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Desarrollo de Software Orientado a Objeto usando UML
Patricio Letelier [email protected]
Departamento Sistemas Informticos y Computacin (DSIC)Universidad Politcnica de Valencia (UPV) - Espaa
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ContenidoI. Introduccin
Modelado de Software UML
II. Breve Tour por UMLIII. El Paradigma Orientado a Objeto usando UML
Fundamentos del Modelado OO Diagrama de Casos de Uso Diagramas de Interacciones Diagrama de Clases Diagrama de Estados / Diagramas de Actividad Diagrama de Componentes Diagrama de Despliegue
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UMLV. Conclusiones
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IntroduccinModelado de SW
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Construccin de una casa para fido
Puede hacerlo una sola personaRequiere:
Modelado mnimoProceso simpleHerramientas simples
I. Introduccin: Modelado de SW
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Construccin de una casa
Construida eficientemente y en un tiempo razonable por un equipoRequiere:
ModeladoProceso bien definidoHerramientas ms sofisticadas
I. Introduccin: Modelado de SWI
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Construccin de un rascacielos
I. Introduccin: Modelado de SI
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Claves en Desarrollo de SI
Herramientas Proceso
Notacin
I. Introduccin: Modelado de SWI
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Sistema Computacional
Proceso de Negocios
Orden
Item
envo
El modelado captura laspartes esenciales del sistema
Abstraccin - Modelado Visual (MV) I. Introduccin: Modelado de SW
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II. Notacin (Visual) - Beneficios
Interface de Usuario(Visual Basic,
Java, ..) Lgica del Negocio(C++, Java, ..)
Servidor de BDs(C++ & SQL, ..)
Mltiples Sistemas
Componentes Reutilizados
Manejar la complejidad
Modelar el sistema independientemente del lenguaje de implementacin
Promover la Reutilizacin
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Introduccin: UML
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Qu es UML?
UML = Unified Modeling Language Un lenguaje de propsito general para el
modelado orientado a objetos
Documento OMG Unified Modeling LanguageSpecification
UML combina notaciones provenientes desde: Modelado Orientado a Objetos Modelado de Datos Modelado de Componentes Modelado de Flujos de Trabajo (Workflows)
I. Introduccin: UML
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Situacin de Partida Diversos mtodos y tcnicas OO, con muchos aspectos
en comn pero utilizando distintas notaciones
Inconvenientes para el aprendizaje, aplicacin, construccin y uso de herramientas, etc.
Pugna entre distintos enfoques (y correspondientes gurs)
Establecer una notacin estndar
I. Introduccin: UML
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Historia de UML
Comenz como el Mtodo Unificado, con la participacin de Grady Booch y Jim Rumbaugh. Se present en el OOPSLA95
El mismo ao se uni Ivar Jacobson. Los Tres Amigos son socios en la compaa RationalSoftware. Herramienta CASE Rational Rose
I. Introduccin: UML
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Historia de UML
Nov 97 UML aprobado por el OMG19981999
2000
UML 1.2
UML 1.3
UML 1.4
2001-2003 UML 2.0
Revisiones menores
I. Introduccin: UML
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Participantes en UML 1.0 Rational Software
(Grady Booch, Jim Rumbaugh y Ivar Jacobson)
Digital Equipment Hewlett-Packard i-Logix (David Harel) IBM ICON Computing
(Desmond DSouza)
Intellicorp and James Martin & co. (James Odell)
MCI Systemhouse Microsoft ObjecTime Oracle Corp. Platinium Technology Sterling Software Taskon Texas Instruments Unisys
I. Introduccin: UML
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UML aglutina enfoques OO
UML
RumbaughJacobson
Meyer
Harel
Wirfs-BrockFusion
Embly
Gamma et. al.
Shlaer-Mellor
Odell
Booch
Pre- and Post-conditions
State Charts
Responsabilities
Operation descriptions, message numbering
Singleton classes
Frameworks, patterns, notes
Object life cycles
I. Introduccin: UML
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Aspectos Novedosos
Definicin semi-formal del Metamodelo de UML Mecanismos de Extensin en UML: Stereotypes Constraints Tagged ValuesPermiten adaptar los elementos de modelado,
asignndoles una semntica particular
I. Introduccin: UML
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Inconvenientes en UML
Definicin del proceso de desarrollo usando UML. UML no es una metodologa
Falta integracin con respecto de otras tcnicas tales como patrones de diseo, interfaces de usuario, documentacin, etc.
Ejemplos aislados Monopolio de conceptos, tcnicas y mtodos
en torno a UML
I. Introduccin: UML
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Perspectivas de UML UML ser el lenguaje de modelado orientado a
objetos estndar predominante los prximos aos Razones:
Participacin de metodlogos influyentes Participacin de importantes empresas Aceptacin del OMG como notacin estndar
Evidencias: Herramientas que proveen la notacin UML Edicin de libros Congresos, cursos, camisetas, etc.
