08 Introducción a UML

Transcripción

1 08 Introducción a UML Pablo Gervás F. Informática, UCM, noviembre 2003 Sobre trabajo de T. Quatrani

2 Usos de UML El lenguaje unificado de modelado UML se usa para: Mostrar los límites de un sistema y sus funcionalidades principales, utilizando casos de uso y actores Ilustrar la realizaciones de casos de uso, utilizando diagramas de interacción Representar una estructrua estática del sistema, utilizando diagramas de clases

3 Tipos de diagrama UML ofrece 9 tipos de diagramas Diagramas de clases Diagramas de casos de uso Diagramas de colaboración Diagramas de actividades Diagramas de componentes Diagramas de objetos Diagramas de secuencia Diagramas de estados Diagramas de despliegue

4 Ejemplo de uso de UML Una universidad quiere informatizar su sistema de matricula El Administrador plantea una oferta de asignaturas para el semestre Cada asignatura puede ofrecerse en varios grupos Los estudiantes eligen 4 asignaturas principales y 2 alternativas Una vez el estudiante se ha matriculado para el semestre, se informa al sistema de facturación para que le pase al cobro la matrícula. Los estudiantes pueden usar el sistema para añadir o abandonar asignaturas durante un periódo de tiempo después de la matrícula Los profesores usan el sistema para recibir las listas de matriculados en sus asignaturas Se asignan contraseñas a los usuarios del sistema, que se utilizan para el control de acceso. Copyright 1997 by Rational Software Corporation

5 Actores Un actor es alguien o algo que tiene que interactuar con el sistema que se está desarrollando Administrador Profesor Estudiante Facturación

6 Casos de uso Un caso de uso es un patrón de comportamiento que muestra el sistema Cada caso de uso es una secuencia de transacciones relacionadas llevadas a cabo por un actor y el sistema a modo de diálogo. Se examinan los actores para determinar sus necesidades Administrador -- editar la oferta de asignaturas Profesor -- pedir listas Estudiante -- editar horario Facturación -- recibir información de matrícula del sistema Editar horario Pedir listas Editar plan de estudios

7 Documentar los casos de uso Se crea un flujo de eventos para cada caso de uso Escrito desde el punto de vista del actor Detalla lo que el sistema debe proporcionar al actor cuando se ejecuta el caso de uso Contenidos típicos Cómo empiea y acaba el caso de uso El flujo normal de eventos Flujos alternativos de eventos Flujos excepcionales de eventos

8 Editar oferta Flujo de eventos Este caso de uso empieza cuando el Administrador accede al sistema de matrícula y escribe su contraseña. El sistema verifica que la contraseña es válida (E-1) y pide al Administrador que seleccione el semestre actual o un semestre futuro (E-2). El Administrador selecciona el semestre deseado. El sistema pide al Administrador que seleccione la actividad deseada: AÑADIR, ELIMINAR, REVISAR, o SALIR. Si la actividad seleccionada es AÑADIR, se ejecuta el flujo secundario S-1: Añadir una asignatura. Si la actividad seleccionada es ELIMINAR, se ejecuta el flujo secundario S-2: Eliminar una asignatura. Si la actividad seleccionada es REVISAR, se ejecuta el flujo secundario S-3: Revisar oferta. Si la actividad seleccionada es SALIR, finaliza el caso de uso....

9 Diagrama de casos de uso Los diagramas de casos de uso se crean para visualizar las relaciones entre los actores y los casos de uso. Estudiante Pedir lista de alumnos Profesor Editar horario Facturacion Administrador Editar oferta de asignaturas

10 Realizaciones de casos de uso El diagrama de casos de uso presenta una visión del sistema desde fuera Los diagramas de interacción describen cómo los casos de uso se realizan a través de interacciones entre conjuntos de objetos Hay dos tipos de diagramas de interacción Diagramas de secuencia Diagramas de colaboración Copyright 1997 by Rational Software Corporation

11 Diagrama de secuencia Un diagrama de secuencia muestra las interacciones entre objetos en orden cronológico : Estudiante impreso matrícula gestor matriculas matematica 101 matem. 101 grupo A 1: rellenar datos 2: enviar 3: añadir asignatura(juan, matematica 101) 4: quedan plazas? 5: quedan plazas? 6: añadir(juan) 7: añadir (juan) Copyright 1997 by Rational Software Corporation

12 Diagrama de colaboración Un diagrama de colaboración muestra las interacciones entre objetos organizadas en torno a los objetos y sus relaciones entre ellos. 1: rellena info asignatura 2: procesa impreso asignatura : Impreso asignatura : Administrador 3: añade asignatura unaasignatura : Asignatura 4: nueva asignatura elgestor : Gestor Oferta Copyright 1997 by Rational Software Corporation

