Lenguaje Unificado de Modelado 2.0

Transcripción

1 Especialización en Telemática Lenguaje Unificado de Modelado 2.0 Arquitecturas de Sistemas Telemáticos Dr. Ing. Álvaro Rendón Gallón Cali, mayo de 2012 Temario 2 Modelado del Software MDD: Desarrollo basado en modelos Debilidades de UML 1.4 Mejoras de UML 2.0 Diagramas de estructura Diagramas de comportamiento Diagramas de interacción [1]

2 Frente a los riesgos de desarrollo 3 construir modelos Modelo: Representación en pequeña escala Diccionario Larousse Abstracción de algo con el propósito de entenderlo antes de construirlo Rumbaugh (OMT) 4 [2]

3 Del modelo a la implementación 5 Una de las funciones del modelo es conducir la implementación Pero existe una brecha entre el modelo y la implementación: Diferencia en los materiales de construcción Diferencia en los métodos de construcción Efectos de escala Modelado de Software 6 Analista Inicio IU_Acceso CtrlAcceso Menu : IU_Inicio : IU_MenuPpal : Gestión : Tarjeta : Analista «builds» IU_Menu 1: Activa Usuarios FrmAcceso CtrlAcceso 2: Activa Diagrama de Clases Identificador «submits» de Análisis «query» Clave 3: ID_Clave Usuarios 4: AceptarClick( ) 5: validaracceso( ID, Clave) 6: buscarcódigo( ID) Diagrama de Clases de Diseño 7: leercontraseña( ) 8: Activa El software tiene la rara propiedad de que permite transformar los modelos en implementaciones completas sin cambiar los medios, herramientas y métodos de ingeniería Tipos de modelos: Informal, formal, semi-formal [3]

4 Modelos informales 7 Uso de figuras y lenguaje natural, con ayuda de tablas y otros elementos SA/RT (Structured Analysis for Real-Time Systems) DARTS (Design Approach for Real-Time Systems) HRT-HOOD (Hard Real-Time Hierarchical Object Oriented Design) ROOM (Real-time Object-Oriented Modeling) Octopus De uso extendido debido a que son muy intuitivos y no requieren una formación muy especializada No pueden ser interpretados por máquinas Especificación SA/RT 8 [4]

5 Modelos formales 9 Uso de notaciones con sintaxis y semántica definidas desde el punto de vista matemático Lógicas temporales: Expresión de propiedades. Ej: CTL (Computational Tree Logic) Álgebras de procesos: Representación de comportamiento. Ej: SDL (Specification and Description Language) Redes de Petri Temporizadas: Formalismo gráfico para modelar comportamiento Su base matemática hace posible la verificación automática de propiedades pero tienen problemas con sistemas de gran tamaño Especificación LOTOS SPECIFICATION DataLink [ in, out ] ( credit : SeqNum ) : noexit BEHAVIOUR ( transmitter [ in, tx_info, tx_ack ] (0, 0, succ(succ(succ(succ(0))))) receiver [ out, rx_info, tx_ack ] (0) ) tx_info rx_info [ tx_info, tx_ack, rx_info, rx_ack ] in line [ tx_info, tx_ack, rx_info, rx_ack ] Tx line Rx tx_ack rx_ack 10 out WHERE PROCESS transmitter [ in, tx_info, tx_ack ] ( ns : SeqNum, nr : SeqNum, credit: SeqNum ) : noexit := ( [ ns lt (nr + credit) ] -> in?data:bitstring ; tx_info!info!ns!data ; transmitter [ in, tx_info, tx_ack ] (succ(ns), nr, credit) [] [ not (nr equal ns) ] -> tx_ack!ack!succ(nr)!empty (* ack arrives *) ; transmitter [ in, tx_info, tx_ack ] (ns, succ(nr), credit) ) ENDPROC [5]

6 Modelos semi-formales 11 Combinan los tipos de notación anteriores o su definición matemática no es muy rigurosa Statemate statecharts UML La representación gráfica con semántica formal se ve favorecida por el avance en la potencia de las máquinas Utilidad de los modelos de software 12 Para inspección Ejecución mental Poco confiable Para análisis formal Confiable Aplicación limitada Para ejecución Más confiable que inspección Experiencia directa! [6]