I. Introduccin: UML
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Breve Tour por UML
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Modelos y Diagramas Un modelo captura una vista de un sistema del mundo
real. Es una abstraccin de dicho sistema, considerando
un cierto propsito. As, el modelo describe
completamente aquellos aspectos del sistema que son
relevantes al propsito del modelo, y a un apropiado nivel
de detalle.
Diagrama: una representacin grfica de una coleccin de elementos de modelado, a menudo dibujada como un
grafo con vrtices conectados por arcos
OMG UML 1.4 Specification
II. Breve Tour por UML
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Un proceso de desarrollo de software debe ofrecer un conjunto de modelos que permitan expresar el producto desde cada una de las perspectivas de inters
El cdigo fuente del sistema es el modelo ms detallado del sistema (y adems es ejecutable). Sin embargo, se requieren otros modelos ...
Cada modelo es completo desde su punto de vista del sistema, sin embargo, existen relaciones de trazabilidad entre los diferentes modelos
... Modelos y Diagramas
II. Breve Tour por UML
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Diagramas de UML
Diagrama de Casos de Uso Diagrama de Clases Diagrama de ObjetosDiagramas de Comportamiento Diagrama de Estados Diagrama de ActividadDiagramas de Interaccin Diagrama de Secuencia Diagrama de Colaboracin
Diagramas de implementacin Diagrama de Componentes Diagrama de Despliegue
II. Breve Tour por UML
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... Diagramas de UML
Use CaseDiagramsUse CaseDiagramsDiagramas de Casos de Uso
ScenarioDiagramsScenarioDiagramsDiagramas deColaboracin
StateDiagramsStateDiagramsDiagramas deComponentes
ComponentDiagramsComponentDiagramsDiagramas deDistribucin
StateDiagramsStateDiagramsDiagramas de Objetos
ScenarioDiagramsScenarioDiagramsDiagramas deEstados
Use CaseDiagramsUse CaseDiagramsDiagramas deSecuencia
StateDiagramsStateDiagramsDiagramas deClases
Diagramas deActividad
Modelo
II. Breve Tour por UML
Los diagramas expresan grficamente partes de un modelo
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4+1 vistas de Kruchten (1995)
Vista Lgica
Vista de Procesos
Vista de Distribucin
Vista deRealizacin
Vista de los Casos de Uso
Organizacin de Modelos
Este enfoque sigue el browser de Rational Rose
II. Breve Tour por UML
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... Organizacin de Modelos
Propuesta de Rational Unified Process (RUP) M. de Casos de Uso del Negocio (Business Use-Case Model) M. de Objetos del Negocio (Business Object Model) M. de Casos de Uso (Use-Case Model) M. de Anlisis (Analysis Model) M. de Diseo (Design Model) M. de Despliegue (Deployment Model) M. de Datos (Data Model) M. de Implementacin (Implementation Model) M. de Pruebas (Test Model)
II. Breve Tour por UML
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Paquetes en UML
Los paquetes ofrecen un mecanismo general para la organizacin de los modelos/subsistemas agrupando elementos de modelado
Se representan grficamente como:
Nombre de paquete
II. Breve Tour por UML
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Paquetes en UML
Cada paquete corresponde a un submodelo (subsistema) del modelo (sistema)
Un paquete puede contener otros paquetes, sin lmite de anidamiento pero cada elemento pertenece a (est definido en) slo un paquete
Una clase de un paquete puede aparecer en otro paquete por la importacin a travs de una relacin de dependencia entre paquetes
II. Breve Tour por UML
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Paquetes en UML
Todas las clases no son necesariamente visibles desde el exterior del paquete, es decir, un paquete encapsula a la vez que agrupa
El operador :: permite designar una clase definida en un contexto distinto del actual
II. Breve Tour por UML
Prctica 1
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...Paquetes en Rational Rose
Prctica 1
II. Breve Tour por UML
CheckingAccount
Customers
Banking
Customers
Banking
CheckingAccount
(f rom Banking)
Otra Clase
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Paquetes en UML
II. Breve Tour por UML
Prctica 1
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Diagrama de Casos de Uso
Casos de Uso es una tcnica para capturar informacin de cmo un sistema o negocio trabaja, o de cmo se desea que trabaje
No pertenece estrictamente al enfoque orientado a objeto, es una tcnica para captura de requisitos
II. Breve Tour por UML
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Ejemplos
II. Breve Tour por UML
Supervisor Verificar Situacin del Cliente
Administrativo Preparar Catlogo Sistema Inventario
Tipos de Venta
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EjemplosEn el paquete tipos de venta:
II. Breve Tour por UML
Venta Normal
Venta en Rebajas
Venta en Ofertas
Vendedor
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Ejemplos
II. Breve Tour por UML
Solic itar N ueva Tarjeta
Cliente Solicitar Prstamo
[Tarjeta Caducada]
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Ejemplos
