Tema: Lenguaje Unificado de Modelado (UML)

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1 POO, Guía No.2 1 Facultad: Ingeniería Escuela: Computación Asignatura: Programación Orientada a Objetos Tema: Lenguaje Unificado de Modelado (UML) Competencia Desarrolla sistemas de información informáticos mediante la integración de principios matemáticos, ciencia computacional y prácticas de ingeniería, considerando estándares de calidad y mejores prácticas validadas por la industria del software Materiales y Equipo Guía de laboratorio # 2 Programación Orientada a Objetos. Herramienta de diseño UML (StarUML en su versión disponible ) Introducción Qué es UML? El Lenguaje de Modelado Unificado (UML - Unified Modeling Language) es un lenguaje gráfico de propósito general, estándar de la industria para visualizar, especificar y documentar cada una de las partes que comprende el Desarrollo de Sistemas a través del uso de diagramas y texto de soporte. Para que sirve? Visualizar como es un sistema o como queremos que sea. Especificar la estructura y/o comportamiento de un sistema. Hacer una plantilla que guíe la construcción de los sistemas. Documentar las decisiones que hemos tomado. Para esta práctica usaremos los diagramas de casos de uso, diagramas de secuencia, y los diagramas de clase. Los diagramas de casos de uso y de secuencia, nos servirán para realizar el análisis necesario para poder hacer un diseño basado en diagramas de clase.

2 2 POO Guía No.2 Diagramas de Casos de uso. Este diagrama es una técnica para capturar información de como un sistema o negocio trabaja actualmente, o de como se desea que trabaje. Aquí aún no hay orientación a objetos, más bien es una técnica para el modelado de escenarios. Los casos de uso se representan por las figuras de actor, caso de uso y asociación, el actor es una entidad externa que interactúa con el sistema, los casos de uso son las funciones que realizará nuestro sistema y las asociaciones son los mensajes entre actores y casos de uso, y los casos de uso entre si: Figura 1. Como ejemplo de caso de uso, describimos la forma en que se reserva una hora libre en el centro de cómputo. Figura 2. Diagramas de secuencia. Estos diagramas nos sirven para describir la lógica de uno o más casos de uso, es decir, la interacción de los actores con los distintos objetos involucrados en el caso de uso.

3 POO Guía No. 2 3 Los elementos que se usan en un diagrama de secuencia son: Objeto: instancia de una clase que podemos empezar a identificar como participante en la secuencia de operaciones que representa este caso de uso Figura 3. Actor: son los actores tomados del caso de uso, y que se comunican con el caso de uso que estamos describiendo. Vida del objeto: indicamos la existencia de un objeto a lo largo del tiempo mediante una línea discontinua vertical. Activación: indicamos cuándo el objeto está realizando una tarea concreta, se representa por un rectángulo sobre la línea de vida del objeto. Mensaje: la comunicación entre objetos y sus activaciones, son flechas entre los rectángulos de las activaciones las cuales muestran la dirección del mensaje. Como ejemplo se muestra el diagrama de secuencia basado en el caso de uso de consulta de hora libre, se identifican los objetos salon, horario y reserva. Figura 4.

4 4 POO Guía No.2 Diagramas de Clases. Un diagrama de clase muestra un conjunto de clases, interfaces y colaboraciones y sus relaciones. Estos diagramas son los más comunes del modelado de sistemas orientados a objetos. En UML este se presenta como un listado de características de objeto donde se identifican el nombre de la clase, los atributos de la clase y los métodos que manipulan las propiedades. Algunos de los métodos pueden ser identificados según los mensajes entre objetos que se muestran en el diagrama de secuencia, y algunos atributos con la información que utilizan los mensajes. A continuación se muestra un ejemplo de diagrama de clases basado en el diagrama de secuencia anterior: Figura 5. NOTA IMPORTANTE: Los diagramas de clase y de secuencia pueden hacerse en paralelo ya que ambos se complementan mutuamente. Procedimiento y desarrollo de práctica Iniciando StarUML. Nota: Los colores de la interfaz y otros elementos pueden variar levemente de acuerdo a la versión disponible de la herramienta, sin embargo las funciones siguen siendo las mismas. Selecciona el icono de lanzamiento de la aplicación. Dado que un proyecto se puede realizar siguiendo distintos enfoques, StarUML nos pregunta cuál queremos utilizar. En esta práctica utilizaremos el Default Approach.

