales, tales como la lista de argumentos y
el tipo de resultado. Una lista de argumentos se escribirá entre paréntesis a continuación
del nombre; los argumentos irán separados por comas. El nombre y el tipo de cada
argumento pueden indicarse también. El tipo y el resultado viene precedido por dos
puntos y no debería omitirse porque es importante distinguir aquellas operaciones que
proporcionan valores de las que no. Una lista de argumentos vacía entre paréntesis muestra
explícitamente que no hay argumentos. Las operaciones se pueden omitir en los diagramas
de alto nivel.
Cliente
nombre
dirección
telefono
hacer un pedido
confirmar un pedido
Figura~6.29: Descripción de Operaciones en una Clase
Durante el modelado resulta útil distinguir aquellas operaciones que tengan efectos
laterales de las que únicamente calculan un valor funcional sin modi…car ningún objeto.
Este último tipo de operación se denomina consulta. La consultas sin argumentos, salvo
el objeto destino, se pueden considerar atributos derivados. Un atributo derivado es como
un atributo en tanto en cuanto es una propiedad del objeto en si y calcularlo no va a
cambiar el estado del objeto.
El modelo de objetos debería distinguir, generalmente, los atributos base independientes de los atributos derivados dependientes.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS201
País
Nombre
Ciudad
tiene-como-capital
Nombre
Figura~6.30: Asociaciones
Enlaces y asociaciones
Los enlaces y asociaciones son los medios para establecer relaciones entre objetos y clases.
Un enlace es una conexión física o conceptual entre instancias de objetos. Un enlace
es una instancia de una asociación.
Una asociación describe un grupo de enlaces con estructura y semántica comunes.
Todos los enlaces de cada asociación conectan objetos procedentes de las mismas clases.
Las asociaciones y los enlaces suelen aparecer como verbos en la de…nición del problema.
Las asociaciones describen un conjunto de enlaces potenciales del mismo modo que las
clases describen un conjunto de objetos potenciales.
Las asociaciones son inherentemente bidireccionales. El nombre de una asociación
binaria suele leerse en un cierto sentido, pero la asociación binaria se puede recorrer en
ambas direcciones. La dirección implicada por el nombre es la dirección hacia delante; la
dirección opuesta es la dirección hacia atrás.
Las asociaciones suelen implementarse en los lenguajes de programación como punteros
que van desde un objeto hasta otro.
La implementación de asociaciones en forma de punteros es perfectamente admisible,
pero las asociaciones no deberían modelarse de esta manera.
Aun cuando las asociaciones se modelan como si fueran bidireccionales, no es necesario
implementarlas en ambos sentidos.
Los nombres de las asociaciones se ponen en cursiva. El nombre de la asociación se
puede omitir si una pareja de clase tiene única asociación cuyo signi…cado sea obvio.
Las asociaciones pueden ser binarias, ternarias o de orden superior. En la practica, la
inmensa mayoría van a ser binarias o cali…cadas.
La …gura siguiente muestra una asociación ternaria.
Proyecto
Lenguaje
Programador
Figura~6.31: Asociación Ternaria
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS202
Usuario
Servidor
Figura~6.32: Multiplicidad
Ejemplo 6.12 Los programadores utilizan lenguajes de computación aplicados a proyectos.
El símbolo de OMT para asociaciones generales ternarias y n-arias es un rombo con
líneas que lo conectan con las clases relacionadas. El nombre de la asociación es escribe
al lado del rombo.
Los nombres de la asociaciones son opcionales y es una cuestión de juicio personal en
el momento del modelado. Las asociaciones suelen dejarse sin nombre cuando es posible
identi…carlas fácilmente por sus clases. Esta convención no funciona si existen múltiples
asociaciones entre las mismas clases.
Multiplicidad
La multiplicidad especi…ca el número de instancias de una clase que pueden estar relacionadas con una única instancia de una clase asociada. La multiplicidad limita el número
de objetos relacionados.
Existen terminadores de línea que indican ciertos valores frecuentes de multiplicidad.
Un circulo negro es el símbolo OMT de denota muchos, lo cual quiere decir cero o más.
Un circulo blanco indica opcional, lo cual quiere decir cero o uno. Una línea sin símbolos
de multiplicidad denota una asociación uno a uno.
La multiplicidad depende de suposiciones y de la forma en que se de…nan los límites
del problema. No hay que preocuparse por la multiplicidad en la fase inicial del desarrollo
de sistemas.
Atributos de los enlaces
Un atributo de enlace es una propiedad de los enlaces de una asociación. En la …gura
siguiente, permiso de acceso es un atributo de Puede Acceder. Todo atributo de enlace
tiene un valor para cada enlace según se ilustra mediante los datos dados como ejemplo
en la parte inferior de la …gura.
La notación OMT para un atributo de enlace es un cuadro ligado a la asociación
mediante un lazo; puede aparecer uno o más atributo de enlace en la segunda región del
cuadro.