II. Breve Tour por UML
Verificar Operacin
Reintegro Cuenta Corriente
Cliente
Reintegro Cuenta de Crdito
Prctica 2
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Diagrama de Secuencia
II. Breve Tour por UML
: Encargado :WInPrstamos :Socio :Video :Prstamo
prestar(video, socio)
verificar situacin socio
verificar situacin video
registrar prstamo
entregar recibo
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Diagrama de Colaboracin
Prctica 3
II. Breve Tour por UML
: Encargado
:WInPrstamos
:Socio
:Video
:Prstamo
1: prestar(video, socio)
2: verificar situacin socio
3: verificar situacin video
4: registrar prstamo5: entregar recibo
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Diagrama de Clases
El Diagrama de Clases es el diagrama principal para el anlisis y diseo
Un diagrama de clases presenta las clases del sistema con sus relaciones estructurales y de herencia
La definicin de clase incluye definiciones para atributos y operaciones
El modelo de casos de uso aporta informacin para establecer las clases, objetos, atributos y operaciones
II. Breve Tour por UML
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Ejemplos (Clase y Visibilidad)
Alumno
DNI : char[10]nmero_exp : intnombre : char[50]
alta()poner_nota(asignatura : char *, ao : int, nota : float)matricular(cursos : as ignatura, ao : int)lis tar_expediente()
II. Breve Tour por UML
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Ejemplos (Asociacin)
ProfesorDepartamento
10..1
director
1
dirige
0..1
II. Breve Tour por UML
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Ejemplos (Clase Asociacin)
II. Breve Tour por UML
Empresa Empleado
1..** 1..**
trabajadoresempleador
Cargonombresueldo 0..1
1..*
superior
subordinado 1..*
0..1
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Ejemplos (Generalizacin)
II. Breve Tour por UML
Trabajador
Directivo Administrativo Obrero
{ disjunta, completa }
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Ejemplos
Prcticas 4-8
II. Breve Tour por UML
Avin militar Avin comercial
Avin de carga Avin de pasajeros
Motor Vendedor de billetes
Avin
1..4
1
1..4
1
Piloto
Reserva
n
1
n
1
Lnea area
Vuelon1 n1
1..2
n
1..2
nn1 n1
1
n
1
n{ disjunta, completa }
{ disjunta, completa }
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Diagrama de Estados
con prstamos
sin prstamos
alta baja
prestar devolver[ nmero_prst amos = 1 ]
pres tar
devolver[ nmero_prstamos > 1 ]
nmero_prstamos = 0
nmero_prstamos > 0
II. Breve Tour por UML
Socionmero : intnombre : char[50]nmero_prestamos : int = 0
alta()baja()prestar(cdigo_libro : int, fecha : date)devolver(cdigo_libro : int, fecha : date)
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Diagrama de Actividad
II. Breve Tour por UML
B u s c a r B e b id a [ n o h a y c a f ]
P o n e r c a f e n filtro
A ad ir a g u a a l d e p s i to
C o g e r ta z a
P o n e r filtro e n m q u in a
E n c e n d e r m q u in a
C af e n p re p a ra c i n
/ c a fe t e ra .O n
S e rv ir c a f B e b e r
C o g e r z u m o
[ h a y c a f ]
in dic a do r d e fin
[ h a y z u m o ]
[ n o z u m o ]
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Otro Ejemplo (con swim lines)
Prctica 9
II. Breve Tour por UML
S o lic ita r p a s a je
S e le c c io n a r v u e lo
P a g a r p a s a je
V e r if ic a r e x is te n c ia v u e lo
I n fo rm a r a lte rn a ti va s y p re c io s
S o lic it a r p a g o
R e s e rv a r p l a z as
E m itir b i ll e te
D a r d e ta lle s v u e lo
C o n firm a r p la z a re s e rv a d a
A ir l ineV e n d e d o rP a s a j e r o
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Diagrama ComponentesII. Breve Tour por UML
Interfaz de Terminal
Gestin de Cuentas Rutinas de conexin Acceso a BD
Control y Anlisis
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Diagrama de Despliegue
Punto de Venta
Servidor Central
Terminal de Consulta
Gestin de Cuentas
C
Interfaz de Terminal
CRutinas de Coneccion
C
Rutinas de Coneccion
C
Interfaz de Terminal
C
Rutinas de Coneccion
C
Acceso a BD
C
Control y Anlisis
C
Prctica 10
II. Breve Tour por UML
50 www.dsic.upv.es/~uml
Diagrama de Despliegue en Rational
Prctica 10
II. Breve Tour por UML
Servidor Central
Punto de Venta
Terminal de Consulta
Ac ceso a BD
Rutinas de conexin
C ontrol y An lisis
Rutinas de conexin
Gestin de Cuentas Interfaz de Terminal
Rutinas de conexin Interfaz de Terminal
Servidor Central
Punto de Venta
Component Diagram: Components / Servidor Central
Component Diagram: Components / Punto de Venta
Terminal de Consulta
Component Diagram: Components / Terminal de Consulta
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Resumen
UML define una notacin que se expresa como diagramas sirven para representar modelos/subsistemas o partes de ellos
El 80 por ciento de la mayora de los problemas pueden modelarse usando alrededor del 20 por ciento de UML-- GradyBooch
II. Breve Tour por UML
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El Paradigma Orientado a Objeto
usando UML
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Por qu la Orientacin a Objetos?
