Ingeniería del Software Orientado a Objetos. Unidad 6: Vistas del UML

Transcripción

1 Ingeniería del Software Orientado a Objetos Unidad 6: Vistas del UML

2 El UML Es un lenguaje estándar para escribir planos del software. El UML es sólo un lenguaje y como tal es parte de un método de desarrollo de software. Es independiente del proceso de software.

3 UML El UML es un lenguaje para: Visualizar Especificar Construir Documentar Los artefactos de un sistema de software

4 Vistas del UML Vista Estructural Vista de Implementación Vista del Usuario Vista del Comportamiento Vista de Ambiente

5 Vista del Usuario (User View) Representa el problema y la solución desde la perspectiva de los individuos a cuyo problema se enfoca la solución.

6 Vista Estructural (Structural View) Incluye los aspectos estáticos o estructurales del problema y la solución. También se conoce como la vista estática o lógica.

7 Vista del Comportamiento (Behavioral View) Incluye los aspectos dinámicos del problema y la solución. También se conoce como la vista dinámica, de procesos, concurrente o colaborativa.

8 Vista de Implementación (Implementation View) Incluye los aspectos estructurales y de comportamiento de la realización de la solución. Esta vista se conoce también como la vista de componentes o de desarrollo.

9 Vista de Ambiente (Environment View) Abarca los aspectos estructurales y de comportamiento del dominio en el cual la solución debe ser realizada. También se conoce como vista de instalación o vista física.

10 Vistas 4+1 del UML Vista Lógica Vista de Desarrollo Escenarios Vista de Procesos Vista Física

11 6.2 Diagramas del UML

12 Diagrama de Casos de Uso <<include>> Maestro Registra Calificación <<include>> Aut entifica Usuario <<extend>> Alumno Consulta Kardex Bloquea Cuenta

13 Casos de Uso Es una secuencia de transacciones realizadas por un sistema que arrojan un resultado medible de valores para un actor particular Representan la funcionalidad que provee el sistema.

14 ...Casos de Uso Modelan un diálogo entre los actores y el sistema. La colección de los casos de uso de un sistema constituyen todas las formas definidas en las que el sistema puede ser utilizado.

15 Actores Los actores NO son parte del sistema, representan cualquier ente que debe interactuar con el sistema. Un actor puede: Sólo captar información en el sistema. Sólo recibir información del sistema. Captar y recibir información al y desde el sistema.

16 Relaciones entre Casos de Uso Una relación de asociación puede existir entre un actor y un caso de uso. Este tipo de relaciones se denominan asociaciones de comunicación ya que representan la comunicación entre un actor y un caso de uso. UML define cuatro tipos de relación en los Diagramas de Casos de Uso.

17 Relación de comunicación Actor C aso de U so

18 Relación de Inclusión (include) Se da entre dos casos de uso cuando uno de ellos representa funcionalidad que se comparte con otros casos de uso. La asociación se representa con una flecha que va desde el caso de uso base hacia el caso de uso incluido. <<include>> Caso de Uso Origen C aso de U so Desti no

19 Relación de extensión (extend) Se usa para mostrar: Comportamiento opcional. Comportamiento que se ejecuta sólo bajo ciertas circunstancias, tales como disparar una alarma. Varios flujos diferentes pueden ser ejecutados basados en la selección del actor. Se representa como una flecha que apunta del caso de uso extendido al caso de uso base <<extend>> Caso de uso base Caso de Uso extendido

20 Diagrama de Casos de Uso Documenta el comportamiento del sistema en desarrollo. Muestra las funciones que el sistema debe cumplir, su entorno (actores) y las relaciones entre los casos de uso y los actores (diagrama de casos de uso). El papel más importante de un modelo de casos de uso es el de comunicar.

21 Ejemplo de Diagrama de Casos de Uso <<include>> A utentifica con password Maes tro Registra Calificación <<include>> Autentifica Usuario Autentifica con retina <<extend>> Alumno Consulta Kardex Bloquea Cuenta

22 Diagrama de Actividades El sistema pide usuario y password [ intentos <= 3 ] El sistema valida al alumno válido int entos El sistema despliega el kardex [ intentos > 3 ] El sistema bloquea la cuenta del alumno

23 Diagrama de Actividades Los diagramas de actividades representan la dinámica del sistema. Muestran el flujo del control en el sistema conforme pasa de una actividad a otra, cuales actividades pueden ser llevadas a cabo en paralelo y cualquier trayectoria alternativa del flujo.