Modelado de una asociación en forma de clase: Clase asociación
En algunos ocasiones resulta útil modelar las asociaciones como clases. Cada enlace pasa
a ser una instancia de la clase (similar al objeto asociativo en el AS/DS).
Resulta útil modelar las asociaciones como clases cuando los enlaces pueden participar
en asociaciones con otros objetos o cuando están sometidos a operaciones.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS203
Association
Archivo
Usuario
permiso de acceso
/organización/temporario
/organización/archivos
(lectura)
(lectura-escritura)
Juan Gomez
Carlos Peer
Figura~6.33: Descripción de atributos de Enlaces
Nombre de rol
Un rol es un extremo de una asociación. Una asociación binaria posee dos roles, cada
uno de los cuales puede poseer un nombre de rol. Un nombre de rol es un nombre que
identi…ca de forma única un extremo de una asociación. Los roles proporcionan una forma
de visualizar las asociaciones binarias como un recorrido desde un objeto hasta un conjunto
de objetos asociados.
El nombre del rol es un atributo derivado cuyo valor es un conjunto de objetos relacionados. Los roles suelen aparecer como sustantivo en las descripciones de problemas.
Los nombres de rol son necesarios para las asociaciones entre dos objetos de la misma
clase.
Dado que los nombres de rol sirven para distinguir entre los objetos que están directamente conectados con un objeto dado, todos los nombres de rol extremo …nal de las
asociaciones asociadas a una clase deben ser únicos. Aun cuando el nombre del rol se
escribe junto al objeto de destino de una asociación, se trata en realidad de un atributo
derivado de la clase fuente y debe ser único dentro de ella. Por la misma razón ningún
nombre de rol debería ser igual a un nombre de atributo de la clase origen.
Clasi…cación
Normalmente, los objetos del lado muchos de una asociación no tienen orden explícito y
se pueden considerar como un conjunto. Sin embargo, en algunas ocasiones los objetos
están ordenados explícitamente.
Un conjunto ordenado de objetos en el extremo muchos de la asociación se indica
escribiendo {ordenado} al lado del símbolo de multiplicidad correspondiente al rol.
La clasi…cación es una clase especial de restricción.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS204
está autorizado en
Estación de
trabajo
Usuario
Autorización
prioridad
privilegios
comenzar sesión
directorio origen
Directorio
Figura~6.34: Asociación en forma de Clase
empleado
empresario
Persona
Compañia
trabaja para
empleado
Oscar Vallejos
Luciano Vallejos
Laura Vallejos
empresario
Simple
Simple
Simple
Figura~6.35: Ejemplo de nombre de Rol
Cuali…cación
Una asociación cuali…cada o cali…cada relaciona dos clases de objetos y un cuali…cador. El
cuali…cador es un atributo especial que reduce la multiplicidad efectiva de una asociación.
Las asociaciones uno a muchos y muchos a muchos pueden ser cuali…cadas. El cuali…cador distingue entre el conjunto de objetos que se encuentra en el extremo muchos de la
asociación. Una asociación cuali…cada también se puede considerar como una forma de
asociación ternaria.
Un cuali…cador se dibuja en la forma de un cuadro pequeño en el extremo de la línea
{ordenado}
Ventana
Pantalla
visible en
Figura~6.36:
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS205
Directorio
nombre de archivo
Archivo
Figura~6.37: Uso de Cuali…cadores
de asociación que se encuentra más próximo a la clase a la cual cali…ca.
Agregación
Una agregación es la relación parte-todo o una-parte-de en la cual los objetos que representan los componentes de algo se asocian a un objeto que representa el ensamblaje
completo.
Ordenador
1+
Monitor
Caja del
Sistema
Ratón
Teclado
Chasis
UPC
RAM
Ventilador
Figura~6.38: Grá…ca de agregación
La agregación es una forma fuertemente acoplada de asociación, con una cierta cantidad
de semántica adicional.
Las propiedades más signi…cativa son:
² Transitividad, esto es, A es parte de B y B es parte de C, entonces A es parte de C.
² Antisimétrica, esto es, si A es parte de B, entonces B no es parte de A.
Las agregaciones se dibujan igual que las asociaciones, salvo por un pequeño rombo
que indica el extremo de ensamblaje de la relación.
La agregación puede poseer un número arbitrario de niveles.
Generalización y Herencia
La generalización y la herencia son potentes abstracciones para compartir similitudes entre
clases al mismo tiempo que se mantienen sus diferencias.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS206
La generalización es la relación entre una clase y una o más versiones re…nadas de esa
misma clase. La que se esta re…nado se denomina la superclase y cada versión re…nada se
denomina subclase.
Los atributos y operaciones comunes a un grupo de subclase se asocian a la superclase y son compartidos por todas las subclases. Se dice que cada subclase hereda las
características de su superclase.