Proximidad de los conceptos de modelado respecto de las entidades del mundo real
Mejora captura y validacin de requisitos Acerca el espacio del problema y el espacio de la
solucin
Modelado integrado de propiedades estticas y dinmicas del mbito del problema
Facilita construccin, mantenimiento y reutilizacin
III. El Paradigma Orientado a Objeto
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Por qu la Orientacin a Objetos?
Conceptos comunes de modelado durante el anlisis, diseo e implementacin
Facilita la transicin entre distintas fases Favorece el desarrollo iterativo del sistema Disipa la barrera entre el qu y el cmo
Sin embargo, existen problemas ...
III. El Paradigma Orientado a Objeto
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...Los conceptos bsicos de la OO se conocen desde hace dos dcadas, pero su aceptacin todava no est tan extendida como los beneficios que esta tecnologa puede sugerir
...La mayora de los usuarios de la OO no utilizan los conceptos de la OO de forma purista, como inicialmente se pretenda. Esta prctica ha sido promovida por muchas herramientas y lenguajes que intentan utilizar los conceptos en diversos grados
--Wolfgang Strigel
Problemas en OO
III. El Paradigma Orientado a Objeto
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Un objeto contiene datos y operaciones que operan sobre los datos, pero ...
Podemos distinguir dos tipos de objetos degenerados: Un objeto sin datos (que sera lo mismo que una biblioteca
de funciones) Un objeto sin operaciones, con slo operaciones del tipo
crear, recuperar, actualizar y borrar (que se correspondera con las estructuras de datos tradicionales)
Un sistema construido con objetos degenerados no es un sistema verdaderamente orientado a objetos
Las aplicaciones de gestin estn constituidasmayoritariamente por objetos degenerados
Problemas en OO
III. El Paradigma Orientado a Objeto
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Fundamentos de Modelado OO
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Objetos
Objeto = unidad atmica que encapsula estado y comportamiento
La encapsulacin en un objeto permite una alta cohesin y un bajo acoplamiento
Un objeto puede caracterizar una entidad fsica (coche) o abstracta (ecuacin matemtica)
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Objetos
El Modelado de Objetos permite representar el ciclo de vida de los objetos a travs de sus interacciones
En UML, un objeto se representa por un rectngulo con un nombre subrayado
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Un objeto
Otro objeto ms
Otro objeto
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Objetos
Ejemplo de varios objetos relacionados:
Felipe
Juan
Cuenta Corriente 101
Cuenta Corriente 114
Banco de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Objetos
Objeto = Identidad + Estado + Comportamiento El estado est representado por los valores de los
atributos Un atributo toma un valor en un dominio concreto
Un coche
Azul 979 Kg 70 CV
...