24 ...Diagrama de Actividades En la etapa inicial (inception) del proyecto, los diagramas de actividades pueden ser creados para representar el flujo entre casos de uso, o para representar el flujo dentro de un caso de uso en particular. En las etapas avanzadas del proyecto, los diagramas de actividades pueden ser creados para mostrar el flujo de una operación en el diseño del sistema.

25 Diagrama de Actividades Actividad inicial Barras de sincronización Actividad final

26 ...Diagrama de Actividades con Marcos de Responsabilidad

27 Ejemplo de diagrama de actividades El sistema pide usuario y password [ intentos <= 3 ] El sistema valida al alumno válido intentos El sistema despliega el kardex [ intentos > 3 ] El sistema bloquea la cuenta del alumno

28 Diagrama de Clases Persona Nombre Direccion obtendireccion() Maestro Alumno calif ica 1 tiene materiacursada materia calificacion registracalificacion() 0..n 1 Kardex

29 Diagrama de Clases Es un diagrama que muestra un conjunto de clases, interfaces, colaboraciones y sus relaciones. Gráficamente, un diagrama de clases es una colección de vértices y arcos.

30 Utilidad de los Diagramas de Clase Se utilizan para modelar la vista de diseño estático de un sistema. Por lo regular se utilizan para una de las siguientes cosas: Modelar el vocabulario del sistema Modelar colaboraciones simples Modelar el esquema lógica de la BD

31 Modelado del vocabulario del Sistema Involucra tomar decisiones acerca de cuáles abstracciones son parte del sistema en consideración y cuáles caen fuera de sus fronteras. Se usan los diagramas de clase para especificar estas abstracciones y sus responsabilidades.

32 Modelado de colaboraciones simples Una colaboración es una sociedad de clases, interfaces y otros elementos que trabajan en conjunto para proveer algún comportamiento cooperativo que es mayor que la suma de sus elementos. Los diagramas de clases se utilizan para visualizar y especificar este conjunto de clases y sus relaciones.

33 Modelado de esquema lógico de BD El esquema de una BD es el equivalente al plano de un edificio. Cuando se requiere almacenar información persistente en una base de datos, se pueden utilizar los diagramas de clase para construir los planos (el esquema).

34 Relaciones entre clases Dependencia Generalización Asociación Realización

35 Dependencia Es una relación de uso, la cual establece que un cambio en la especificación de una cosa puede afectar a otra que la utiliza, pero no necesariamente en el caso contrario. Se utilizan cuando es necesario denotar que una clase utiliza a otra. Una relación de dependencia se representa como una línea punteada que apunta del cliente al proveedor.

36 ...Dependencia Por lo regular se usarán dependencias en el contexto de clases para mostrar que una clase usa a otra clase como argumento en la firma de alguna operación.

37 Generalización Es una relación entre una cosa general (llamada la superclase o padre) y una clase más específica de esa cosa. Comúnmente llamada relación es un tipo de. Significa que los objetos de los hijos pueden ser usados en cualquier parte que el padre sea requerido, pero no en el caso contrario.

38 ...Generalización Un hijo hereda los atributos y operaciones de sus padres. A veces el hijo tiene atributos y operaciones adicionales. Una operación del hijo que tiene la misma firma que una operación del padre sobreescribe esta última, esto se conoce como polimorfismo.

39 ...Generalización Una clase puede tener cero, uno o más padres. Una clase que no tiene padres y tiene uno o más hijo se conoce como clase raíz o clase base. Vehiculo combustible : String Vehiculo(tipoCombustible : String) getcombustible() : String setcombust ible() : Int eger virar(rumbo : String) : Boolean Una clase sin hijos es una clase hoja. Una clase con un solo padre se dice que usa herencia simple. Una clase con más de un padre se dice que usa herencia múltiple. Barco Automovil

40 Asociación Es una relación estructural que especifica que los objetos de una cosa están conectados a objetos de otra. Es una conexión semántica bidireccional entre clases. No es un flujo de datos como se define en el análisis y diseño estructurado, los datos pueden fluir en cualquier dirección a través de la asociación.

