3.1 INGENIERIA DE SOFTWARE ORIENTADO A OBJETOS OOSE (IVAR JACOBSON)

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1 3.1 INGENIERIA DE SOFTWARE ORIENTADO A OBJETOS OOSE (IVAR JACOBSON) Introducción Este método proporciona un soporte para el diseño creativo de productos de software, inclusive a escala industrial. El autor plantea el problema del diseño y construcción de software haciendo una comparación con la industria de la construcción, contemplando las siguientes fases: Herramientas Procesos Métodos Arquitectura Figura # 1 Herramientas. Soportan todos los aspectos de la empresa, explícitamente las actividades de arquitectura, métodos y procesos. Procesos. Permite el escalamiento de los métodos, de tal forma que puedan ser aplicados a proyectos de forma interactiva y en partes. Métodos. Establece de manera explícita los procedimientos etapa por etapa que deben seguirse para aplicar la arquitectura al proyecto. Arquitectura. Una buena estructura del sistema es fácil de entender, de cambiar y realizar pruebas y mantenimiento. Las propiedades del sistema determina como la arquitectura debe ser tratada durante el tiempo de vida. Las propiedades de la arquitectura son extremadamente importantes y forman la base del método. Diseño creativo Las actividades creativas de un desarrollo, consisten en la transformación de un conjunto de requerimientos y nociones vagas, en un plan estructurado de construcción y un plan de acción para su implementación. El diseño creativo tomando como referencia una base arquitectónica es seguir paso a paso los métodos y procesos con la asistencia de herramientas, para convertir los requerimientos dentro de una arquitectura viable para la construcción de un proyecto incluyendo la creación de prototipos. El ciclo de vida del sistema Un aspecto importantes durante el desarrollo del sistema, es considerar explícitamente el proceso de cambio Desarrollo del sistema Todos los sistemas cambian durante su ciclo de vida. Hoy en día el desarrollo de los nuevos métodos es conocer que cambios son los principales en la parte global del ciclo de vida, así como el costo del sistema. Una industrial del proceso debe por lo tanto saber sobre los cambios del sistema. Un sistema normalmente desarrolla cambios incorporándose en nuevas versiones. 37

2 Versión 1 Versión 1 Versión 2 Primer desarrollo del ciclo Versión n Figura # 2 La primera versión de un sistema representa una pequeña parte de una composición durante el ciclo de vida del sistema. REQUERIMIENTO ANALISIS CONSTRUCCION PRUEBA SISTEMA Figura # 3 Las actividades de un ciclo de vida son las mismas tanto para desarrollar una nueva versión de un sistema, así como para un sistema totalmente nuevo. La diferencia radica en que las entradas para cada etapa cambian en cada ciclo de vida. Modelo de análisis Especifica el comportamiento funcional del sistema bajo prácticamente circunstancias ideales y sin hacer alusión a un ambiente particular de implementación. Construcción L a primera actividad en la construcción consiste en la implementación de los detalles que conciernen a la arquitectura y construcción del plan, que es ir de una mayor abstracción a concretizar mas el plan. Diseño Formaliza el modelo de análisis en términos del ambiente de implementación y especifica la identidad de los bloques de construcción Prueba del sistema Consiste en la verificación del trabajo de cada uno de los paquetes de servicio definidos en el modelo de análisis Esta fase tiene lugar en varios niveles, desde funciones específicas, hasta el sistema completo. Desarrollo incremental El desarrollo del sistema es usualmente un proceso el cual toma varios años para su terminación. La especificación es seguida por el análisis, la construcción y prueba del sistema completo. Este método puede trabajar si todos los requerimientos del sistema son conocidos del conjunto de salida. 38

3 En la mayoría de los casos, conviene mejor desarrollar el sistema etapa por etapa, empezando con unas cuantas funciones principales, como se va aclarando la comprensión del sistema en cuanto a su funcionalidad se van agregando nuevas funciones, de esta forma el sistema va creciendo. Sistema de desarrollo y metodología Cuando se desarrolla un sistema grande es importante conocer como cada uno de los pasos del método interactúan y como ellos compiten dentro del desarrollo del proceso. Se hace hincapié en la discusión entre el proceso de desarrollo y las ideas básicas que hay detrás del método lo que determina la selección de una arquitectura de un universo de arquitecturas. Finalmente se agregan pocos comentarios acerca de cómo las herramientas CASE deberían ser diseñadas para soportar el desarrollo, iniciando desde las propiedades fundamentales de la arquitectura, métodos y procesos Modelos El sistema de desarrollo es una tarea compleja. Algunos aspectos diferentes han sido tomados en consideración. Se trabaja con 5 modelos: o El modelo de requerimientos: El objetivo es la captura de requerimientos funcionales. o El modelo de análisis: El objetivo es dar al sistema una estructura de objetos robusta y flexible a los cambios. o Modelo de diseño: Tiene como objetivo adoptar y refinar la estructura de objetos en el ambiente actual de implementación. o El modelo de implementación: Tiene como objetivo implementar el sistema o El modelo de prueba: Su objetivo es verificar el sistema. Análisis Construcción Prueba Modelo de Requerimientos Modelo de Análisis Modelo de Diseño Modelo de Implementación Modelo de Prueba Figura # 4 La idea básica de estos modelos es capturar el concepto inicial de todos los requerimientos funcionales y usar sus perspectivas. Es por eso que la relación entre ellos es importante. Para hacer posible el mantenimiento del sistema es también necesario que los modelos sean tangibles. Procesos y modelos Durante el desarrollo de un sistema se crea un modelo del sistema. El diseño de este modelo trabaja sobre un proceso de descripción con el cual será desarrollado el sistema. Esos modelos son expresados en un cierto espacio de información. Cada proceso toma uno o varios modelos y transforma esto dentro de otros modelos. 39