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Clases y Objetos
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Oid (Object Identifier)Cada objeto posee un oid. El oid establece la identidad del objeto y tiene las siguientes caractersticas:
Constituye un identificador nico y global para cada objeto dentro del sistema
Es determinado en el momento de la creacin del objeto Es independiente de la localizacin fsica del objeto, es
decir, provee completa independencia de localizacin
Identidad
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
64 www.dsic.upv.es/~uml
Es independiente de las propiedades del objeto, lo cual implica independencia de valor y de estructura
No cambia durante toda la vida del objeto. Adems, un oid no se reutiliza aunque el objeto deje de existir
No se tiene ningn control sobre los oids y su manipulacin resulta transparente
Sin embargo, es preciso contar con algn medio para hacer referencia a un objeto utilizando referencias del dominio (valores de atributos)
Identidad
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Estado
El estado evoluciona con el tiempo Algunos atributos pueden ser constantes El comportamiento agrupa las competencias de
un objeto y describe las acciones y reacciones de ese objeto
Las operaciones de un objeto son consecuencia de un estmulo externo representado como mensaje enviado desde otro objeto
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Comportamiento
Ejemplo de interaccin:
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Un Objeto
Otro Objeto
Operacin 1
Operacin 21: Un mensaje
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Comportamiento
Los mensajes navegan por los enlaces, a priori en ambas direcciones
Estado y comportamiento estn relacionados Ejemplo: no es posible aterrizar un avin si
no est volando. Est volando como consecuencia de haber despegado del suelo
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
68 www.dsic.upv.es/~uml
Persistencia
La persistencia de los objetos designa la capacidad de un objeto trascender en el espacio/tiempo
Podremos despus reconstruirlo, es decir, cogerlo de memoria secundaria para utilizarlo en la ejecucin (materializacin del objeto)
Los lenguajes OO no proponen soporte adecuado para la persistencia, la cual debera ser transparente, un objeto existe desde su creacin hasta que se destruya
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
69 www.dsic.upv.es/~uml
Comunicacin
Un sistema informtico puede verse como un conjunto de objetos autnomos y concurrentes que trabajan de manera coordinada en la consecucin de un fin especfico
El comportamiento global se basa pues en la comunicacin entre los objetos que la componen
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Comunicacin Categoras de objetos:
Activos - Pasivos Cliente Servidores, Agentes
Objeto Activo: posee un hilo de ejecucin (thread)propio y puede iniciar una actividad
Objeto Pasivo: no puede iniciar una actividad pero puede enviar estmulos una vez que se le solicita un servicio
Cliente es el objeto que solicita un servicio. Servidores el objeto que provee el servicio solicitado
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Comunicacin
Los agentes renen las caractersticas de clientes y servidores
Son la base del mecanismo de delegacin Introducen indireccin: un cliente puede
comunicarse con un servidor que no conoce directamente
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Comunicacin
Ejemplo con objeto agente:
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Un cliente
Un agente
Servidor 1
Servidor 2
1:
2:
3:
73 www.dsic.upv.es/~uml
El Concepto de Mensaje
La unidad de comunicacin entre objetos se llama mensaje
El mensaje es el soporte de una comunicacin que vincula dinmicamente los objetos que fueron separados previamente en el proceso de descomposicin
Adquiere toda su fuerza cuando se asocia al polimorfismo y al enlace dinmico
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
74 www.dsic.upv.es/~uml
El Concepto de Mensaje
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Objeto 1 Objeto 2
Objeto 3 Objeto 4
1: Mensaje A
2: Mensaje C
3: Mensaje D
4: Mensaje E
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Mensaje y Estmulo Un estmulo causar la invocacin de una operacin, la
creacin o destruccin de un objeto o la aparicin de una seal
Un mensaje es la especificacin de un estmulo Tipos de flujo de control:
Llamada a procedimiento o flujo de control anidado Flujo de control plano Retorno de una llamada a procedimiento Otras variaciones
Esperado (balking) Cronometrado (time-out)
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Diagrama de Casos de Uso
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
77 www.dsic.upv.es/~uml
Casos de Uso Los Casos de Uso (Ivar Jacobson) describen
bajo la forma de acciones y reacciones el comportamiento de un sistema desde el p.d.v. del usuario
Permiten definir los lmites del sistema y las relaciones entre el sistema y el entorno
Los Casos de Uso son descripciones de la funcionalidad del sistema independientes de la implementacin
Comparacin con respecto a los Diagramas de Flujo de Datos del Enfoque Estructurado
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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Casos de Uso
Los Casos de Uso cubren la carencia existente en mtodos previos (OMT, Booch) en cuanto a la determinacin de requisitos
Los Casos de Uso particionan el conjunto de necesidades atendiendo a la categora de usuarios que participan en el mismo
Estn basado en el lenguaje natural, es decir, es accesible por los usuarios
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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Casos de Uso
Ejemplo:
Actor A Caso de Uso A
Actor BCaso de Uso B
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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Casos de UsoActores:
Principales: personas que usan el sistema Secundarios: personas que mantienen o administran el
sistema Material externo: dispositivos materiales imprescindibles
que forman parte del mbito de la aplicacin y deben ser utilizados
Otros sistemas: sistemas con los que el sistema interacta