41 ...Asociación Una asociación entre clases significa que existe una liga entre los objetos de las clases asociadas. Dada una asociación que conecta dos clases, se puede navegar de un objeto de una clase a un objeto de la otra clase y viceversa. Una clase puede tener asociaciones así misma.

42 ...Asociación Una clase se puede asociar con una, dos o más clases Una asociación que conecta exactamente dos clases es llamada asociación binaria.

43 ...Asociación Adornos Las asociaciones pueden tener nombre. El nombre de una asociación por lo regular se representa con un verbo.

44 ...Asociación En una asociación se pueden representar los roles que cada clase desempeña. Los roles son sustantivos que describen el papel de la clase en la asociación

45 ...Asociación Restricciones Es probable que las asociaciones se puedan dar bajo ciertas restricciones, estas se pueden representar mediante una condición encerrada entre llaves del lado de la clase que tiene que cumplirla.

46 ...Asociación Multiplicidad Indica la cantidad de objetos de una clase que se relacionan con uno o más objetos de la clase asociada. Se representa mediante un valor o intervalo de valores a un lado de la clase, que indica el número de ocurrencias de los objetos de la clase que se pueden dar en la asociación

47 ...Asociación Asociaciones calificadas Cuando la multiplicidad de una asociación es de uno a muchos, con frecuencia se presenta un reto muy particular: la búsqueda. Cuando un objeto de una clase tiene que seleccionar un objeto particular de otra clase para cumplir con el papel de la asociación, la primera clase utilizará un atributo en particular para localizar al objeto adecuado. Factura list aarticulos 1..n Articulo

48 ...Asociación Clases de asociación Una asociación, al igual que una clase, puede contener atributos y operaciones. Cuando este es el caso se define una clase de asociación.

49 Agregación Es una forma especializada de asociación, en la cual, el todo está relacionado con sus partes. La agregación se conoce también como una relación es parte de.

50 Composición Una composición es un tipo especial de agregación. Cada componente dentro de una composición puede pertenecer tan sólo a un todo. Las partes se crean y destruyen con el todo. El todo es responsable de manejar la creación y destrucción de las partes.

51 ...Composición Frame Panel Button TextArea

52 Realización Una realización es una relación semántica entre clasificadores en la cual un clasificador especifica un contrato que el otro se obliga a cumplir. Gráficamente una realización se representa como una línea punteada con una flecha cerrada grande apuntando al clasificador que especifica el contrato.

53 ...Realización Contrato Empleado

54 Clases Abstractas Una clase abstracta es aquella que no provee objetos y se utiliza por lo general como superclase para derivar clases que sí aportarán objetos al sistema. Las clases abstractas se representan con el nombre de la clase en letra cursiva.

55 Interfaces Son clases que definen un conjunto de operaciones accesibles externamente. Se utilizan para modelar una colección de operaciones que definen un servicio que ofertan diferentes clases. Las interfaces no contienen atributos, solo operaciones

56 ...Interfaces

57 Visibilidad Establece el tipo de acceso que van a tener las otras clases a los atributos u operaciones de una clase. Existen tres niveles: Público: Todas las clases la pueden acceder. Se representa antecediendo el símbolo de suma (+) al atributo o a la operación. Protegido: Sólo las clases heredadas lo pueden acceder. Se representa con el símbolo de número (#). Privado: Sólo la clase original tiene acceso. Se representa con el símbolo de resta (-). Todas las operaciones en las interfaces y realizaciones son públicas.

58 Ejemplo de Diagrama de Clases Persona Nombre Direccion obtendireccion() Maestro Alumno calif ica 1 tiene materiacursada materia calificacion registracalificacion() 0..n 1 Kardex

59 Diagrama de Objetos alumnox : Alumno maestroy : Maestro cursoz : materiascursadas

60 Diagrama de Objetos Muestra un conjunto de objetos y sus relaciones en un punto en el tiempo. Contienen: Objetos Enlaces Al igual que los demás diagramas pueden contener notas y restricciones.