4 Entrada Proceso Salida Modelo A Modelo B Figura # 5 Los procesos transforman un modelo en otro modelo El modelo final será una descripción del sistema, completo y probado. Esta descripción normalmente consiste del código fuente y su documentación. Proceso de análisis El proceso de análisis produce dos modelos, a partir de la especificación de requerimientos, un modelo de requerimientos es creado para especificar toda la funcionalidad del sistema. Esto es principalmente hecho por: casos de uso en el modelo de casos de uso, el cual forma parte del modelo de requerimientos. El modelo de requerimientos es la base de otro modelo creado por el proceso de análisis, llamado modelo de análisis. El modelo de análisis es la base de la estructura del sistema. En este modelo se especifican todos los objetos lógicos que serán incluidos en el sistema y como están relacionados y agrupados. Modelo de Requerimientos diseño implementación Modelo de Análisis Modelo de Diseño Modelo de Implementación Modelo de requerimientos Figura # 6 Actores y Casos de Uso La primera transformacion hecha de la especificacion de requerimientos para el modelo de requerimientos consiste en: o o o Un modelo de caso de uso Descripción de la interfase Un modelo en el dominio del problema 40

5 Actor Caso de uso Figura # 7 El modelo de caso de uso usa actores y caso de uso Estos conceptos son usados para definir qué existe contacto externo con el sistema (actores), y qué debería ser hecho por el sistema (caso de uso). Los actores representan quienes interactúan con el sistema. Representan todas las necesidades de cambio de información con el sistema. Dado que el actor representa la parte exterior del sistema no se describirán detalles de ellos. La diferencia entre un actor y un usuario radica en que el usuario es la persona que usa el sistema, mientras que el actor es un rol que el usuario puede jugar. EJEMPLO DE UN MODELO DE CASO DE USO. Jugador Jugar_Pacman Figura # 8 Manejo del diseño de un caso de uso El modelo del sistema usará un manejo de casos de uso. Cuando se desea un cambio en el comportamiento del sistema, se remodela el actor y el caso de uso apropiado. Otra característica importante del modelo de requerimientos es que podemos discutir esto con el usuario y encontrar sus requerimientos y preferencias. Este modelo es fácil de entender y formularlo desde la perspectiva del usuario y generar un buen sistema de acuerdo a sus requerimientos. El soporte del modelo de caso de usos es apropiado para desarrollar las interfaces de los casos de uso. Aquí un prototipo de interfase de usuario es una buena herramienta. El modelo de caso de uso controla la formulación de otros modelos. Esto es desarrollado en cooperación con el modelo de dominio de objeto. 41

6 Modelo de casos de uso Expresado en términos de realizado por probado en Estructurado por mplementado por Clases... SI SI SI Modelo en el Modelo de análisis Modelo de diseño Modelo de Modelo de prueba Dominio de objetos implementación Figura # 9 Modelo de análisis Se ha visto que el modelo de requerimientos tiene como objetivo definir las limitaciones del sistema y especificar su comportamiento. Cuando el modelo de requerimientos ha sido desarrollado y aprobado por los usuarios se puede iniciar el desarrollo del sistema. La información para este sistema se enfoca en la captura de: Información: Especifica la información de ayuda en el sistema. Así como describe el estado interno del sistema. Comportamiento: Especifica el comportamiento que adopta el sistema. Especifica cuando y como el sistema cambia de estado. Presentación: Detalla la presentación del sistema al mundo exterior. Comportamiento Presentación Información Dimensiones del modelo de análisis Figura # 10 42

7 Existen varios tipos de objetos usados para la estructura del sistema en el modelo de análisis Objeto entidad Objeto de interfase Objeto de control Figura # 11 Cada objeto al menos captura dos de las tres dimensiones del modelo de análisis, sin embargo cada uno de ellos tiene cierta inclinación hacia una de las dimensiones. comportamiento presentación información Figura # 12 El modelo de requerimientos es estructurado en el modelo de análisis El modelo de análisis esta formado a partir del modelo de casos de uso. Cada caso de uso será divido en objetos de 3 tipos. En el modelo de requerimientos se especifica toda la funcionalidad del sistema. Esta funcionalidad debe ser ahora conformada para obtener una estructura completa y robusta. Funcionalidad de un caso de uso Asignando responsabilidades a objetos. Objeto de interfase Objeto entidad Objeto de control Figura # 13. Funcionalidad de un caso de uso convertida a responsabilidades de Objetos. 43

