Desarrollo de Software Orientado a Objeto usando UML

Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Desarrollo de Software
Orientado a Objeto usando UML
Patricio Letelier Torres
[email protected]
Departamento Sistemas Informáticos y Computación (DSIC)
Universidad Politécnica de Valencia (UPV) - España
ë
1
www.dsic.upv.es/~uml
Prólogo
A comienzos de 1999 nos decidimos a dar forma a un curso de modelado OO con UML. Habíamos ya reunido y
preparado bastante material para nuestra asignatura de quinto año de facultad (Laboratorio de Sistemas de
Información). Por otra parte, en nuestras tesis (en animación automática de modelos conceptuales) habíamos
trabajado en profundidad en aspectos de modelado orientado a objetos. En un comienzo no teníamos una demanda
específica pero ya en Agosto de 1999 el curso pudo estrenarse parcialmente en un seminario que di en la Universidad
Santa María de Valparaíso-Chile. Posteriormente y hasta la fecha llevamos ocho ediciones del curso, el cual se ofrece
a través de nuestro departamento y el Centro de Formación de Postgrado de la UPV. A mediados de 2000 dimos otro
paso: dejar a libre disposición vía internet nuestro material. El objetivo ha sido promover y difundir el uso de técnicas
OO en el mundo hispanoparlante, facilitando la labor de preparación de material para profesores y/o proporcionar
documentación de apoyo para los estudiantes. Después de dos años hemos recibido más de 6500 emails solicitando
el material del curso, lo cual confirma nuestra creencia respecto de la necesidad de información de UML en español
en la red. Cada edición del curso ha dado pie a mejoras y correcciones, todo ello intentando mantener el volumen de
trasparencias para que en docencia no supere las 25 horas. Es las últimas versiones, se han añadido notas al pie de
página en algunas trasparencias para apoyar la exposición. Precisamente en esto nos centraremos para
complementar en el futuro.
Esperamos que el material proporcionado sea de vuestra utilidad,
Un cordial saludo,
Patricio Letelier
Valencia, 5 de Febrero de 2002
ë www.dsic.upv.es/~uml
1
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Contenido
I.
II.
III.
IV.
V.
ë
Introducción
– Modelado de Software
– UML
Breve Tour por UML
El Paradigma Orientado a Objeto usando UML
– Fundamentos del Modelado OO
– Diagrama de Casos de Uso
– Diagramas de Interacciones
– Diagrama de Clases
– Diagrama de Estados / Diagramas de Actividad
– Diagrama de Componentes
– Diagrama de Despliegue
Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Conclusiones
www.dsic.upv.es/~uml
2
Es importante destacar que, por estrategia del curso, en el capítulo “Breve Tour por
UML” se aborda de una manera muy resumida todos los diagramas que constituyen
UML, dando una visión global de todo lo que posteriormente será detallado y
complementado con guías de modelado y de proceso. En nuestra experiencia esta
estrategia ha sido efectiva puesto que el alumno puede visualizar el alcance de UML.
Por otra parte en este capítulo se desarrolla una sencilla guía de laboratorio con la
cual se consigue un primer contacto con la herramienta utilizada (Rational Rose). Esto
ha resultado motivador para el alumno.
ë www.dsic.upv.es/~uml
2
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Introducción
Modelado de SW
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
3
3
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: Modelado de SW
Construcción de una casa para “fido”
Puede hacerlo una sola persona
Requiere:
Modelado mínimo
Proceso simple
Herramientas simples
ë
www.dsic.upv.es/~uml
4
Extraída desde la presentación “Software Architecture and UML” de Grady
Booch (Rational Software).
ë www.dsic.upv.es/~uml
4
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: Modelado de SWI
Construcción de una casa
Construida eficientemente y en un tiempo
razonable por un equipo
Requiere:
Modelado
Proceso bien definido
Herramientas más sofisticadas
ë
www.dsic.upv.es/~uml
5
Extraída desde la presentación “Software Architecture and UML” de Grady
Booch (Rational Software).
ë www.dsic.upv.es/~uml
5
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: Modelado de SI
Construcción de un rascacielos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
6
Extraída desde la presentación “Software Architecture and UML” de Grady Booch (Rational Software).
Obviamente el debe ser el contexto de desarrollo (envergadura del proyecto) el que determine la
configuración adecuada del proceso y los recursos necesarios. Existen propuestas radicales que
promueven un proceso/modelado más “ligth”, tales como: Extreme Programming (Kent Beck) y Agile
Modeling (Scott Ambler). Sin embargo, para proyectos de envergadura es difícil eludir un proceso y
modelado más rigurosos.
Una lectura interesante:
Extreme Programming in the Quick-change Era 'Beware of the religion of the code-generating modeling tool.‘by
Alexandra Weber Morales
About 30 years ago, Barry Boehm theorized that the cost of software change increased exponentially over time;
that is, if an error caught in requirements gathering cost $1, an error caught during deployment would cost $1000.
"What if," said Robert Martin, a former preacher who now uses his persuasive speaking skills to promote Smalltalk
guru Kent Beck's Extreme Programming (XP) methodology, "you took a moment to suspend disbelief and
considered that--due to today's technology--the cost of change is essentially flat. When costs don't change over
time, up-front speculative work is a liability. Ambiguity and volatility are reasons to delay."
In such a world, Martin told a packed room at the UML World conference in New York city on June 14, developers
need a process that exploits a flat change/cost curve?and XP is that process. The five-year-old methodology
values communication (but not on paper), simplicity, feedback and courage. It's designed for small to mediumsized teams of no more than 12 people who work in a common area, integrate and test their code constantly, pair
program on single computers and use whiteboards hung on the periphery to hash out designs. Source code is the
preferred archival medium, and cards containing "user stories"(requirements written by customers) and tasks are
the "high-density storage mechanism," according to Martin, who runs a training firm called Object Mentor out of
Green Oaks, IL. "Where does modeling fit in?“ asked an audience member, reminding Martin that his talk, at this
point nearly over, had promised to describe the interaction between the UML and XP.
"Paper and pencil or whiteboards are the best CASE tools I know of. In Kent's case, he uses CRC cards, not the
UML," said Martin. "But whether it's Booch notation or UML, you do the highest-level map you can, but you don't
do all your design up front. Remember, in XP it's not an archival resource, it's a communication device. The only
archive I want is the code and a few poignant, incisive documents explaining why I made certain decisions."
Does this mean that ever more sophisticated modeling tools have no place in XP? Not exactly, said Martin. "If a
code-generating tool works for you, use it. After all, that's what a compiler does. But beware of the religion of
modeling tools that spit out executable prototypes. Sometimes getting the code from the tool is more timeconsuming than writing it yourself."
ë www.dsic.upv.es/~uml
6
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: Modelado de SWI
Claves en Desarrollo de SI
Notación
Herramientas
ë
www.dsic.upv.es/~uml
Proceso
7
Figura “Triangle for Success” adaptada desde “Visual Modeling with Rational Rose
and UML” de Terry Quatrani
ë www.dsic.upv.es/~uml
7
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: Modelado de SW
Abstracción - Modelado Visual (MV)
“El modelado captura las
partes esenciales del sistema”
Orden
Item
envío
Proceso de Negocios
Sistema Computacional
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
8
8
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: Modelado de SW
MV para manejar la complejidad
ë
www.dsic.upv.es/~uml
9
“... Hay dos formas de construir software: una es hacerlo tan simple que obviamente
no existan deficiencias, otra es hacerlo tan complejo que no existan deficiencias
obvias” C:A.R. Hoare, Turing Award Lecture 1980.
ë www.dsic.upv.es/~uml
9
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: Modelado de SW
MV para definir la Arquitectura del SW
Interfaz de Usuario
(Visual Basic,
Java, ..)
Lógica del Negocio
(C++, Java, ..)
Servidor de BDs
(C++ & SQL, ..)
“Modelar el sistema independientemente
del lenguaje de implementación”
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
10
10
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: Modelado de SW
MV promueve la reutilización
Múltiples Sistemas
Componentes
Reutilizados
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
11
11
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Introducción: UML
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
12
12
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: UML
¿Qué es UML?
UML = Unified Modeling Language
Un lenguaje de propósito general para el
modelado orientado a objetos
Documento “OMG Unified Modeling Language
Specification”
UML combina notaciones provenientes desde:
•
•
•
•
ë
Modelado
Modelado
Modelado
Modelado
Orientado a Objetos
de Datos
de Componentes
de Flujos de Trabajo (Workflows)
www.dsic.upv.es/~uml
13
Documento “OMG Unified Language Specification”, (versión 1.3, 808 páginas, 8 de
Julio de 1999 y versión 1.4, 582 páginas, 1 de Noviembre de 2000)
1. Resumen
2. Semántica (185 páginas)
3. Guía de Notación (173 páginas)
4. Profiles Estándares
5. Definición de Interfaz CORBAfacility
6. Especificación DTD de XMI
7. Especificación del Object Constraint Language
A. Elementos Estándar de UML
B. Glosario de Modelado del OMG
ë www.dsic.upv.es/~uml
13
9
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: UML
Situación de Partida
Diversos métodos y técnicas OO, con muchos aspectos
en común pero utilizando distintas notaciones
Inconvenientes para el aprendizaje, aplicación,
construcción y uso de herramientas, etc.
Pugna entre distintos enfoques (y correspondientes
gurús)
Establecer una notación estándar
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
14
14
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: UML
Historia de UML
Comenzó como el “Método Unificado”, con la
participación de Grady Booch y Jim Rumbaugh.
Se presentó en el OOPSLA’95
El mismo año se unió Ivar Jacobson. Los “Tres
Amigos” son socios en la compañía Rational
Software. Herramienta CASE Rational Rose
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
15
15
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: UML
Historia de UML
UML 2.0
2001
UML 1.4
2000
1999
1998
Nov ‘97
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
UML 1.3
Revisiones menores
UML aprobado por el OMG
UML 1.2
16
16
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: UML
Participantes en UML 1.0
ë
Rational Software
Digital Equipment
Hewlett-Packard
i-Logix (David Harel)
IBM
ICON Computing
Intellicorp and James
Martin & co. (James Odell)
(Grady Booch, Jim Rumbaugh y
Ivar Jacobson)
(Desmond D’Souza)
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
MCI Systemhouse
Microsoft
ObjecTime
Oracle Corp.