61 ...Diagramas de Objetos Se usan al igual que los diagramas de clases para modelar la vista estática del diseño, pero desde la perspectiva de una instancia real o de prototipo. Modelar estructuras de objeto implica tomar un snapshot de los objetos del sistema en un momento dado.

62 Diagrama de Secuencia : Alumno despliega pantallalogin validador reportekardex : Kardex valida(alumno) despliega(alumno)

63 Diagrama de Secuencia Muestra las interacciones de los objetos ordenados en una secuencia de tiempo. Muestra los objetos y las clases involucradas en el escenario y la secuencia de mensajes intercambiados entre los objetos necesaria para llevar a cabo la funcionalidad del escenario.

64 ...Diagrama de Secuencia

65 Diagramas de Secuencia : Alumno despliega pantallalogin validador reportekardex : Kardex valida(alumno) despliega(alumno)

66 Diagramas de Colaboración 1: despliega pantallalogin 2: valida(alumno) : Alumno validador reportekardex : Kardex 3: despliega(alumno)

67 Diagrama de Colaboración Muestra a los objetos con sus relaciones entre sí, además de los mensajes que se intercambian entre ellos. Es semánticamente equivalente al diagrama de secuencia.

68 ...Diagrama de Colaboración

69 ...Diagrama de Colaboración 1: despliega pantallalogin 2: valida(alumno) : Alumno validador reportekardex : Kardex 3: despliega(alumno)

70 Diagramas de Estados

71 Diagramas de Estados Un estado representa una condición en la vida de un objeto durante la cual se lleva a cabo una acción, se espera por un evento o se satisface una condicional. El estado de un objeto puede ser caracterizado por el valor de uno o más atributos de su clase. Los casos de uso y los escenarios sirven para describir el comportamiento del sistema, es decir, la interacción entre los objetos participantes.

72 ...Diagrama de Estados Los diagramas de estado sirven para describir el comportamiento dentro de un objeto. Muestra los estados de un objeto, los eventos o mensajes que causan la transición de un estado a otro y las acciones resultantes de ese cambio de estado. Se crean sólo para los objetos con comportamiento dinámico significativo.

73 ...Diagrama de Estados

74 Transiciones de Estado Representa un cambio de un estado origen a un estado sucesor, la transición puede estar acompañada de una acción. Pueden ser: Automática Se da al terminar la actividad que origina el estado. No-automática Se da a causa de un evento. Los dos tipos son inmediatas y no se pueden interrumpir.

75 ...Transiciones de Estado Constan de cinco partes: Estado Origen: es el estado afectado por la transición Evento: El evento cuya recepción por parte del objeto en el estado origen, hace posible el disparo de la transición si la condición de seguridad se cumple. Condición de Seguridad: Expresión booleana que se evalúa cuando se recibe el evento, si es verdadera, la transición se dispara.

76 ...Transiciones de Estado Acción: Operación atómica ejecutable que puede actuar directamente en el objeto dueño de la máquina de estado e indirectamente en otros objetos visibles por el objeto. Estado Destino: El estado que está activo después de completarse la transición.

77 Detalles de los Estados

78 Diagramas de Estados

79 Diagrama de Componentes Los diagramas de componentes muestran la organización y las dependencias entre componentes de software. Un componente puede ser: Un componente de código fuente Por ejemplo un archivo con código en C. Un componente de ejecución (run time) Por ejemplo un control tipo ActiveX. Un componente ejecutable Un programa listo para ser invocado por el intérprete de comandos, por ejemplo un EXE.

80 Componente Un componente de software es una parte física de un sistema que reside en la computadora (archivo, tabla de datos, ejecutable, etc.). Un componente se puede visualizar como el mapeo de una o más clases del diseño en un pedazo de software.

81 Representación de Componentes en UML

82 Uso de interfaces entre componentes

83 Diagrama de Distribución Una vez definidos los componentes de software de un sistema, se requieren definir los componentes de hardware y la distribución de los mismos en el ambiente real de operación. El elemento principal de un diagrama de distribución es el nodo : Nodo tipo procesador Nodo tipo dispositivo

84 ...Diagrama de Distribución