13 Diagramas de clases Capturan la vista de diseño estática de un sistema desde el punto de vista de las clases Un diagrama de clases muestra la existencia de clases y las relaciones entre ellas en la vista lógica del sistema Elementos de UML de los diagramas de clases Clases, su estructura y su comportamiento Relaciones de asociación, agregación, dependencia, y herencia Indicadores de multiplicidad y navegación Nombres del papel que juega cada clase en una relación Copyright 1997 by Rational Software Corporation

14 Clases Una clase es una colección de objetos con estructura común, comportamiento común, relaciones comunes, y semántica común Se encuentran las clases a base de examinar los objetos en los diagramas de secuencia y colaboración Una clase se dibuja como un rectángulo con tres compartimentos Se debe poner nombre a las clases usando el vocabulario del dominio Se debe intentar definir maneras pre-establecidas de poner nombres Por ejemplo, todas las clases son nombres en singular que empiezan por mayúscula Copyright 1997 by Rational Software Corporation

15 Representación de una clase Nombre Persona Ventana tamaño : Area visible : Booleano mostrar() ocultar() Nombre Atributos Métodos

16 Representación en detalle Gran nivel de detalle Atributos Ámbitos Visibilidad Abstracción Presentaciones Ventana + tamaño : Area = (100,100) # visible : Booleano + tamaño-defecto : Rectángulo # tamaño-máximo : Rectángulo - Xptr : Ventana + mostrar() + ocultar() + crear()

18 Operaciones El comportamiento de una clase se representa mediante operaciones Las operaciones se encuentran examinado los diagramas de interacción impreso gestor matricula matriculas Gestor Matriculas 3: añadir asignatura(juan, matem. 101) añadir asig(estud,asigna) Copyright 1997 by Rational Software Corporation

19 Atributos La estructura de una clase se representa mediante sus atributos Los atributos se encuentran examinando las definiciones de las clases, los requisitos del problema, y aplicando conocimiento del dominio Cada oferta de asignatura tiene un número, un lugar y una hora OfertaAsignatura numero lugar hora Copyright 1997 by Rational Software Corporation

20 Clases ImpresoMatricula AlgoritmoHorarios GestorMatriculas añadirestudiante(asig, InfoEstud) Estudiante carrera Asignatura nombre numero de creditos abrir() añadirest(infoestud) Profesor categoria OfertaAsignatura lugar abrir() añadirest(infoestud) Copyright 1997 by Rational Software Corporation

21 Relaciones Las relaciones constituyen el camino para que se comuniquen los objetos Se examinan los diagramas de secuencia y colaboración para determinar qué relaciones entre objetos tienen que existir para que pueda darse el comportamiento deseado - si dos objetos necesitan comunicarse, deber haber una relación entre ellos Hay tres tipos de relación: Asociación Agregación Dependencia Copyright 1997 by Rational Software Corporation

22 Relaciones Una asociación es una conexión bi-direccional entre clases Una asociación se representa como una lína que conecta las clases relacionadas Una agregación es una relación más fuerte: entre el todo y las partes que lo componen Una agregación se representa como una línea que conecta las clases relacionadas con un rombo junto a la clase que representa el todo Una relación de dependencia es una relación más débil: la qu hay entre un cliente y un proveedor cuando el cliente no tiene conocimiento semántico del proveedor Una dependencia se representa como una línea punteada que apunta del cliente al proveedor Copyright 1997 by Rational Software Corporation

23 Asociación Dirección < Empleo Compañía Empleador Empleado Nombre Persona Rol Dirección

24 Multiplicidad y navegación La multiplicidad define cómo varios objetos participan en las relaciones La multiplicidad de una relación es el número de ejemplares de una clase relacionados con UNA instancia de otra clase Para cada asociación y agregación, hay dos decisioens de multiplicidad que tomar: una para cada extremo de la relación Aunque las asociaciones y las agregaciones son bi-direccionales por defecto, a veces es deseable restringir la navegabilidad de la relación a una sola dirección Si la navegabilidad está restringida, se añade una punta de flecha para indicar la dirección de navegación Copyright 1997 by Rational Software Corporation

25 Multiplicidad 0 ó más 1 ó más Compañía < Empleo * 1..* Empleador Empleado Persona

26 Ejemplos de multiplicidades Ejemplos de multiplicidades * * 1..* ,7..10,15,19..*

27 Agregación Agregación Tipo especial de asociación Connotación semántica de posesión, contención o composición Polígono 1 3..* Punto Símbolo de agregación