Platinium Technology
Sterling Software
Taskon
Texas Instruments
Unisys
17
17
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: UML
UML “aglutina” enfoques OO
Rumbaugh
Booch
Jacobson
Odell
Meyer
Pre- and Post-conditions
Shlaer-Mellor
Object life cycles
UML
Harel
State Charts
Gamma et. al.
Frameworks, patterns,
notes
Embly
Singleton classes
Wirfs-Brock
Fusion
Responsabilities
Operation descriptions,
message numbering
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
18
18
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: UML
Aspectos Novedosos
Definición semi-formal del Metamodelo de UML
Mecanismos de Extensión en UML:
Stereotypes
Constraints
Tagged Values
Permiten adaptar los elementos de modelado,
asignándoles una semántica particular
ë
www.dsic.upv.es/~uml
19
Stereotype = Estereotipo
Constraint = Restricción de Integridad
Tagged Values = Valores Etiquetados, es un par (nombre propiedad, valor)
Los mecanismos de extensión pueden usarse para:
Añadir nuevos elementos de modelado sin crear nuevos símbolos. En este caso el
símbolo existente estará etiquetado con el correspondiente estereotipo. Esto permite
que el metamodelo de UML no se vea alterado.
Definir extensiones necesarias en un proceso de desarrollo o lenguaje de
implementación específico.
Asignar una semántica particular o información no semántica a elementos de
modelado.
Las restricciones de integridad pueden escribirse usando un lenguaje específico para
representar restricciones (tal como OCL, Object Constraint Language, que expresa
restricciones mediante fórmulas bien formadas, desarrollado por IBM) u otros lenguajes
(por ejemplo, un determinado lenguaje de programación) o incluso en lenguaje natural.
Tipos de enfoques: no-formales, semi-formales y formales
Las principales mejoras al utilizar métodos formales son:
• Mayor rigor en la especificación
• Mejores condiciones para realizar la verificación y validación
• Mejores condiciones para automatización de procesos para la generación
automática de prototipos y/o código final
ë www.dsic.upv.es/~uml
19
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: UML
Inconvenientes en UML
Definición del proceso de desarrollo usando
UML. UML no es una metodología
Falta integración con respecto de otras técnicas
tales como patrones de diseño, interfaces de
usuario, documentación, etc.
Ejemplos aislados
“Monopolio de conceptos, técnicas y métodos
en torno a UML”
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
20
20
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
I. Introducción: UML
Perspectivas de UML
UML será el lenguaje de modelado orientado a
objetos estándar predominante los próximos años
Razones:
•
•
•
Participación de metodólogos influyentes
Participación de importantes empresas
Aceptación del OMG como notación estándar
Evidencias:
•
•
•
ë
Herramientas que proveen la notación UML
“Edición” de libros
Congresos, cursos, “camisetas”, etc.
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
21
21
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Breve Tour por UML
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
22
22
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Modelos y Diagramas
▢
Un modelo captura una vista de un sistema del mundo
real. Es una abstracción de dicho sistema, considerando
un cierto propósito. Así, el modelo describe
completamente aquellos aspectos del sistema que son
relevantes al propósito del modelo, y a un apropiado nivel
de detalle.
▢
Diagrama: una representación gráfica de una colección
de elementos de modelado, a menudo dibujada como un
grafo con vértices conectados por arcos
OMG UML 1.4 Specification
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
23
23
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
... Modelos y Diagramas
ë
Un proceso de desarrollo de software debe ofrecer un conjunto
de modelos que permitan expresar el producto desde cada una
de las perspectivas de interés
El código fuente del sistema es el modelo más detallado del
sistema (y además es ejecutable). Sin embargo, se requieren
otros modelos ...
Cada modelo es completo desde su punto de vista del sistema,
sin embargo, existen relaciones de trazabilidad entre los
diferentes modelos
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
24
24
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Diagramas de UML
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Clases
Diagrama de Objetos
Diagramas de Comportamiento
Diagrama de Estados
Diagrama de Actividad
Diagramas de Interacción
Diagrama de Secuencia
Diagrama de Colaboración
Diagramas de implementación
Diagrama de Componentes
Diagrama de Despliegue
ë
www.dsic.upv.es/~uml
25
El Diagrama de Objetos en realidad no se provee como un tipo de diagrama
separado. En Diagramas de Secuencia, Diagramas de Colaboración y en Diagramas
de Actividad se modelan objetos.
He visto en algunos libros referirse a Diagramas de Paquetes, Diagramas de
Subsistemas y Diagramas de Modelos. Sin embargo, éstos corresponden a casos
particulares de los diagramas arriba mencionados, cuando en éstos sólo se incluye
paquetes (o subsistemas, o modelos, respectivamente).
ë www.dsic.upv.es/~uml
25
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
... Diagramas de UML
Los diagramas expresan gráficamente partes de un modelo
Use Case
Use Case
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Secuencia
Use Case
Use Case
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Casos de Uso
Scenario
Scenario
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Colaboración
Scenario
Scenario
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Estados
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
State
State
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Clases
Modelo
Diagramas de
Actividad
State
State
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Objetos
State
State
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Componentes
Component
Component
Diagrams
Diagramas
Diagrams de
Distribución
26
26
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Organización de Modelos
4+1 vistas de Kruchten (1995)
Vista Lógica
Vista de los
Casos de Uso
Vista de
Procesos
Vista de
Realización
Vista de
Distribución
Este enfoque sigue el browser de Rational Rose
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
27
27
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
... Organización de Modelos
Propuesta de Rational Unified Process (RUP)
M. de Casos de Uso del Negocio (Business Use-Case Model)
M. de Objetos del Negocio (Business Object Model)
M. de Casos de Uso (Use-Case Model)
M. de Análisis (Analysis Model)
M. de Diseño (Design Model)
M. de Despliegue (Deployment Model)
M. de Datos (Data Model)
M. de Implementación (Implementation Model)
M. de Pruebas (Test Model)
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
28
28
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Paquetes en UML
Los paquetes ofrecen un mecanismo general para
la organización de los modelos/subsistemas
agrupando elementos de modelado
Se representan gráficamente como:
Nombre de
paquete
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
29
29
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Paquetes en UML
Cada paquete corresponde a un submodelo
(subsistema) del modelo (sistema)
Un paquete puede contener otros paquetes, sin
límite de anidamiento pero cada elemento
pertenece a (está definido en) sólo un paquete
Una clase de un paquete puede aparecer en
otro paquete por la importación a través de una
relación de dependencia entre paquetes
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
30
30
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Paquetes en UML
Todas las clases no son
necesariamente visibles desde el
exterior del paquete, es decir,
un paquete encapsula a la vez
que agrupa
El operador “::” permite
designar una clase definida en
un contexto distinto del actual
Práctica 1
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
31
31
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Paquetes en UML
Práctica 1
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
32
32
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Casos de Uso
Casos de Uso es una técnica para capturar
información de cómo un sistema o negocio
trabaja, o de cómo se desea que trabaje
No pertenece estrictamente al enfoque
orientado a objeto, es una técnica para captura
de requisitos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
33
Cada Caso de Uso puede estar definido por:
•
texto que lo describe
•
secuencia de pasos (flujo de eventos) ejecutados dentro del caso de uso
•
•
precondiciones y postcondiciones para que el caso de uso comience o termine
mezclando las anteriores
ë www.dsic.upv.es/~uml
33
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Ejemplos
Supervisor
Administrativo
Verificar Situación del Cliente
Preparar Catálogo
Sistema
Inventario
Ti pos de Venta
ë
www.dsic.upv.es/~uml
34
En los D. de Casos de Uso no existe el concepto de “explosión” tal como se tiene en
los DFDs (Diagramas de Flujo de Datos). La funcionalidad representada por un caso
de uso es “atómica” (aunque en Rational Rose 98 a un caso de uso se le puede
asociar un nuevo D. de Casos de Uso!!). En UML el concepto de paquete permite
organizar de manera jerárquica un modelo, y en este caso, un paquete puede tener
asociado un nuevo diagrama.
ë www.dsic.upv.es/~uml
34
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos
En el paquete tipos de venta:
Venta Normal
Vendedor
Venta en Rebajas
Venta en Ofertas
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
35
35
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos
Cliente
Solicitar Préstamo
[Tarjeta Caducada]
<<extend> >
Solic itar N ueva Tarjeta
ë
www.dsic.upv.es/~uml
36
En UML 1.3 se disponen de tres tipos de relaciones entre casos de uso,
representadas por un símbolo de generalización desde un caso de uso a otro. Los
tipos de relación son: Inclusión (con el estereotipo <<include>>), Extensión (con el
estereotipo <<extend>>) y Generalización (sin estereotipo).
En UML 1.3 se utiliza el estereotipo <<include>> en lugar de <<uses>>.
Más adelante, cuando se entre en detalles de los D. de Casos de Uso se abordarán
con más detalle las relaciones entre casos de uso.
ë www.dsic.upv.es/~uml
36
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos
Reintegro Cuenta Corriente
<<include>>
Verificar Operación
Cliente
<<include>>
Reintegro Cuenta de Crédito
Práctica 2
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
37
37
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Secuencia
: Encargado
: WInPréstamos
:Socio
:Video
:Préstamo
prestar(video, socio)
verificar situación socio
verificar situación video
registrar préstamo
entregar recibo
ë
www.dsic.upv.es/~uml
38
Los Diagramas de Secuencia y de Colaboración son usados para describir
gráficamente un caso de uso o un escenario
Un Diagrama de Secuencia muestra los objetos de un escenario mediante líneas
verticales y los mensajes entre objetos como flechas conectando objetos
Los mensajes son dibujados cronológicamente desde arriba hacia abajo
Los rectángulos en las líneas verticales representan los periodos de actividad de
los objetos.