La misma persona fsica puede interpretar varios papeles como actores distintos
El nombre del actor describe el papel desempeado
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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Casos de Uso Los Casos de Uso se determinan observando y
precisando, actor por actor, las secuencias de interaccin, los escenarios, desde el punto de vista del usuario
Un escenario es una instancia de un caso de uso Los casos de uso intervienen durante todo el ciclo de
vida. El proceso de desarrollo estar dirigido por los casos de uso
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
82 www.dsic.upv.es/~uml
Casos de Uso: Relaciones
UML define cuatro tipos de relacin en los Diagramas de Casos de Uso:
Comunicacin
Actor C aso de U so
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
83 www.dsic.upv.es/~uml
Casos de Uso: Relaciones
Inclusin : una instancia del Caso de Uso origen incluye tambin el comportamiento descrito por el Caso de Uso destino
reemplaz al denominado
Caso de Uso Origen C aso de U so Desti no
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
84 www.dsic.upv.es/~uml
Casos de Uso: Relaciones
Extensin : el Caso de Uso origen extiende el comportamiento del Caso de Uso destino
Caso de Uso Origen C aso de U so Desti no
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
85 www.dsic.upv.es/~uml
Casos de Uso: Relaciones
Herencia : el Caso de Uso origen hereda la especificacin del Caso de Uso destino y posiblemente la modifica y/o ampla
Caso de Uso Hij o Caso de Uso Padre
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
86 www.dsic.upv.es/~uml
Casos de Uso: Relaciones
Ejemplo:Ident ificacin
Transferencia en Internet
ClienteTransferencia
>
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
87 www.dsic.upv.es/~uml
Casos de Uso: Relaciones
Ejemplo:
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
Place OrderSalesperson
*1 *1
Supply Customer Data
Order Product
Arrange Payment
Request Catalog
the salesperson asks for the catalog
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Casos de Uso: Construccin Un caso de uso debe ser simple, inteligible, claro y
conciso Generalmente hay pocos actores asociados a cada
Caso de Uso Preguntas clave:
cules son las tareas del actor? qu informacin crea, guarda, modifica,
destruye o lee el actor? debe el actor notificar al sistema los cambios
externos? debe el sistema informar al actor de los
cambios internos?
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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Casos de Uso: Construccin
La descripcin del Caso de Uso comprende: el inicio: cundo y qu actor lo produce? el fin: cundo se produce y qu valor devuelve? la interaccin actor-caso de uso: qu mensajes
intercambian ambos? objetivo del caso de uso: qu lleva a cabo o
intenta? cronologa y origen de las interacciones repeticiones de comportamiento: qu
operaciones son iteradas? situaciones opcionales: qu ejecuciones
alternativas se presentan en el caso de uso?
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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RF- Versin Autores Fuentes O bjetivos asociados Descripcin El sistem a deber com portarse tal com o se describe en
el s iguiente caso de uso { concreto cuando , abstracto durante la realizacin de los casos de uso }
Precondicin Paso Accin
1 {E l , E l s istem a} , se realiza el caso de uso < caso de uso RF-x>
2 Si , {el , el sistem a} >, se realiza el caso de uso < caso de uso RF-x>
3 4 5 6
Secuencia Norm al
n Postcondicin
Paso Accin 1 Si ,{el , el
sistem a} }>, se realiza el caso de uso < caso de uso RF-x>, a continuacin este caso de uso {continua, aborta}
2
Excepciones
3 Rendim iento Paso Cota de tiem po 1 n segundos 2 n segundos Frecuencia esperada veces / Im portancia {sin im portancia, im portante, vital} Urgencia {puede esperar, hay presin, inm ediatam ente} Com entarios
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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Modelo de Casos de Uso y Modelo Conceptual (Anlisis)
La especificacin de cada caso de uso y los correspondientes D. de Interaccin establecen el vnculo con el modelo conceptual
En mtodos OO que carecen de una tcnica de captura de requisitos se comienza inmediatamente con la construccin del modelo conceptual (anlisis)
Prctica 11
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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Diagramas de Interaccin
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Interaccin
Los objetos interactan para realizar colectivamente los servicios ofrecidos por las aplicaciones. Los diagramas de interaccin muestran cmo se comunican los objetos en una interaccin
Existen dos tipos de diagramas de interaccin: el Diagrama de Colaboracin y elDiagrama de Secuencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
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Mensajes
Sintaxis para mensajes:
predecesor / guarda secuencia: retorno := msg(args)
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
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Diagramas de interaccin
El Diagrama de Secuencia es ms adecuados para observar la perspectiva cronolgica de las interacciones
El Diagrama de Colaboracin ofrece una mejor visin espacial mostrando los enlaces de comunicacin entre objetos
El D. de Colaboracin puede obtenerseautomticamente a partir del correspondiente D. de Secuencia (o viceversa)
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
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Diagrama de Secuencia
Muestra la secuencia de mensajes entre objetos durante un escenario concreto
Cada objeto viene dado por una barra vertical
El tiempo transcurre de arriba abajo Cuando existe demora entre el envo y la
atencin se puede indicar usando una lnea oblicua
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
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Diagrama de Secuencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
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Caller Exchange Receiver
a: lift receiver
b: dial tone
c: dial digit
. . .