8 La funcionalidad de un caso de uso convertida a responsabilidades de objetos. La partición se realiza básicamente de acuerdo a los siguientes principios: Aquella funcionalidad de casos de uso la cual es directamente dependiente del ambiente del sistema, es representada por objetos de interfase. Aquella funcionalidad derivada del almacenamiento y manejo de información, la cual de manera natural no encaja en ningún objeto de interfase, es representada por objetos entidad. Aquella funcionalidad especificada para unos pocos casos de uso y que de manera natural no encaja en ninguno de los objetos anteriores, es representada por objetos de control. El modelo de diseño de objetos El proceso de construcción edifica el sistema usando tanto el modelo de análisis y el modelo de requerimientos. Primero se crea el modelo de diseño que es un refinamiento y formalización del modelo de análisis. Al inicio del trabajo cuando se desarrolla el modelo de diseño es para adaptarlo a la implementación del ambiente actual. Comportamiento Ambiente de Implementación Información Presentación Figura # 14 Una diferencia entre el modelo de análisis y el modelo de diseño es que el modelo de análisis debe ser visto como un modelo conceptual o lógico del sistema, y el modelo de diseño contiene el código, por lo cual el modelo de diseño deberá ser una representación de la manera como el código fuente es estructurado, manejado y escrito. Modelo de análisis Modelo de diseño Empiezan a aparecer consecuencias del ambiente de implementación Refinamiento. Figura # 15 Transición del modelo de análisis al modelo de diseño 44

9 3.1.4 Bloques El concepto de bloque describe la intención de cómo el código debe ser producido. Los bloques son el diseño de objetos y ellos se dibujan como rectángulos. Un bloque normalmente apunta para implementar un objeto de la etapa de análisis, aquí puede ser posible usar los diferentes tipos de bloques:! Bloque de interfase.! Bloque de Entidad.! Bloque de Control. Figura # 16 Bloque Diagrama de interacción Para describir una secuencia de estímulos se usan los diagramas de interacción. Se puede describir como varios bloques se comunican mediante envió de estímulos de uno a otro. Como una base para esa interacción se usa otra vez el modelo de caso de uso. Describe en detalle para cada caso de uso, una secuencia de estimulo la cual es enviada entre los bloques. bloque 1 bloque 1 bloque 3 bloque 4 s1 s2 s3 s4 Figura # 17 Diagrama de Secuencia Genérico La Figura # 17 muestra la representación de un diagrama de secuencia, donde el tiempo avanza de arriba hacia abajo y la flechas indican comunicación entre objetos. En la Figura # 18 se muestra un ejemplo práctico usando el problema del Pacman. 45

10 : Jugador : Pacman : Fantasma Camina_ Camina_ Come_Fantasma(Valor) Come_Fantasma(Pacman) Figura # 18 Diagrama de Secuencia del ejemplo Trabajando con el modelo de diseño Durante la construcción del proyecto, se procede a la edificación del modelo de diseño. Para cada objeto en el modelo de análisis, se asigna un bloque en el modelo de diseño. Cuando se tiene que crear la estructura del bloque, se dibuja un diagrama de interacción para mostrar como los bloques se comunican. Normalmente se dibuja un diagrama de interacción para cada caso de uso. El comportamiento del objeto. Como un nivel intermedio, considerando la parte interna del objeto, antes de iniciar la implementación se puede usar una gráfica de transición de estado, su propósito es proporcionar una descripción simplificada, que mejore la comprensión del bloque, sin tener que bajar a nivel de código fuente, proporcionando una descripción que es menos dependiente del lenguaje de programación seleccionado. En este tipo de gráficas se describe cual estímulo puede ser recibido y que va a suceder cuando el estímulo es recibido. Esta gráfica usa los símbolos mostrados en la Figura #

11 Inicio Regreso de mensaje Estado Envía señal Envía mensaje Recibe señal Recibe mensaje Realiza un trabajo Figura # 19, Notación para las gráficas de transición de estados. El modelo de Implementación La implementación del modelo consiste de la notación del código. La información de espacio es la opción del lenguaje de programación que se usa. no necesariamente se requiere de un lenguaje de programación orientada a objeto, sin embargo, si se recomienda el uso de un lenguaje de programación orientada a objeto, desde la concepción inicial hasta la construcción. La base para la implementación es el modelo de diseño. Aquí se especifica la interfase de cada bloque. El modelo de prueba El modelo de prueba es el ultimo modelo a construir. Describe simplemente el estado de resultados de la prueba. El modelo de requerimientos de nuevo representa una herramienta potente de prueba, al probar cada caso de uso, se verifica que los objetos se comuniquen correctamente en dicho caso de uso. De manera simular se verifica la interfase de usuario, descrita en el modelo de requerimientos, con todo lo anterior, el modelo de requerimientos es la base de verificado para el modelo de prueba. 47

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