ë www.dsic.upv.es/~uml
38
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Colaboración
:Socio
:Video
2: verificar situación socio
1: prestar(video, socio)
3: verificar situación video
:WInPréstamos
5: entregar recibo
: Encargado
4: registrar préstamo
:Préstamo
Práctica 3
ë
www.dsic.upv.es/~uml
39
El Diagrama de Colaboración modela la interacción entre los objetos de un Caso
de Uso
Los objetos están conectados por enlaces (links) en los cuales se representan los
mensajes enviados acompañados de una flecha que indica su dirección
El Diagrama de Colaboración ofrece una mejor visión del escenario cuando el
analista está intentando comprender la participación de un objeto en el sistema
ë www.dsic.upv.es/~uml
39
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Clases
El Diagrama de Clases es el diagrama principal para el
análisis y diseño
Un diagrama de clases presenta las clases del sistema
con sus relaciones estructurales y de herencia
La definición de clase incluye definiciones para
atributos y operaciones
El modelo de casos de uso aporta información para
establecer las clases, objetos, atributos y operaciones
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
40
40
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Ejemplos (Clase y Visibilidad)
A lum no
DNI : char[10]
número_ex p : int
nombre : char[50]
alta()
poner_nota(asignatura : c har *, año : int, nota : float)
m atricular(c urs os : as ignatura, año : int)
lis tar_ex pediente()
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
41
41
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos (Asociación)
Departam ento
dirige
0..1
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
director
Profesor
1
42
42
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos (Clase Asociación)
Empresa
empleador
trabajadores
*
Empleado
1..*
Cargo
nombre
sueldo
superior
0..1
subordinado 1..*
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
43
43
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos (Generalización)
Trabajador
{ disjunta, completa }
Directivo
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Administrativo
Obrero
44
44
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos
Motor
1
1..2
1
Avión
Vendedor de billetes
Piloto
1..4
n
n
1
n
Vuelo
1
n
Reserva
n
{ disjunta, completa }
1
Avión militar
Avión comercial
Línea aérea
{ disjunta, completa }
Avión de carga
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Avión de pasajeros
Prácticas 4-8
45
45
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Estados
alta
baja
sin préstam os
núm er o_préstam os = 0
Socio
número : int
nombre : char[50]
número_prestamos : int = 0
prestar
devol ver [ núm ero_p rést amo s = 1 ]
alta()
baja()
prestar(código_libro : int, fecha : date)
devolver(código_libro : int, fecha : date)
núm ero_préstam os > 0
con prés tam os
pres tar
devolver[ núm ero_préstam os > 1 ]
ë
www.dsic.upv.es/~uml
46
El Diagrama de Estados modela el comportamiento de una parte del sistema
Típicamente se elabora un diagrama de Estados para cada clase que tenga un
comportamiento significativo
El comportamiento es modelado en términos del estado en el cual se encuentra el
objeto, qué acciones se ejecutan en cada estado y cuál es el estado al que transita
después de un determinado evento
ë www.dsic.upv.es/~uml
46
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Actividad
Buscar Bebida
[no hay café]
[hay café
Poner café en filtro
[no zumo]
[hay zumo]
Añadir agua al depósito Coger taza
Coger zumo
Poner filtro en máquina
Encender máquina
/ cafetera.On
Café en preparación
indicador de fin
Servir café
ë
Beber
www.dsic.upv.es/~uml
47
Caso especial de Diagrama de Estados donde:
Todos (o la mayoría de) los estados son estados de acción
Todas (la mayoría de) las transiciones son “disparadas” como consecuencia
de la finalización de la la acción.
El Diagrama de Actividades puede especificar:
El comportamiento de los objetos de una clase
La lógica de una operación (método)
Parte o toda la descripción de un Caso de uso
La descripción de un Flujo de Trabajo
ë www.dsic.upv.es/~uml
47
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
… Otro Ejemplo (con swim lines)
Pasajero
Solicitar pasaje
Vendedor
Airline
Verificar
existencia vuelo
Dar detalles vuelo
Informar alternativas
y precios
Seleccionar vuelo
Solicitar pago Reservar plazas
Confirmar
plaza reservada
Pagar pasaje
Emitir billete
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Práctica 9
48
48
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Diagrama Componentes
Control y Análisis
Interfaz de Terminal
Comm
Comm
Gestión de Cuentas
Comm
ë
Rutinas de Coneccion
Comm
Acceso a BD
Comm
www.dsic.upv.es/~uml
49
Un diagrama de Componentes permite modelar la estructura del software y la
dependencia entre componentes
Un componente es un grupo de clases que trabajan estrechamente. Los
componentes pueden corresponder código fuente, binario o ejecutable
Una relación de dependencia indica que un componente utiliza otro, por lo cual
depende de él
ë www.dsic.upv.es/~uml
49
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Despliegue
Servidor Central
Control y Análisis
C
Acceso a BD
C
Rutinas de Coneccion
C
Terminal de Consulta
Rutinas de Coneccion
C
Punto de Venta
Interfaz de Terminal
C
Rutinas de Coneccion
C
Gestión de Cuentas
C
Interfaz de Terminal
C
Práctica 10
ë
www.dsic.upv.es/~uml
50
El Diagrama de Distribución modela la distribución en tiempo de ejecución de los
elementos de procesamiento y componentes de software, junto a los procesos y
objetos asociados
En el Diagrama de Distribución se modelan los nodos y la comunicación entre ellos
Cada nodo puede contener instancias de componentes
ë www.dsic.upv.es/~uml
50
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
II. Breve Tour por UML
Resumen
UML define una notación que se expresa
como diagramas sirven para representar
modelos/subsistemas o partes de ellos
El 80 por ciento de la mayoría de los
problemas pueden modelarse usando
alrededor del 20 por ciento de UML-- Grady
Booch
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
51
51
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
El Paradigma
Orientado a Objeto
usando UML
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
52
52
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma Orientado a Objeto
¿Por qué la Orientación a Objetos?
Proximidad de los conceptos de modelado
respecto de las entidades del mundo real
•
•
Mejora captura y validación de requisitos
Acerca el “espacio del problema” y el “espacio de la
solución”
Modelado integrado de propiedades estáticas y
dinámicas del ámbito del problema
•
ë
Facilita construcción, mantenimiento y reutilización
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
53
53
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma Orientado a Objeto
¿Por qué la Orientación a Objetos?
Conceptos comunes de modelado durante el
análisis, diseño e implementación
•
•
•
Facilita la transición entre distintas fases
Favorece el desarrollo iterativo del sistema
Disipa la barrera entre el “qué” y el “cómo”
Sin embargo, existen problemas ...
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
54
54
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma Orientado a Objeto
Problemas en OO
“...Los conceptos básicos de la OO se conocen desde hace
dos décadas, pero su aceptación todavía no está tan
extendida como los beneficios que esta tecnología puede
sugerir”
“...La mayoría de los usuarios de la OO no utilizan los
conceptos de la OO de forma purista, como inicialmente
se pretendía. Esta práctica ha sido promovida por
muchas herramientas y lenguajes que intentan utilizar los
conceptos en diversos grados”
--Wolfgang Strigel
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
55
55
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma Orientado a Objeto
… Problemas en OO
Un objeto contiene datos y operaciones que operan
sobre los datos, pero ...
Podemos distinguir dos tipos de objetos degenerados:
•
Un objeto sin datos (que sería lo mismo que una biblioteca
de funciones)
Un objeto sin “operaciones”, con sólo operaciones del tipo
crear, recuperar, actualizar y borrar (que se correspondería
con las estructuras de datos tradicionales)
•
Un sistema construido con objetos degenerados no es
un sistema verdaderamente orientado a objetos
“Las aplicaciones de gestión están constituidas
mayoritariamente por objetos degenerados”
ë
www.dsic.upv.es/~uml
56
Para mayores detalles respecto de estos problemas consultar:
“Real-Life Object-Oriented Systems”, Soren Lauesen, IEEE Software March/April
1998.
ë www.dsic.upv.es/~uml
56
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma Orientado a Objeto
Reflexiones respecto de Situación
Actual de Desarrollo de SI
Análisis
Enfoque
Estructurado
DFDs
E-R
Diagramas de Casos de Uso
Diagramas de Actividad
Diagramas de Secuencia
Diagramas de Colaboración d
Enfoque OO
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Diseño
DEs
Modelo
Relacional
Modelo
Relacional !!
Diagrama de Clases
Diagrama de Estados
Diagramas de Actividad
Implementación
Entornos de
Programación
Visual
Bases de Datos
(Objeto-)
Relacionales
57
57
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Fundamentos de Modelado OO
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
58
58
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Objetos
Objeto = unidad atómica que encapsula estado
y comportamiento
La encapsulación en un objeto permite una alta
cohesión y un bajo acoplamiento
Un objeto puede caracterizar una entidad física
(coche) o abstracta (ecuación matemática)
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
59
59
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Objetos
El Modelado de Objetos permite representar el
ciclo de vida de los objetos a través de sus
interacciones
En UML, un objeto se representa por un
rectángulo con un nombre subrayado
Otro
Objeto
más
Un Objeto
Otro
Objeto
ë
www.dsic.upv.es/~uml
60
Sintaxis para denominar objetos:
: C una instancia anónima de la clase C
/ R una instancia anónima desempeñando el rol R
/ R : C una instancia anónima de la clase C desempeñando el rol R
O / R una instancia llamada O desempeñando el rol R
O : C una instancia llamada O de la clase C
O / R : C una instancia llamada O, de la clase C y desempeñando el rol R
O una instancia llamada O
ë www.dsic.upv.es/~uml
60
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Objetos
Ejemplo de varios objetos relacionados:
Cuenta Corriente 101
Juan
Banco de Valencia
Felipe
Cuenta Corriente 114
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
61
61
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Objetos
Objeto = Identidad + Estado + Comportamiento
El estado está representado por los valores de los
atributos
Un atributo toma un valor en un dominio concreto
Un coche
Azul
979 Kg
70 CV
...