5 POO Guía No. 2 5 Figura 6. Una vez que iniciamos StarUML, nos aparece una ventana principal, que tiene los elementos que se muestran a continuación (esto puede variar de acuerdo a la versión disponible pero tiene prácticamente los mismos componentes): Herramientas de los diagramas Área de trabajo Elementos proyecto del Figura 7. Creación de Casos de Uso. En el menú principal seleccionamos Modelo (Model) y luego Adicionar diagrama (Add Diagrama) y después casos de uso y cambiamos el nombre, así:

6 6 POO Guía No.2 Figura 8. Al seleccionar este tipo de modelo, nos despliega la barra de herramientas de Casos de Uso, donde nos permite utilizar los componentes para este tipo de diagrama. Figura 9.

7 POO Guía No. 2 7 Para seleccionar un componente damos clic al componente deseado y luego damos clic en el área de trabajo. Cuando el componente es agregado, aparece el nombre sombreado, lo que indica que podemos cambiar esa propiedad a nuestra conveniencia. Figura 10. Para realizar la comunicación entre el actor con los casos de uso, utilizamos el componente DirectedAssociation Figura 11.

8 8 POO Guía No.2 Creación de Diagramas de Clases. Para crear el diagrama de clases, en el mismo proyecto que tenemos abierto, nos vamos nuevamente a Model y add diagram y ahora seleccionamos el diagrama de clases. Este aparecerá cargado en el proyecto Figura 12. Ahora lo único que tenemos que hacer es seleccionar el componente clases y dar clic en el área de trabajo Figura 13. Nos centramos en los botones de la derecha. Al pasar el cursor sobre ellos nos muestra sus nombres y así nos permite agregar atributos o propiedades a la clase Agregamos un atributo y un método y la clase toma la siguiente forma, note que los métodos terminan con un paréntesis.

9 POO Guía No. 2 9 Figura 14. Creación de Diagramas de Secuencia. Los diagramas de secuencia son más fáciles de crear en StarUML al igual que con el diagrama de clases vamos a Model y Add diagram para agregar el diagrama de secuencia Para poder crear el actor lo que hacemos es tomar al mismo utilizado en el diagrama de casos de uso. En el proyecto aparece el listado de elementos por diagrama, seleccionamos el actor desde esta parte y lo arrastramos hasta el área de trabajo. Figura 15. De igual forma hacemos con las clases, tomamos las ya diseñadas en el diagrama de clases y las arrastramos al área de trabajo de igual forma que el actor. Figura 16.

10 10 POO Guía No.2 Posteriormente lo único que debemos hacer es seleccionar las líneas de interacción necesarias para completar el diagrama. Estas están disponibles en la parte inferior izquierda en las herramientas del diagrama (caja de herramientas) o Toolbox Ejemplos. Elaborar los diagramas de clase, de casos de uso y de secuencia mostrados en las figuras 2, 4 y 5 de esta guía. Desarrollo habilidades Ejercicio No. 1: Desarrolle los diagramas de caso de uso, secuencia y clase para simular el sistema básico de préstamo de libros en biblioteca desde el punto de vista de los bibliotecarios y el alumno. El alumno consulta al sistema la disponibilidad de un libro cuantas veces sea necesario. Si lo encuentra da el código del libro para que el bibliotecario lo busque y se lo entregue, el alumno da su carnet y el bibliotecario verifica su estado de préstamo, si no hay problemas le dan el libro y la fecha de devolución, para el día de la devolución del libro el alumno lo entrega a biblioteca o renueva su préstamo. Ejercicio sugerido Tarea No. 1: Diseñe los diagramas de caso de uso, secuencia y de clases para la inscripción de Materias en la UDB. Bibliografía Stevens, Perdita. Pooley, Rob. Utilización de UML en ingeniería del software con objetos y componentes. Addison Wesley