28 Composición Composición Agregación con connotación de posesión Coincidencia en tiempo de vida entre el todo y las partes Ventana Símbolo de composición Deslizador 2 Título 1 Cuerpo 1 Barra Encabezado Panel

29 Representación de la composición V entana Ventana Des lizador[2] : Barra Título : Encabezado Cuerpo : Panel Deslizador: Barra 2 Título: Encabezado1 Cuerpo: Panel1

30 Dependencia Dependencia Refleja relación semántica entre dos clases No representa asociación entre ejemplares Refleja que el cambio de una clase puede afectar a la otra ClaseB <<amiga>> ClaseA <<llama>> Dependencia ClaseC

31 Multiplicidad y navegación ImpresoMatricula 0..* AlgoritmoHorarios 1 GestorMatriculas añadirestudiante(asig, InfoEstud) Estudiante carrera 1 0..* Asignatura nombre numero de creditos abrir() añadirest(infoestud) Profesor categoria * OfertaAsignatura lugar abrir() añadirest(infoestud)

32 Herencia Herencia es la relación entre una superclase y sus subclases Hay dos maneras de encontrar la herencia: Generalización Especialización Los atributos, operaciones, y/o relaciones comunes deben representarse al nivel aplicable más alto de la jerarquía Copyright 1997 by Rational Software Corporation

33 Representación de la herencia Forma Polígono Elipse Spline Forma Polígono Elipse Spline

34 Encontrar relaciones Se encuentran relaciones examinando los diagramas de interacción Si dos objetos "hablan" debe haber un camino para la comunicación Gestor Matriculas Matem. 101: Asignatura Gestor Matriculas 3: añadir estud(juan) Asignatura Copyright 1997 by Rational Software Corporation

35 Relaciones ImpresoMatricula AlgoritmoHorarios GestorMatriculas añadirestudiante(asig, InfoEstud) Estudiante carrera Asignatura nombre numero de creditos abrir() añadirest(infoestud) Profesor categoria OfertaAsignatura lugar abrir() añadirest(infoestud) Copyright 1997 by Rational Software Corporation

36 Herencia ImpresoMatricula AlgoritmoHorarios UsuarioSistema nombre GestorMatriculas añadirestudiante(asig, InfoEstud) Estudiante carrera Asignatura nombre numero de creditos abrir() añadirest(infoestud) Profesor categoria OfertaAsignatura lugar abrir() añadirest(infoestud) Copyright 1997 by Rational Software Corporation

37 Diagramas de objetos Capturan la vista de diseño estática de un sistema desde el punto de vista de los objetos En los diagramas de objetos No aparece la herencia No aparecen las dependencias

38 Representación de un objeto Triángulo: Polígono centro = (0,0) vértices = ((0,0),(4,0),(4,3)) colorlínea = negro colorfondo = blanco Nombre y tipo Atributos y valores

39 Variaciones posibles Triángulo: Polígono Objeto con nombre y tipo Triángulo Objeto con nombre y sin tipo : Polígono Objeto anónimo con tipo

40 Estado de un Objeto Un diagrama de transición de estados muestra La evolución de una clase dada Los eventos que producen una transición de un estado a otro Las acciones que resultan de un cambio de estado Los diagramas de transición de estado se crean para objetos que tengan un comportamiento dinámico significativo Copyright 1997 by Rational Software Corporation

41 Diagrama de Transición de Estado Add student[ count < 10 ] Initialization do: Initialize course Cancel Canceled do: Notify registered students Add Student / Set count = 0 Cancel Cancel Open entry: Register student exit: Increment count Closed do: Finalize course [ count = 10 ] Copyright 1997 by Rational Software Corporation

42 La presencia física del software Los diagrams de coponentes ilustran la organización y dependencias entre componentes software Un componente puede ser Un componente de código fuente Un componente en tiempo de ejecución Un componente ejecutable

43 Diagrama de componentes Billing.exe Register.exe Billing System Course.dll Course People.dll User Student Professor Course Course Offering

44 Despliegue del sistema El diagrama de despliegue muestra la configuración de los nodos de procesamiento que participan en la aplicación y los procesos software que residen en ellos El diagrama de despliegue muestra la distribución de componentes a lo largo de la empresa.

45 Diagrama de despliegue Matricula Base de datos Biblioteca Edificio Principal Residencia

46 Ampliando UML Se utilizan estereotipos para ampliar la notación de UML Se usan los esterereotipos para clasificar y ampliar asociaciones, relaciones de herancia, clases y componentes Ejemplos: Estereotipos de clase: interfaz, control, entidad, excepcion Estereotipos de componente: subsistema