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
62
62
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Clases y Objetos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
63
63
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Identidad
Oid (Object Identifier)
Cada objeto posee un oid. El oid establece la identidad
del objeto y tiene las siguientes características:
• Constituye un identificador único y global para cada
objeto dentro del sistema
• Es determinado en el momento de la creación del objeto
• Es independiente de la localización física del objeto, es
decir, provee completa independencia de localización
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
64
64
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Identidad
• Es independiente de las propiedades del objeto, lo cual
implica independencia de valor y de estructura
• No cambia durante toda la vida del objeto. Además, un
oid no se reutiliza aunque el objeto deje de existir
• No se tiene ningún control sobre los oids y su
manipulación resulta transparente
Sin embargo, es preciso contar con algún medio para
hacer referencia a un objeto utilizando referencias del
dominio (valores de atributos)
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
65
65
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Estado
El estado evoluciona con el tiempo
Algunos atributos pueden ser constantes
El comportamiento agrupa las competencias de
un objeto y describe las acciones y reacciones
de ese objeto
Las operaciones de un objeto son consecuencia
de un estímulo externo representado como
mensaje enviado desde otro objeto
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
66
66
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Comportamiento
Ejemplo de interacción:
Otro objeto
Un mensaje
Operacion 2
Un objeto
Operacion 1
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
67
67
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Comportamiento
Los mensajes navegan por los enlaces, a
priori en ambas direcciones
Estado y comportamiento están relacionados
Ejemplo: no es posible aterrizar un avión si
no está volando. Está volando como
consecuencia de haber despegado del suelo
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
68
68
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Persistencia
La persistencia de los objetos designa la
capacidad de un objeto trascender en el
espacio/tiempo
Podremos después reconstruirlo, es decir,
cogerlo de memoria secundaria para utilizarlo
en la ejecución (materialización del objeto)
Los lenguajes OO no proponen soporte
adecuado para la persistencia, la cual debería
ser transparente, un objeto existe desde su
creación hasta que se destruya
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
69
69
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Comunicación
Un sistema informático puede verse como un
conjunto de objetos autónomos y concurrentes
que trabajan de manera coordinada en la
consecución de un fin específico
El comportamiento global se basa pues en la
comunicación entre los objetos que la
componen
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
70
70
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Comunicación
Categorías de objetos:
•
•
Activos - Pasivos
Cliente – Servidores, Agentes
Objeto Activo: posee un hilo de ejecución (thread)
propio y puede iniciar una actividad
Objeto Pasivo: no puede iniciar una actividad pero
puede enviar estímulos una vez que se le solicita un
servicio
Cliente es el objeto que solicita un servicio. Servidor
es el objeto que provee el servicio solicitado
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
71
71
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Comunicación
Los agentes reúnen las características de
clientes y servidores
Son la base del mecanismo de delegación
Introducen indirección: un cliente puede
comunicarse con un servidor que no conoce
directamente
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
72
72
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Comunicación
Ejemplo en el que un agente hace de aislante:
Un agente
Sevidor 1
Servidor 2
Un cliente
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
73
73
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
El Concepto de Mensaje
La unidad de comunicación entre objetos se
llama mensaje
El mensaje es el soporte de una comunicación
que vincula dinámicamente los objetos que
fueron separados previamente en el proceso
de descomposición
Adquiere toda su fuerza cuando se asocia al
polimorfismo y al enlace dinámico
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
74
74
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… El Concepto de Mensaje
Objeto 1
: Mensaje A
Objeto 2
: Mensaje C
: Mensaje E
Objeto 3
Objeto 4
: Mensaje D
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
75
75
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Mensaje y Estímulo
Un estímulo causará la invocación de una operación, la
creación o destrucción de un objeto o la aparición de
una señal
Un mensaje es la especificación de un estímulo
Tipos de flujo de control:
•
•
•
•
Llamada a procedimiento o flujo de control anidado
Flujo de control plano
Retorno de una llamada a procedimiento
Otras variaciones
• Esperado (balking)
• Cronometrado (time-out)
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
76
76
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Casos de Uso
ë
www.dsic.upv.es/~uml
77
Las siguientes son frases de Ian Sommerville
“Ingeniería de requisitos es el proceso para establecer los servicios que el sistema
debe proveer y las restricciones bajo las cuales debe operar. El apelativo de
ingeniería es un tanto difuso y hace hincapié al hecho que se trata de un proceso
sistemático.”
Un requisito funcional describe un servicio o función del sistema. Un requisito nofuncional es una restricción sobre el sistema (por ejemplo el tiempo de respuesta) o
sobre el proceso de desarrollo (por ejemplo el uso de un lenguaje específico).
Es conveniente separar en niveles de detalle la especificación del sistema,
orientándola en cada caso a distintos lectores:
• Definición de requisitos: es una descripcion de alto nivel usada para efectos
contractuales.
• Especificación de requisitos: es una descripción detallada de qué debe hacer el
sistema. Puede servir de contrato entre el usuario y el desarrollador.
• Especificación del software: es una descripción aún más detallada que establece el
puente entre ingeniería de requisitos y diseño.
ë www.dsic.upv.es/~uml
77
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
Casos de Uso
Los Casos de Uso (Ivar Jacobson) describen
bajo la forma de acciones y reacciones el
comportamiento de un sistema desde el p.d.v.
del usuario
Permiten definir los límites del sistema y las
relaciones entre el sistema y el entorno
Los Casos de Uso son descripciones de la
funcionalidad del sistema independientes de la
implementación
Comparación con respecto a los Diagramas de
Flujo de Datos del Enfoque Estructurado
ë
www.dsic.upv.es/~uml
78
Algunas similitudes y diferencias entre DFDs y D. de Casos de Uso:
• Un caso de uso es una función (servicio o transacción) atómica ofrecida por el sistema al entorno
(actores), mientras que un proceso de un DFD puede ser detallado en un DFD hijo. Así, el
concepto de “explosión de proceso” sólo se aplica a los DFDs. Aunque en cierta forma con
relaciones de inclusión entre casos de uso (que se explican más adelante) puede mostrarse la
factorización de un caso de uso, esto no llega a ser equivalente a explosión de proceso.
• Aunque un caso de uso y un proceso modelan una pieza de funcionalidad del sistema su
especificación es diferente. En un caso de uso interesa expresar la funcionalidad mediante la
interacción (pasos de comunicación) actor(es) – sistema. En un proceso la funcionalidad se
expresa mediante la transformación que se hace de los flujos de entrada para producir flujos de
salida.
• Un caso de uso en general no modela un particionamiento (o detalle) funcional interno del sistema
pues se concibe desde la perspectiva de los actores, es decir una visión externa del sistema. La
excepción a lo anterior podría producirse al factorizar funcionalmente un caso de uso para
establecer una relación de inclusión (que se explica más adelante). Un DFD, según sea el nivel de
detalle, puede mostrar descomposición funcional interna del sistema.
• La diferencia entre Captura de Requisitos y Análisis radica esencialmente en el grado de detalle
que se obtiene respecto del particionamiento del problema (funcional y de datos). La Captura de
Requisitos ofrece un particionamiento en el contexto del usuario y adecuado para su comprensión.
El Análisis provee un particionamiento que pueda ser utilizado como entrada para el Diseño del
Sistema. Así, se puede afirmar que los D. de Casos de Uso son una herramienta exclusivamente
de Captura de Requisitos mientras que los DFD podrían utilizarse en ambas actividades. En
captura de requisitos para un DFD una entidad externa equivale a un actor, un almacén único y
global evita entrar en análisis de datos y los procesos establecidos sólo hasta el nivel de
transacciones externas se corresponderían con casos de uso.
• Las relaciones de extensión y de generalización entre casos de uso no tienen correspondencias
en los DFDs.
• ...
ë www.dsic.upv.es/~uml
78
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso
Los Casos de Uso cubren la carencia existente
en métodos previos (OMT, Booch) en cuanto a
la determinación de requisitos
Los Casos de Uso particionan el conjunto de
necesidades atendiendo a la categoría de
usuarios que participan en el mismo
Están basado en el lenguaje natural, es decir, es
accesible por los usuarios
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
79
79
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso
Ejemplo:
Actor A
Caso de Uso A
Caso de Uso B
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Actor B
80
80
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso
Actores:
•
•
•
•
ë
Principales: personas que usan el sistema
Secundarios: personas que mantienen o administran el
sistema
Material externo: dispositivos materiales imprescindibles
que forman parte del ámbito de la aplicación y deben ser
utilizados
Otros sistemas: sistemas con los que el sistema interactúa
La misma persona física puede interpretar varios
papeles como actores distintos
El nombre del actor describe el papel desempeñado
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
81
81
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso
ë
Los Casos de Uso se determinan observando y
precisando, actor por actor, las secuencias de
interacción, los escenarios, desde el punto de vista del
usuario
Un escenario es una instancia de un caso de uso
Los casos de uso intervienen durante todo el ciclo de
vida. El proceso de desarrollo estará dirigido por los
casos de uso
www.dsic.upv.es/~uml
82
Una característica resaltada respecto de un proceso de desarrollo de software
asociado a UML es su naturaleza “use case driven”, es decir, el proceso es dirigido por
los casos de uso. Esto significa que en puntos determinado del desarrollo se valida y
verifica el correspondiente modelo respecto del modelo de casos de uso. En sí la
especificaciones de casos de uso (con los respectivos diagramas de interacción)
constituyen una especificación de casos de prueba para el sistema (pruebas
funcionales).
ë www.dsic.upv.es/~uml
82
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
Casos de Uso: Relaciones
UML define cuatro tipos de relación en los
Diagramas de Casos de Uso:
•
Comunicación
Actor
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
C aso de U so
83
83
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso: Relaciones
• Inclusión : una instancia del Caso de Uso origen
incluye también el comportamiento descrito por el
Caso de Uso destino
<<include>>
Caso de Uso Origen
C aso de U so Desti no
<<include>> reemplazó al denominado <<uses>>
ë
www.dsic.upv.es/~uml
84
Para la explicación de las relaciones entre casos de uso se han identificado como
“caso de uso origen” y “caso de uso destino” sólo para indicar el sentido del símbolo
(flecha de generalización).