d: route
ringing tone
stop tone
{b.receiveTime - a.sendTime < 1 sec.}
{c.receiveTime -b.sendTime < 10 sec.}
{d.receiveTime -d.sendTime < 5 sec.}
The call is routed through the network
At this point the parties can talk
phone rings
answer phone
stop ringing - - - - - < 1 sec
- - - - -
Diagrama de Secuencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
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III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
Diagrama de Secuenciamostrando foco de control, condiciones, recursincreacin y destruccin de objetos
100 www.dsic.upv.es/~uml
ob1 : C1
ob3 : C3
ob2 : C2
ob4 : C 4
[x>0] fool(x)
[x
101 www.dsic.upv.es/~uml
Diagrama de Secuencia
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
ob1 : C1
Diagram 1
[x
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Diagrama de Colaboracin
Son tiles en la fase exploratoria para identificar objetos
La distribucin de los objetos en el diagrama permite observar adecuadamente la interaccin de un objeto con respecto de los dems
La estructura esttica viene dada por los enlaces; la dinmica por el envo de mensajes por los enlaces
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
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Mensajes
Un mensaje desencadena una accin en el objeto destinatario
Un mensaje se enva si han sido enviados los mensajes de una lista (sincronizacin):
A
BA.1, B.3 / 1:Mensaje
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
104 www.dsic.upv.es/~uml
Mensajes
Un mensaje se enva de manera condicionada:
A
B[x>y] 1: Mensaje
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
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Mensajes
Un mensaje que devuelve un resultado:
A
B1: distancia:= mover(x,y)
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interaccin
Prctica 12
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Diagrama de Clases
107 www.dsic.upv.es/~uml
Clasificacin El mundo real puede ser visto desde abstracciones
diferentes (subjetividad)
Mecanismos de abstraccin: Clasificacin / Instanciacin Composicin / Descomposicin Agrupacin / Individualizacin Especializacin / Generalizacin
La clasificacin es uno de los mecanismos de abstraccin ms utilizados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
108 www.dsic.upv.es/~uml
Clases
La clase define el mbito de definicin de un conjunto de objetos
Cada objeto pertenece a una clase
Los objetos se crean por instanciacin de las clases
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
109 www.dsic.upv.es/~uml
Clases: Notacin Grfica
Cada clase se representa en un rectngulo con tres compartimientos:
nombre de la clase atributos de la clase operaciones de la clase
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Motocicletacolorcilindradavelocidad mxima
arrancar()acelerar()frenar()
110 www.dsic.upv.es/~uml
Clases: Notacin Grfica
Otros ejemplos:
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
lista
primero()ultimo()aadir()quitar()cardinalidad()
pila
apilar()desapilar()cardinalidad()
111 www.dsic.upv.es/~uml
Clases: Encapsulacin La encapsulacin presenta dos ventajas bsicas:
Se protegen los datos de accesos indebidos El acoplamiento entre las clases se disminuye Favorece la modularidad y el mantenimiento
Los atributos de una clase no deberan sermanipulables directamente por el resto de objetos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
112 www.dsic.upv.es/~uml
Clases: Encapsulacin Los niveles de encapsulacin estn heredados de los
niveles de C++:
(-) Privado : es el ms fuerte. Esta parte es totalmente invisible (excepto para clases friends en terminologa C++)
(#) Los atributos/operaciones protegidos estn visibles para las clases friends y para las clases derivadas de la original
(+) Los atributos/operaciones pblicos son visibles a otras clases (cuando se trata de atributos se esttransgrediendo el principio de encapsulacin)
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
113 www.dsic.upv.es/~uml
Clases: Encapsulacin
Ejemplo:
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Reglas de visibilidadAtributo pblico : IntegerAtributo protegido : IntegerAtributo privado : Integer
"Operacin pblica"()"Operacin protegida"()"Operacin privada"()
114 www.dsic.upv.es/~uml
Relaciones entre Clases
Los enlaces entre de objetos pueden representarse entre las respectivas clases
Formas de relacin entre clases: Asociacin y Agregacin (vista como un
caso particular de asociacin) Generalizacin/Especializacin
Las relaciones de Agregacin y Generalizacin forman jerarquas de clases
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
115 www.dsic.upv.es/~uml
Asociacin
La asociacin expresa una conexin bidireccionalentre objetos
Una asociacin es una abstraccin de la relacin existente en los enlaces entre los objetos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Universidad EstudianteUna asociacin
Univ. de Murcia : Universidad Antonio : EstudianteUn enlace
116 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:
Asociacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Compaanombredireccin
Personanombres.s.