La generalización y la herencia son transitivas a través de un número arbitrario de
niveles. Los términos ascendente y descendente hacen alusión a la generalización de clases
a través de niveles múltiples. Una instancia de una subclase es simultáneamente una
instancia de todas sus clases antecesoras.
Toda operación aplicable a una clase antecesora podrá ser aplicada a una instancia
suya. Toda subclase hereda, no solamente todas las características de sus antecesoras sino
que además añade sus propios atributos y operaciones especí…cos.
Figura
color
posicion cnetro
grosor pluma
tipo pluma
mover
seleccionar
rotar
visualizar
Dimensió
n
Dimensión 1
Dimensión 2
Dimensión 0
escalado
Punto
visualizar
Línea
visualizar
Arco
visualizar
escalado
llenado
Esplín
visualizar
Polígono
visualizar
Círculo
visualizar
rotar
Figura~6.39: Uso de Generalización y Herencia
La notación para la generalización es un triángulo que conecta una superclase con sus
subclases. La superclase se conecta mediante una línea a la parte superior del triángulo.
Las subclases se conectan mediante líneas a una barra horizontal asociada a la base dl
triángulo. Por comodidad, se puede invertir el triángulo y se pueden conectar las subclases
tanto a la parte superior de la barra como a la parte inferior pero, si es posible, la superclase
debería dibujarse en la parte superior y las subclases en la parte inferior.
Los puntos suspensivos de clase dependientes (tres puntos) indica que existen subclase
adicionales que no se muestran en el diagrama, quizá porque no haya sitio en el folio y se
muestran en otro lugar o a lo mejor, porque la enumeración de subclases todavía no esta
completa.
Las palabras que se escriben al lado de los triángulos en un diagrama son discriminadores. Un discriminador es un atributo de enumeración de tipo que indica que propiedad del
objeto esta siendo abstraída por una relación de generalización en particular. Solamente
se debe discriminar una propiedad de cada vez.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS207
El discriminador es, simplemente, un nombre para la base de la generalización. Los
valores del discriminador están inherentemente en correspondencia uno a uno con la subclases de la generalización. El discriminador, es una parte opcional de la relación de
generalización; si se incluye un discriminador, deberá ser dibujado al lado del triángulo de
generalización.
No se deben anidar las subclases con demasiada profundidad. Las subclases muy
anidadas pueden ser difíciles de entender, al igual que los bloques de código profundamente
anidados de un lenguaje basado en procedimientos.
En la práctica, el que una subclase esté o no demasiado anidada depende del juicio y
de los detalles particulares del problema considerado.
Los términos herencia, generalización y especialización se re…eren a aspectos de la misma idea y suele ser posible utilizarlos de forma intercambiable. Se utilizará generalización
para hacer alusión a la relación entre clases, mientras que herencia aludirá al mecanismo
empleado para compartir atributos y operaciones empleando la relación de herencia. La
generalización y la especialización son dos puntos de vista distintos de la misma relación
vista desde la superclase o desde las subclases. La palabra generalización proviene del
hecho consistente en que la superclase generaliza a las subclases. La especialización hace
alusión al hecho consistente en que las subclases re…nan o especializan a la superclase.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS208
6.5
Preguntas y Ejercicios de Revisión
1. Que de…nimos en el AEO.
2. Describa el concepto de Exclusividad Mutua.
3. Explique cada caso de cardinalidad.
4. Que entiende por Jerarquía de Generalización.
5. Que son los supertipo y subtipo.
6. Que son los diagramas de rami…cación. Cuando debemos usarlos.
7. Explique el concepto de Jerarquía Compuesta.
8. Que son los objetos derivados.
9. Que de…nimos en el ACO.
10. Que son los estados. Ejemplos.
11. Que son los eventos. Ejemplos.
12. Como gra…camos un ciclo vital de un objeto. Explique.
13. Con que herramienta gra…camos la iteración de los objetos.
14. Que son las Operaciones y los Métodos..
15. De ejemplos de Reglas de activación..
16. De ejemplos de Condiciones de Control. Inclusive con guardias.
17. Describa los DFO. Componentes..
18. Que es una clase. Selección de método.. Polimor…smo.
19. Que entiende por diagrama de clase.
20. Que entiende por diagrama de instancias.
21. De…na. De ejemplos y gra…que: Atributos, Enlaces, Asociaciones..
22. De un ejemplo de asociación utilizando cuali…cadores.
CAPÍTULO 6. HERRAMIENTAS DEL ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS209
Referencia Bibliográ…cas
[3] Grady Booch. Analisis y Diseño Orientado a Objetos. Prentice Hall, 1998.
[12] James Rumbaugh. Modelado y diseño orientado a Objetos. Prentice Hall, 1998.
[14] James Martin y James Odell. Analisis y Diseño Orientado a Objetos. Prentice
Hall, 1994.