ë www.dsic.upv.es/~uml
84
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso: Relaciones
•
Extensión : el Caso de Uso origen extiende el
comportamiento del Caso de Uso destino
<<extend>>
Caso de Uso Origen
ë
www.dsic.upv.es/~uml
C aso de U so Desti no
85
Las relaciones <<include>> y <<extend>> corresponden ambas a factorizaciones del
comportamiento de un caso de uso, es decir, el caso de uso incluido y el caso de uso
que extiende representan un fragmento de interacción de otro caso de uso. Sin
embargo, la intensión es diferente; la relación <<include>> pretende evitar duplicación
de interacciones en distintos casos de uso, la relación <<extends>> pretende describir
una variación del comportamiento normal de un caso de uso, sobre todo cuando dicha
variación pudiera complicar la legibilidad del caso de uso.
ë www.dsic.upv.es/~uml
85
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso: Relaciones
•
Herencia : el Caso de Uso origen hereda la
especificación del Caso de Uso destino y
posiblemente la modifica y/o amplía
Caso de Uso Hij o
ë
www.dsic.upv.es/~uml
Caso de Uso Padre
86
En el documento UML no se proporcionan reglas específicas respecto de las
modificaciones y ampliaciones posibles en el caso de uso hijo. Lo intuitivo es pensar
que un caso de uso obtenido por especialización tiene en principio los mismos pasos
de interacción que el caso de uso padre pero que puede insertar nuevos y/o reescribir
los pasos heredados.
ë www.dsic.upv.es/~uml
86
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso: Relaciones
Ejemplo:
<< include>>
Cliente
Ide nt fi i caci ón
Transferencia
<< exten d>>
Transferencia en Internet
ë
www.dsic.upv.es/~uml
87
¿Podría en este ejemplo haberse modelado el caso de uso “Transferencia por
Internet” con una relación de generalización hacia el caso de uso “Transferencia”?. Si
la idea de extensión (vista como especialización) forma parte esencial del concepto de
generalización/especialización, ¿para qué tener dos tipos de relaciones? ... estos son
algunos de lo muchos aspectos de UML que están en discusión.
ë www.dsic.upv.es/~uml
87
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso: Relaciones
Ejemplo:
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
88
88
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
Casos de Uso: Construcción
ë
Un caso de uso debe ser simple, inteligible, claro y
conciso
Generalmente hay pocos actores asociados a cada
Caso de Uso
Preguntas clave:
• ¿cuáles son las tareas del actor?
• ¿qué información crea, guarda, modifica,
destruye o lee el actor?
• ¿debe el actor notificar al sistema los cambios
externos?
• ¿debe el sistema informar al actor de los
cambios internos?
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
89
89
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso: Construcción
La descripción del Caso de Uso comprende:
•
•
•
•
•
•
•
ë
el inicio: cuándo y qué actor lo produce?
el fin: cuándo se produce y qué valor devuelve?
la interacción actor-caso de uso: qué mensajes
intercambian ambos?
objetivo del caso de uso: ¿qué lleva a cabo o
intenta?
cronología y origen de las interacciones
repeticiones de comportamiento: ¿qué
operaciones son iteradas?
situaciones opcionales: ¿qué ejecuciones
alternativas se presentan en el caso de uso?
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
90
90
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
R F - < id d e l req u isito >
V ers ión
A u to res
F ue nte s
O bjetiv o s a s oc ia do s
D e s crip c ión
P re c on dició n
S ec ue n cia
N o rm al
P os tco n dic ió n
E xc ep c ion e s
R e n dim ie nto
F rec ue n cia e s pe rad a
Im po rta nc ia
U rg e nc ia
C o m en ta rios
ë
www.dsic.upv.es/~uml
<n om b re d e l req u isito fu nc io na l>
<n u m e ro d e ve rsió n y fech a>
<a u tor>
<fu e nte d e la ve rsió n a ctu al>
<n o m b re d el o bje tivo >
E l siste m a de b erá com p o rtarse ta l co m o se d escrib e e n
e l sigu ien te caso de u so { co n cre to cua n do < eve nto d e
a ctivació n> , a bstra cto d u ran te la re a lización d e lo s
caso s de u so < lista de caso s de u so > }
<p re co n dició n de l caso de u so>
Paso
A cc ió n
1
{E l < a cto r> , E l siste m a} <a cción re a lizad a po r e l
a ctor o sistem a >, se re aliza e l ca so d e uso
< ca so de u so R F-x>
2
S i < con d ición >, {el <a cto r> , e l siste m a } < acció n
re a lizad a po r e l acto r o siste m a >> , se rea liza el
ca so d e uso < ca so d e uso R F -x>
3
4
5
6
n
<p o stco n dició n de l ca so de u so>
P a so A cc ió n
1
S i < con d ición d e e xcep ció n >,{e l <a ctor> , e l
siste m a } }<a cció n re a lizad a po r e l acto r o
siste m a >>, se re aliza e l ca so de u so
< ca so de u so R F-x>, a co n tin u ación e ste ca so
d e uso {con tinu a , a bo rta }
2
3
Paso
C ota d e tie m po
1
n seg u nd o s
2
n seg u nd o s
<n º d e ve ce s> ve ces / < un ida d de tie m p o >
{sin im po rta ncia, im p orta n te , vita l}
{p ue d e e spe ra r, h ay p re sió n, in m ed iata m en te }
<co m e n ta rio s ad icio na les>
91
Esta es una posible plantilla para utilizar al especificar un caso de uso (obtenida desde
http://www.lsi.us.es/~amador/publicaciones/lsi-2000-10.pdf.zip)
ë www.dsic.upv.es/~uml
91
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
Modelo de Casos de Uso y
Modelo Conceptual (Análisis)
La especificación de cada caso de uso y los
correspondientes D. de Interacción establecen
el vínculo con el modelo conceptual
En métodos OO que carecen de una técnica de
captura de requisitos se comienza
inmediatamente con la construcción del
modelo conceptual (análisis)
Práctica 11
ë
www.dsic.upv.es/~uml
92
Casos de Uso a fondo, en la página de Alistair Cockburn,
http://members.aol.com/acockburn
ë www.dsic.upv.es/~uml
92
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Diagramas de Interacción
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
93
93
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Interacción
Los objetos interactúan para realizar
colectivamente los servicios ofrecidos por las
aplicaciones. Los diagramas de interacción
muestran cómo se comunican los objetos en
una interacción
Existen dos tipos de diagramas de
interacción: el Diagrama de Colaboración y el
Diagrama de Secuencia
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
94
94
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Mensajes
Sintaxis para mensajes:
predecesor / guarda secuencia: retorno := msg(args)
ë
95
www.dsic.upv.es/~uml
•Predecesor es una lista separada por coma de los números de secuencia de mensajes que deben
ocurrir antes del mensaje especificado.
- La guarda representa una condición para el envío del mensaje
-Secuencia representa el nivel de anidamiento procedural. Por ejemplo el mensaje 3.1.4 es posterior al
mensaje 3.1.3 dentro de la activación 3.1. También se pueden añadir nombres para especificar mensajes
concurrente, por ejemplo, el mensaje 3.1a y el mensaje 3.1b son concurrentes dentro de la activación
3.1. Además se puede incluir una especificación de iteración de la forma *[i:=0 1..n] para representar el
envío de una secuencia de mensajes o *||[i:=0..n] para indicar que el envío es en paralelo.
-Ejemplos:
2: mostrar(x,y)
mensaje simple
1.3.1: p: = encontrar(espec) llamada anidada con valor de retorno
[x<0] 4: invertir(x, color)
mensaje condicional
A3, B4/ C3.1*: actualizar
sincronización con otros hilos de ejecución, iteración
ë www.dsic.upv.es/~uml
95
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Diagramas de interacción
El Diagrama de Secuencia es más adecuados
para observar la perspectiva cronológica de las
interacciones
El Diagrama de Colaboración ofrece una mejor
visión espacial mostrando los enlaces de
comunicación entre objetos
El D. de Colaboración puede obtenerse
automáticamente a partir del correspondiente
D. de Secuencia (o viceversa)
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
96
96
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Diagrama de Secuencia
Muestra la secuencia de mensajes entre
objetos durante un escenario concreto
Cada objeto viene dado por una barra
vertical
El tiempo transcurre de arriba abajo
Cuando existe demora entre el envío y la
atención se puede indicar usando una línea
oblicua
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
97
97
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
… Diagrama de Secuencia
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
98
98
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Diagrama de Secuencia
mostrando foco de control,
condiciones, recursión
creación y destrucción
de objetos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
99
99
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
… Diagrama de Secuencia
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
100
100
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Diagrama de Colaboración
Son útiles en la fase exploratoria para
identificar objetos
La distribución de los objetos en el diagrama
permite observar adecuadamente la
interacción de un objeto con respecto de los
demás
La estructura estática viene dada por los
enlaces; la dinámica por el envío de
mensajes por los enlaces
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
101
101
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Mensajes
Un mensaje desencadena una acción en el
objeto destinatario
Un mensaje se envía si han sido enviados los
mensajes de una lista (sincronización):
A.1, B.3 / 1:Mensaje
B
A
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
102
102
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
… Mensajes
Un mensaje se envía de manera condicionada:
[x>y] 1: Mensaje
B
A
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
103
103
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
… Mensajes
Un mensaje que devuelve un resultado:
1: distancia:= mover(x,y)
B
A
Práctica 12
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
104
104
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Diagrama de Clases
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
105
105
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Clasificación
El mundo real puede ser visto desde abstracciones
diferentes (subjetividad)
Mecanismos de abstracción:
•
•
•
•
ë
Clasificación / Instanciación
Composición / Descomposición
Agrupación / Individualización
Especialización / Generalización
La clasificación es uno de los mecanismos de
abstracción más utilizados
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
106
106
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Clases
La clase define el ámbito de definición de un
conjunto de objetos
Cada objeto pertenece a una clase
Los objetos se crean por instanciación de las
clases
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
107
107
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Clases: Notación Gráfica
Cada clase se representa en un rectángulo
con tres compartimientos:
•
•
•
nombre de la clase
atributos de la clase
operaciones de la clase
motocicleta
color
cilindrada
velocidad maxima
arrancar
acelerar
frenar
ë
www.dsic.upv.es/~uml
108
- Un atributo es semánticamente equivalente a una composición (composite aggreation). La sintaxis por defecto
para los atributos es:
visibilidad nombre [multiplicidad] : tipo = valor-inicial
{propiedades}
- tipo es una especificación dependiente del lenguaje de implementación
- Para indicar que un atributo es constante se puede poner la propiedad frozen
- Ejemplos usando multiplicidad:
colores [3]: Color
puntos [2..*]: Punto
nombre [0..1]: String
- Un atributo de clase (del ámbito de clase y no de objeto) se indica subrayándolo
ë www.dsic.upv.es/~uml
108
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Clases: Notación Gráfica
Otros ejemplos:
lista
pila
primero
ultimo
añadir
quitar
cardinalidad
ë
apilar
desapilar
cardinalidad
www.dsic.upv.es/~uml
109
- Una operación es un servicio que una instancia de la clase puede realizar. La sintaxis por
defecto es:
visibilidad nombre (parámetros) : tipo-devuelto
{propiedades}
- Una operación que no modifica el estado del objeto es especificada con la propiedad query. La
propiedad abstract se usa para indicar que el método de la operación es implementado en una
subclase.