7 Desarrollo basado en modelos MDD: Model Driven Development Requisitos de los modelos: Ejecutables Que se puedan traducir a la implementación en forma automática posiblemente para diferentes plataformas de implementación (PIM: Platform Independent Models) Requisitos del lenguaje de modelado Su semántica de soporte debe ser precisa (no ambigua) Debe permitir especializarlo al dominio de aplicación El modelo es la implementación 13 Arquitectura basada en modelos MDA: Model Driven Architecture Conjunto de estándares que dan soporte al desarrollo basado en modelos (MDD). Proceso de desarrollo MDA: 14 CCM.NET EJB Transformación Transformación PIM Platform Independent Model PSM Platform Specific Model Código [7]

8 Debilidades de UML UML es el fundamento de MDA Pero debe superar algunas debilidades: No explota suficientemente el potencial de MDD Capacidades inadecuadas de modelado Demasiado complejo Definición inadecuada de la semántica Definición informal No posee capacidades de intercambio de diagramas No está completamente alineado con MOF* (*MetaObject Facility: Lenguaje de modelado para definir lenguajes de modelado) Mejoras de UML Soporte al desarrollo basado en componentes mediante estructuras compuestas (Clases y Componentes) Descomposición jerárquica de la estructura y el comportamiento Integración cruzada de estructura y comportamiento Integración de la semántica de acciones a las construcciones de comportamiento Estructura por niveles para facilitar la implementación incremental y las pruebas de compatibilidad: Básico, Intermedio y Completo. [8]

9 Especificación de UML Se divide en cuatro partes: UML Infrastructure: Define las construcciones fundamentales del lenguaje UML Superstructure: Define las construcciones del nivel de usuario OCL (Object Constrain Language): Lenguaje formal definido para describir expresiones en UML Diagram Interchange: Permite el intercambio de documentos UML entre diferentes herramientas Diagramas de UML Diagramas de Estructura Diagrama de Clases Diagrama de Objetos Diagrama de Componentes Diagrama de Estructuras Compuestas Diagrama de Paquetes Diagrama de Implantación Diagramas de Comportamiento Diagrama de Casos de Uso Diagrama de Actividad Diagrama de Máquinas de Estado Diagramas de Interacción Diagrama de Secuencias Diagrama de Comunicación Diagrama de Tiempos Diagramas de Descripción de Interacciones [9]

10 Diagrama de Clases 19 Clase de asociación: Especifica características propias de una asociación Interfaz ofrecida Interfaz requerida Puerto: Agrupa interfaces para una determinada interacción Diagrama de Objetos 20 [10]

11 Diagrama de Componentes 21 Diagrama de Estructuras Compuestas Presenta la estructura interna de Clases y Componentes 22 (Kobryn and Samuelsson, 2003) [11]

12 Diagrama de Paquetes 23 Diagrama de Implantación 24 [12]

13 Diagrama de Casos de Uso 25 (Douglass, 1999) Diagrama de Actividad 26 Evento de Entrada Evento de Salida Manejador de Excepción: Especifica la acción a realizar cuando ocurre una excepción [13]

14 Diagrama de Máquinas de Estado 27 Regiones concurrentes Acciones en los estados: Acción de Entrada Acción de Salida Diagrama de Secuencias 28 Mensaje de retorno Inicio y final de un hilo Combinación de fragmentos: Bucle (en la figura), alternativos (if-then-else), opcionales, paralelo, etc. [14]

15 Diagrama de Comunicación 29 Nuevo nombre para el Diagrama de Colaboración Diagrama de Tiempos 30 Despliegan el cambio en el estado o el valor de uno o más elementos a lo largo del tiempo. También puede mostrar la interacción entre eventos temporizados y las restricciones de tiempo y duración que los gobiernan [15]

16 Diagrama de Descripción de Interacciones 31 Es una forma de Diagrama de Actividades, en el cual los nodos representan diagramas de interacción (Secuencias, Comunicación) sd Sale RequestItem ref book not found Find book Item found ref Borrow book ref Leave Library (Schmuller, 2004) Referencias 32 Hogg, J. (2003). Brass Bubbles. An Overview of UML 2.0 (and MDA). Tutorial. Fourth Workshop On UML for Enterprise Applications: Delivering the Promise of MDA. Burlingame, USA. June Disponible en: Kobryn, C. and E. Samuelsson (2003). Driving Architectures with UML 2.0. Telelogic White Paper. Disponible en: OMG (2007). "Introduction to OMG's Unified Modeling Language (UML)". Disponible en: Sparx Systems (2008). UML 2 Tutorial. Disponible en: Schmuller, J. (2004). Sams Teach Yourself UML in 24 Hours, Third Edition. Sams Publishing. Disponible en: Douglass, B.P. (1999). "Doing Hard Time: Developing Real-Time Systems With UML, Objects, Frameworks, and Patterns". Addison-Wesley. [16]