- Una operación de clase (del ámbito de clase y no de objeto) puede indicarse subrayando dicha
operación
- Los parámetros se especifican usando la siguiente sintaxis:
io nombre : tipo = valor_por_defecto
donde io puede ser in, out o inout
ë www.dsic.upv.es/~uml
109
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Clases: Encapsulación
ë
La
•
•
•
encapsulación presenta dos ventajas básicas:
Se protegen los datos de accesos indebidos
El acoplamiento entre las clases se disminuye
Favorece la modularidad y el mantenimiento
Los atributos de una clase no deberían ser
manipulables directamente por el resto de objetos
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
110
110
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Clases: Encapsulación
ë
Los niveles de encapsulación están heredados de los
niveles de C++:
•
(-) Privado : es el más fuerte. Esta parte es totalmente
invisible (excepto para clases friends en terminología
C++)
•
(#) Los atributos/operaciones protegidos están visibles
para las clases friends y para las clases derivadas de la
original
•
(+) Los atributos/operaciones públicos son visibles a
otras clases (cuando se trata de atributos se está
transgrediendo el principio de encapsulación)
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
111
111
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Clases: Encapsulación
Ejemplo:
Reglas de visibilidad
+ Atributo público : int
# Atributo protegido : int
- Atributo privado : int
+ "Operación pública"
# "Operación protegida"
- "Operación privada"
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
112
112
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Relaciones entre Clases
Los enlaces entre de objetos pueden
representarse entre las respectivas clases
Formas de relación entre clases:
• Asociación y Agregación (vista como un
caso particular de asociación)
• Generalización/Especialización
Las relaciones de Agregación y Generalización
forman jerarquías de clases
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
113
113
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Asociación
La asociación expresa una conexión bidireccional
entre objetos
Una asociación es una abstracción de la relación
existente en los enlaces entre los objetos
Univ. de Murcia:Universidad
Un enlace
Universidad
Antonio:Estudiante
Estudiante
Una asociación
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
114
114
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Asociación
Ejemplo:
marido
casado-con
Administra
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
0.. 1
mujer
jefe
0.. 1
0.. 1
Persona *
nombre
s. s.
*
trabaja-para
emplea-a
* Compañía
nombre
dirección
empleado
115
115
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Asociación
Especificación de multiplicidad
(mínima...máxima)
1
0..1
M..N
*
0..*
1..*
Uno y sólo uno
Cero o uno
Desde M hasta N (enteros naturales)
Cero o muchos
Cero o muchos
Uno o muchos (al menos uno)
La multiplicidad mínima >= 1 establece una
restricción de existencia
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
116
116
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Asociación Cualificada
Aerolínea
nro_billete
Tablero
Ajedrez
fila
columna
0..1
*
1
1
Viajero
Cuadro
Reduce la multiplicidad del rol opuesto al considerar el valor
del cualificador
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
117
117
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Agregación
La agregación representa una relación parte_de
entre objetos
En UML se proporciona una escasa caracterización
de la agregación
Puede ser caracterizada con precisión
determinando las relaciones de comportamiento y
estructura que existen entre el objeto agregado y
cada uno de sus objetos componentes
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
118
118
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Agregación: Caracterización
Caracterizaciones relacionadas con la multiplicidad
Multiplicidad Mínima
Objeto Agregado
0
→ flexible
> 0 → estricta Multiplicidad
(mín , máx )
Máxima
1
→ disjunto
> 1 → no disjunto
Multiplicidad Mínima
0
→ nulos permitidos
(mínc,
> 0 → nulos no permitidos
Multiplicidad Máxima
1
→ univaluado
> 1 → multivaluado
a
a
máxc)
Objeto Componente
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
119
119
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Agregación: Caracterización
▢
▢
En UML sólo se distingue entre agregación y composición
(aggregate composition), siendo esta última disjunta y estricta
Además se una agregación se podría caracterizar según:
¿Puede el objeto parte comunicarse directamente con objetos
externos al objeto agregado?
• No => inclusiva
• Si => no inclusiva
¿Puede cambiar La composición del objeto agregado?
• Si => dinámica
• No => estática
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
120
120
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Ejemplos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
121
121
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Ejemplos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
122
122
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Ejemplos
Agregación
1 contiene
Polígono
3.. *
{ordenado}
*
Cuenta
*
*
Persona
or
1
Clase de asociación
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Asociación excluyente
Empresa
Usuario
ë
Punto
*
está-autorizado-en
Autorización
prioridad
privilegios
camb_privil
*
Estación
123
123
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Clases y Objetos
Diagrama de Clases y Diagramas de Objetos
pertenecen a dos vistas complementarias del
modelo
Un Diagrama de Clases muestra la
abstracción de una parte del dominio
Un Diagrama de Objetos representa una
situación concreta del dominio
Las clases abstractas no son instanciadas
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
124
124
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Generalización
Permite gestionar la complejidad mediante un
ordenamiento taxonómico de clases
Se obtiene usando los mecanismos de
abstracción de Generalización y/o Especialización
La Generalización consiste en factorizar las
propiedades comunes de un conjunto de clases
en una clase más general
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
125
125
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Nombres usados: clase padre - clase hija.
Otros nombres: superclase - subclase, clase
base - clase derivada
Las subclases heredan propiedades de sus
clases padre, es decir, atributos y
operaciones (y asociaciones) de la clase
padre están disponibles en sus clases hijas
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
126
126
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
La Generalización y Especialización son
equivalentes en cuanto al resultado: la
jerarquía y herencia establecidas
Generalización y Especialización no son
operaciones reflexivas ni simétricas pero sí
transitivas
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
127
127
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Vehículo
Veihículo Terrestre
Coche
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Camión
Vehículo Aéreo
Avión
Helicóptero
128
128
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
La especialización es una técnica muy eficaz para la
extensión y reutilización
Coche
Funcionando
ë
Est ropeado
Restricciones predefinidas en UML:
•
•
disjunta - no disjunta
total (completa) - parcial (incompleta)
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
129
129
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
La noción de clase está próxima a la de
conjunto
Dada una clase, podemos ver el conjunto
relativo a las instancias que posee o bien
relativo a las propiedades de la clase
Generalización y especialización expresan
relaciones de inclusión entre conjuntos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
130
130
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Particionamiento del espacio de objetos =>
Clasificación Estática
Particionamiento del espacio de estados de
los objetos => Clasificación Dinámica
En ambos casos se recomienda considerar
generalizaciones/especializaciones disjuntas
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
131
131
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Un ejemplo de Clasificación Estática:
Ve hícu lo Aéreo
{ estática }
Avión
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Helicóptero
132
132
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Un ejemplo de Clasificación Dinámica:
Coche
{ dinámica }
Funcionando
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Est ropeado
133
133
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Extensión: Posibles instancias de una clase
Intensión: Propiedades definidas en una
clase
A
int(A) ⊆ int(B)
ext(B) ⊆ ext(A)
B
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
134
134
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Clasificación Estática
C0
ext(C0) = ∪ ext(Ci) ⇒ completa
{ static }
C1
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
ext(Ci) ∩ ext(Cj) = ∅ ⇒ disjunta
Cn
135
135
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Clasificación Dinámica
C0
ext(C0) = ∪ ext(Ci)
{ dinámica }
C1
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Cn
⇒ completa
extt(Ci) ∩ extt(Cj) = ∅ ⇒ disjunta en t
extt1(Ci) ∩ extt2(Cj) ≠ ∅ ⇒ posiblemente
no disjunta en
diferentes
instantes
136
136
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Ejemplo: varias especializaciones a partir de la
misma clase padre, usando discriminadores:
Comercial
Militar
uso
Vehículo Aéreo
estructura
Avión
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Helicóptero
137
137
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Clasificación Múltiple (herencia múltiple)
Se presenta cuando una subclase tiene más de
una superclase
La herencia múltiple debe manejarse con
precaución. Algunos problemas son el conflicto
de nombre y el conflicto de precedencia
Se recomienda un uso restringido y disciplinado
de la herencia. Java y Ada 95 simplemente no
ofrecen herencia múltiple
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
138
138
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Herencia Múltiple
Uso disciplinado de la herencia múltiple:
clasificaciones disjuntas con clases padre en hojas
de jerarquías alternativas
Bípedo
Cuadrúpedo
nro patas
nro patas
Herbívoro
Con Pelos
comida
cubertura
Con Plumas
cobertura
Animal
comida
cobertura
Carnívoro
Con Escamas
Conejo
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
139
139
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Principio de Sustitución
El Principio de Sustitución de Liskow (1987)
afirma que:
“Debe ser posible utilizar cualquier objeto
instancia de una subclase en el lugar de
cualquier objeto instancia de su superclase
sin que la semántica del programa escrito en
los términos de la superclase se vea
afectado.”
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
140
140
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Principio de Sustitución
Dado que los programadores pueden introducir
código en las subclases redefiniendo las
operaciones, es posible introducir involuntariamente incoherencias que violen el principio de
sustitución
El polimorfismo que veremos a continuación no
debería implementarse sin este principio
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
141
141
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Polimorfismo
El término polimorfismo se refiere a que una
característica de una clase puede tomar
varias formas
El polimorfismo representa en nuestro caso
la posibilidad de desencadenar operaciones
distintas en respuesta a un mismo mensaje
Cada subclase hereda las operaciones pero
tiene la posibilidad de modificar localmente
el comportamiento de estas operaciones
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
142
142
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Polimorfismo
Ejemplo: todo animal duerme, pero cada
clase lo hace de forma distinta
Animal
dormir()
?
dormir
?
León
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Oso
Tigre
143
143
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Polimorfismo
Animal
dormir()
Dormir()
{
}
León
dormir()
Dormir()
{
sobre el vientre
}
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Oso
Tigre
dormir()
dormir()
Dormir()
{
sobrela espalda
}
Dormir()
{
en un árbol
}
144
144
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Polimorfismo
La búsqueda automática del código que en
cada momento se va a ejecutar es fruto del
enlace dinámico
El cumplimiento del Principio de Sustitución
permite obtener un comportamiento y diseño
coherente
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
145
145
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Diagrama de Estados
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
146
146
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Diagrama de Estados
Los Diagramas de Estados representan
autómatas de estados finitos, desde el p.d.v.
de los estados y las transiciones
Son útiles sólo para los objetos con un
comportamiento significativo
El formalismo utilizado proviene de los
Statecharts (Harel)
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
147
147
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Diagrama de Estados
Cada objeto está en un estado en cierto instante
El estado está caracterizado parcialmente por los
valores algunos de los atributos del objeto
El estado en el que se encuentra un objeto
determina su comportamiento
Cada objeto sigue el comportamiento descrito en
el D. de Estados asociado a su clase
ë
Los D. De Estados y escenarios son complementarios
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
148
148
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Diagrama de Estados
Los D. de Estados son autómatas jerárquicos
que permiten expresar concurrencia,
sincronización y jerarquías de objetos
Los D. de Estados son grafos dirigidos
Los D. De Estados de UML son deterministas
Los estados inicial y final están diferenciados del
resto
La transición entre estados es instantánea y se
debe a la ocurrencia de un evento
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
149
149
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Diagrama de Estados
Estados y Transiciones
Evento [condición] / Acción
A
B
Tanto el evento como la acción se
consideran instantáneos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
150
150
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Diagrama de Estados
Ejemplo de un Diagrama de Estados para la
clase persona:
contratar
en el paro
en ac tivo
perder em pleo
jubilarse
jubil ars e
jub ilado
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
151
151
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Acciones
Podemos especificar la solicitud de un
servicio a otro objeto como consecuencia de
la transición:
A
Evento [condición] / OtroObjeto.Operación
B
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
152
152
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Acciones
Se puede especificar el ejecutar una acción
como consecuencia de entrar, salir, estar en
un estado, o por la ocurrencia de un evento:
estado A
entry: acción por entrar
exit: acción por salir
do: acción mientras en estado
on evento: acción
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
153
153
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Generalización de Estados
Podemos reducir la complejidad de estos
diagramas usando la generalización de
estados
Distinguimos así entre superestado y
subestados
Un estado puede contener varios subestados
disjuntos
Los subestados heredan las variables de
estado y las transiciones externas
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
154
154
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Generalización de Estados
Ejemplo:
e1
A
B
e2
e2
C
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
155
155
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Generalización de Estados
Quedaría como:
Aa
e1
b
B
e2
C
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
156
156
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Generalización de Estados
Las transiciones de entrada deben ir hacia
subestados específicos:
e1
Aa
Bb
e2
e0
C
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
157
157
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Generalización de Estados
Es preferible tener estados iniciales de
entrada a un nivel de manera que desde los
niveles superiores no se sepa a qué
subestado se entra:
e1
Aa
b
B
e2
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
C
e0
158
158
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Generalización de Estados
La agregación de estados es la composición
de un estado a partir de varios estados
independientes
La composición es concurrente por lo que el
objeto estará en alguno de los estados de
cada uno de los subestados concurrentes
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
159
159
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Generalización de Estados
Ejemplo:
e1
e1
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
160
160
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Generalización de Estados
Ejemplo:
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
161
161
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Historia
Por defecto, los autómatas no tienen
memoria
Es posible memorizar el último subestado
visitado para recuperarlo en una transición
entrante en el superestado que lo engloba
También es posible la memorización para
cualquiera de los subestados anidados (aparece
un * junto a la H)
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
162
162
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Historia
Ejemplo:
A
d2
B
in
D
x
y
out
d1
C
H*
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
163
163
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Historia
Ejemplo:
Enjuague
Lavado
Secado
H
cerrar puerta
abir puerta
Espera
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
164
164
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Destrucción del Objeto
La destrucción de un objeto es efectiva
cuando el flujo de control del autómata
alcanza un estado final no anidado
La llegada a un estado final anidado implica
la “subida” al superestado asociado, no el fin
del objeto
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
165
165
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Destrucción de Objeto
Ejemplo:
E n vuelo
des pegar
Crear(m atric ula)
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
c ras h
aterriz ar
E n t ier ra
166
166
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Transiciones temporizadas
Las esperas son actividades que tienen
asociada cierta duración
La actividad de espera se interrumpe cuando
el evento esperado tiene lugar
Este evento desencadena una transición que
permite salir del estado que alberga la
actividad de espera. El flujo de control se
transmite entonces a otro estado
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
167
167
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Transiciones temporizadas
Ejemplo:
A
/ Abrir ranura
esperar dinero
entry: Mostrar mensaje
exit: cerrar ranura
después de
30 segundos
anular
transacción
Depósito efectuado
B
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
168
168
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Diagrama de Actividad
El Diagrama de Actividad es una especialización
del Diagrama de Estado, organizado respecto
de las acciones y usado para especificar:
• Un método
• Un caso de uso
• Un proceso de negocio (Workflow)
Las actividades se enlazan por transiciones
automáticas. Cuando una actividad termina se
desencadena el paso a la siguiente actividad
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
169
169
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Ejemplos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
170
170
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
... Ejemplos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
171
171
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
... Ejemplos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
172
172
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Diagrama de Componentes
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
173
173
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes
Diagrama de Componentes
Los diagramas de componentes describen los
elementos físicos del sistema y sus relaciones
Muestran las opciones de realización
incluyendo código fuente, binario y ejecutable
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
174
174
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes
...Diagrama de Componentes
Los componentes representan todos los tipos
de elementos software que entran en la
fabricación de aplicaciones informáticas.
Pueden ser simples archivos, paquetes de
Ada, bibliotecas cargadas dinámicamente,
etc.
Las relaciones de dependencia se utilizan en
los diagramas de componentes para indicar
que un componente utiliza los servicios
ofrecidos por otro componente
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
175
175
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
… Diagramas de Componentes
Ejemplo:
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
176
176
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Diagrama de Despliegue
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
177
177
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
Diagrama de Despliegue
Los Diagramas de Despliegue muestran la
disposición física de los distintos nodos que
componen un sistema y el reparto de los
componentes sobre dichos nodos
N odo
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
178
178
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
… Diagrama de Despliegue
Los estereotipos permiten precisar la
naturaleza del equipo:
•
•
•
Dispositivos
Procesadores
Memoria
Los nodos se interconectan mediante
soportes bidireccionales que pueden a su vez
estereotiparse
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
179
179
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
… Diagrama de Despliegue
Ejemplo de conexión entre nodos:
<<Cliente>>
Terminal Punto
de Venta
<<Servidor>>
<<TCP/IP>>
Base de
Datos
<<RDSI>>
Podemos distinguir tipos
de nodos y connexiones
por estereotipado
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Control
<<RDSI>>
180
180
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Proceso de Desarrollo
de SW basado en UML
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
181
181
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
¿Qué es un Proceso de Desarrollo de SW?
▢
Define Quién debe hacer Qué, Cuándo y Cómo debe
hacerlo
Requisitos nuevos
o modificados
▢
ë
Proceso de Desarrollo
de Software
Sistema nuevo
o modificado
No existe un proceso de software universal. Las
características de cada proyecto (equipo de desarrollo,
recursos, etc.) exigen que el proceso sea configurable
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
182
182
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Historia de RUP
Rational Unified Process
1998
Rational Objectory Process
1996-1997
Objectory Process
•
•
•
•
Pruebas funcionales
Pruebas de desempeño
Gestión de requisitos
Gestión de cambios y
configuración
• Ingeniería de Negocio
• Ingeniería de datos
• Diseño de interfaces
UML
1987-1995
Enfoque Ericsson
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
183
183
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Dos Dimensiones
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
184
184
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Fases e Hitos (Milestones)
Inception
Elaboration
Objetivos
(Vision)
Construction
Arquitectura
Transition
Capacidad
Operacional
Inicial
Release
del Producto
tiempo
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
185
185
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Elementos en RUP
▢
Workflows (Disciplinas)
Workflows Primarios
•
•
•
•
•
•
Business Modeling (Modado del Negocio)
Requirements (Requisitos)
Analysis & Design (Análisis y Diseño)
Implementation (Implementación)
Test (Pruebas)
Deployment (Despliegue)
Workflows de Apoyo
• Environment (Entorno)
• Project Management (Gestión del Proyecto)
• Configuration & Change Management (Gestión de Configuración y
Cambios)
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
186
186
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Workflow, Workflow Detail , Workers, Actividades y Artefactos
Ejemplo
Workflow: Requirements
Workflow Detail:Analyse the Problem
Workers
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Actividades
Artefactos
187
187
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Workers
Analyst workers
•
•
•
•
•
•
•
Business-Process Analyst
Business Designer
Business-Model Reviewer
Requirements Reviewer
System Analyst
Use-Case Specifier
User-Interface Designer
Developer workers
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Architect
Architecture Reviewer
Capsule Designer
Code Reviewer
Database Designer
Design Reviewer
Designer
Implementer
Integrator
Testing professional workers
Test Designer
Tester
Manager workers
Change Control Manager
Configuration Manager
Deployment Manager
Process Engineer
Project Manager
Project Reviewer
Other workers
Any Worker
Course Developer
Graphic Artist
Stakeholder
System Administrator
Technical Writer
Tool Specialist
188
188
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Workers, Actividades, Artefactos
Ejemplo: System Analyst Worker
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
189
189
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Artefactos
Resultado parcial o final que es producido y usado
durante el proyecto. Son las entradas y salidas de las
actividades
Un artefacto puede ser un documento, un modelo o
un elemento de modelo
Conjuntos de Artefactos
Business Modeling Set
Deployment Set
Requirements Set
Project Management Set
Analysis & Design Set
Configuration & Change Management Set
Implementation Set
Environment Set
Test Set
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
190
190
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Artefactos, Workers, Actividades
Ejemplo:Business Modeling Artifact Set
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
191
191
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Características Esenciales de RUP
ë
▢
Proceso Dirigido por los Casos de Uso
▢
Proceso Iterativo e Incremental
▢
Proceso Centrado en la Arquitectura
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
192
192
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso dirigido por los Casos de Uso
Capturar, definir y
validar los casos de uso
Requisitos
Análisis & Diseño
Implementación
Pruebas
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Casos de Uso
integran el
trabajo
Realizar los
casos de uso
Verificar que se
satisfacen los casos
de uso
193
193
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso dirigido por los Casos de Uso
«trace»
Caso de Uso
«trace»
Realización de Análisis
Realización de Diseño
«trace»
«trace»
Pruebas
Unitarias
Pruebas Funcionales
X
Caso de Prueba
[The Unified Software Development Process. I. Jacobson, G. Booch and J. Rumbaugh. Addison-Wesley, 1999]
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
194
194
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso dirigido por los Casos de Uso
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
195
195
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso Iterativo e Incremental
El ciclo de vida iterativo se basa en la
evolución de prototipos ejecutables que se
muestran a los usuarios y clientes
En el ciclo de vida iterativo a cada iteración
se reproduce el ciclo de vida en cascada a
menor escala
Los objetivos de una iteración se establecen
en función de la evaluación de las iteraciones
precedentes
ë
www.dsic.upv.es/~uml
196
El proceso propuesto tiene mucho en común con el modelo de proceso propuesto por
Barry Bohem en 1988: “El modelo espiral”. Los cuadrantes de la espiral son:
1. Determinar objetivos, alternativas y restricciones
2.
Evaluar alternativas, identificar y resolver riesgos, construir proptotipos
3. Desarrollo y verificación del producto
4. Planificación de las siguientes fases
ë www.dsic.upv.es/~uml
196
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso Iterativo e Incremental
Las actividades se encadenan en una minicascada con un alcance limitado por los
objetivos de la iteración
Análisis
Diseño
Codific.
n veces
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
Pruebas e
Integración
197
197
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso Iterativo e Incremental
Cada iteración comprende:
•
•
•
•
•
•
ë
Planificar la iteración (estudio de riesgos)
Análisis de los Casos de Uso y escenarios
Diseño de opciones arquitectónicas
Codificación y pruebas. La integración del nuevo
código con el existente de iteraciones anteriores
se hace gradualmente durante la construcción
Evaluación de la entrega ejecutable (evaluación
del prototipo en función de las pruebas y de los
criterios definidos)
Preparación de la entrega (documentación e
instalación del prototipo)
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
198
198
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso Iterativo e Incremental
Enfoque
Cascada
Enfoque
Iterativo e
Incremental
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
199
199
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso Iterativo e Incremental
Grado de Finalización de Artefactos
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
200
200
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso Centrado en la Arquitectura
▢
▢
▢
Arquitectura de un sistema es la organización o
estructura de sus partes más relevantes
Un arquitectura ejecutable es una implementación
parcial del sistema, construida para demostrar
algunas funciones y propiedades
RUP establece refinamientos sucesivos de una
arquitectura ejecutable, construida como un prototipo
evolutivo
Inception
Elaboration
Construction
Transition
Architecture
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
201
201
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Fases del Ciclo de Vida
El ciclo de vida consiste en una serie de ciclos,
cada uno de los cuales produce una nueva
versión del producto
Cada ciclo está compuesto por fases y cada una
de estas fases está compuesta por un número
de iteraciones
Las fases son:
•
•
•
•
ë
Inicio o Estudio de oportunidad
Elaboración
Construcción
Transición
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
202
202
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
...Fases del Ciclo de Vida
Inicio o Estudio de oportunidad (inception)
•
•
Define el ámbito y objetivos del proyecto
Se define la funcionalidad y capacidades del
producto
Elaboración
•
•
•
ë
Tanto la funcionalidad como el dominio del
problema se estudian en profundidad
Se define una arquitectura básica
Se planifica el proyecto considerando recursos
disponibles
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
203
203
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
...Fases del Ciclo de Vida
Construcción
•
•
•
•
•
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
El producto se desarrolla a través de iteraciones
donde cada iteración involucra tareas de análisis,
diseño e implementación
Las fases de estudio y análisis sólo dieron una
arquitectura básica que es aquí refinada de manera
incremental conforme se construye (se permiten
cambios en la estructura)
Gran parte del trabajo es programación y pruebas
Se documenta tanto el sistema construido como el
manejo del mismo
Esta fase proporciona un producto construido junto
con la documentación
204
204
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
...Fases del Ciclo de Vida
Transición
•
•
•
•
ë
Se libera el producto y se entrega al usuario
para un uso real
Se incluyen tareas de marketing, empaquetado
atractivo, instalación, configuración,
entrenamiento, soporte, mantenimiento, etc.
Los manuales de usuario se completan y refinan
con la información anterior
Estas tareas se realizan también en iteraciones
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
205
205
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Esfuerzo respecto de las Workflows
Inception
Elaboration
Construction
Transition
15%
Requisitos
Una iteración en la
fase de elaboración
Análisis
10%
Diseño
15%
30%
Implementación
15%
Pruebas
P re lim ina ry
Ite ra tion (s)
ite r.
#1
ite r.
#2
ite r.
#n
ite r.
# n+ 1
ite r.
#n+2
ite r.
#m
ite r.
#m +1
5% mantenimiento 10% gestión cambios
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
206
206
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
...Esfuerzo respecto de las Fases
Inception
Elaboration
Construction
Transition
Requisitos
Una iteración en la
fase de elaboración
Análisis
Diseño
Implementación
Pruebas
P re lim ina ry
Ite ra tion (s)
Esfuerzo:
Duración:
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
5%
10%
ite r.
#1
ite r.
#2
20%
30%
ite r.
#n
ite r.
# n+ 1
65%
50%
ite r.
#n+2
ite r.
#m
ite r.
#m +1
10%
10%
207
207
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Conclusiones
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
208
208
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
V. Conclusiones
Claves en el Desarrollo de SI
Notación
UML
Herramientas
p.e. Rational Rose
ë
www.dsic.upv.es/~uml
Proceso
p.e. Rational Unified Process
209
Figura “Triangle for Success” adaptada desde “Visual Modeling with Rational Rose and
UML” de Terry Quatrani
ë www.dsic.upv.es/~uml
209
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
Contexto de Desarrollo:
Grado de Complejidad
ë
www.dsic.upv.es/~uml
V. Conclusiones
210
Extraida desde la presentación “Software Architecture and UML” de Grady
Booch (Rational Software).
ë www.dsic.upv.es/~uml
210
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
V. Conclusiones
Modelado de SI: Algunas Reflexiones
Pragmatismo, los modelos deben ser útiles
Sencillez y Elegancia
Distintos nivel de abstracción, diferentes modelos
ë
Modelar para la concebir el sistema y/o para la
documentarlo
Seguimiento de transformaciones durante el proceso
(Traceability)
Sincronización de modelos
Dificultades para la introducción de técnicas y
herramientas de modelado
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
211
211
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
V. Conclusiones
... Finalmente
Apostar por enfoque Orientado a Objetos
usando notación UML
Problemas actuales en implementación, al usar
entornos de programación visual y/o bases de
datos relacionales
Posibles mejoras a mediano plazo
•
•
ë
Evolución: Uso de BDOO y/o mejoras en los LPOO
Revolución: Generación Automática de Código a
partir de Modelos OO (Compilación de Modelos)
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
212
212
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación
Universidad Politécnica de Valencia
V. Conclusiones
Bibliografía Recomendada
UML
•
•
•
•
•
www.omg.org/uml/
Meta-links www.celigent.com/uml/ y www.cetus-links.org/oo_uml.html
Pierre-Alain Muller “Instant UML”
Martin Fowler, “UML Destilled” (“UML Gota a Gota”)
Terry Quatrani, “Visual Modeling ...”, un caso de estudio
Herramientas CASE
• Herramientas basadas en UML
www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byPrice.html
• International Council in SE (INCOSE) www.incose.org/tools/
• Herramientas basadas en UML
www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byPrice.html
Otras
• Revista IEEE Software, Conferencias: OOPSLA, ECOOP
• Patrones www.enteract.com/∼bradapp/docs/patterns-intro.html,
• Tutoriales en inglés www.celigent.com/omg/umlrtf/tutorials.htm
ë
www.dsic.upv.es/~uml
ë www.dsic.upv.es/~uml
213
213