0..1
*
jefe 0..1
Administra
empleado
*
0..1
0..1mujer
0..1
casado-con
marido
0..1
*
* trabaja-para*emplea-a
*
117 www.dsic.upv.es/~uml
Especificacin de multiplicidad(mnima...mxima)1 Uno y slo uno0..1 Cero o unoM..N Desde M hasta N (enteros naturales)* Cero o muchos0..* Cero o muchos1..* Uno o muchos (al menos uno)
La multiplicidad mnima >= 1 establece una restriccin de existencia
Asociacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
118 www.dsic.upv.es/~uml
Asociacin Cualificada
Reduce la multiplicidad del rol opuesto al considerar el valordel cualificador
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Aerolnea Viajero0..1nro_billete
* 0..1*nro_billete
Tablero Ajedrez
Cuadro1fila
columna1fila
columna11
119 www.dsic.upv.es/~uml
La agregacin representa una relacin parte_deentre objetos
En UML se proporciona una escasa caracterizacin de la agregacin
Puede ser caracterizada con precisin determinando las relaciones de comportamiento y estructura que existen entre el objeto agregado y cada uno de sus objetos componentes
Agregacin III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
120 www.dsic.upv.es/~uml
Caracterizaciones relacionadas con la multiplicidad
Objeto Agregado
Objeto Componente
Mxima1 disjunto> 1 no disjunto
Multiplicidad Mxima1 univaluado> 1 multivaluado
Multiplicidad Mnima 0 flexible> 0 estricta Multiplicidad
Multiplicidad Mnima 0 nulos permitidos> 0 nulos no permitidos
Agregacin: Caracterizacin III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
(mnc, mxc)
(mna, mxa)
121 www.dsic.upv.es/~uml
En UML slo se distingue entre agregacin y composicin (aggregate composition), siendo esta ltima disjunta y estricta
Adems se una agregacin se podra caracterizar segn:
Puede el objeto parte comunicarse directamente con objetos externos al objeto agregado?
No => inclusiva Si => no inclusiva
Puede cambiar La composicin del objeto agregado? Si => dinmica No => esttica
... Agregacin: Caracterizacin III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
122 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Windowscrollbar[2] : Slidertitle : Headerbody : Panel
Slider Header
Window
1
2
1
2scrollbar
1
1
1
1titlePanel
1
1
1
1body
123 www.dsic.upv.es/~uml
... Ejemplos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Person Committee** **Member-of
1 *1 *Chair-of{ subset }
{Person.employer = Person.boss.employer}
Represents an incorporated entity.
CompanyPerson
*0..1
worker
*
boss
0..1
0..1*employer
0..1
employee
*
124 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplos
Asociacin excluyente
Clase de asociacin
Agregacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Persona
Cuenta
**
**
Empresa1
*1
*or
Polgono Punto13..*
13..*{ordenado}
contiene
EstacinUsuario** **
Autorizacinprioridadprivilegios
camb_privil()
est-autorizado-en
125 www.dsic.upv.es/~uml
Clases y Objetos
Diagrama de Clases y Diagramas de Objetos pertenecen a dos vistas complementarias del modelo
Un Diagrama de Clases muestra la abstraccin de una parte del dominio
Un Diagrama de Objetos representa una situacin concreta del dominio
Las clases abstractas no son instanciadas
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
126 www.dsic.upv.es/~uml
Generalizacin
Permite gestionar la complejidad mediante un ordenamiento taxonmico de clases
Se obtiene usando los mecanismos de abstraccin de Generalizacin y/o Especializacin
La Generalizacin consiste en factorizar laspropiedades comunes de un conjunto de clases en una clase ms general
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
127 www.dsic.upv.es/~uml
Nombres usados: clase padre - clase hija. Otros nombres: superclase - subclase, clase base - clase derivada
Las subclases heredan propiedades de sus clases padre, es decir, atributos y operaciones (y asociaciones) de la clase padre estn disponibles en sus clases hijas
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
128 www.dsic.upv.es/~uml
La Generalizacin y Especializacin son equivalentes en cuanto al resultado: la jerarqua y herencia establecidas
Generalizacin y Especializacin no son operaciones reflexivas ni simtricas pero stransitivas
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
129 www.dsic.upv.es/~uml
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Vehculo
Veihculo Terrestre Vehculo Areo
Coche Camin Avin Helicptero
130 www.dsic.upv.es/~uml
La especializacin es una tcnica muy eficaz para la extensin y reutilizacin
Restricciones predefinidas en UML: disjunta - no disjunta total (completa) - parcial (incompleta)
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Funcionando Estropeado
Coche
131 www.dsic.upv.es/~uml
La nocin de clase est prxima a la de conjunto
Dada una clase, podemos ver el conjunto relativo a las instancias que posee o bien relativo a las propiedades de la clase
Generalizacin y especializacin expresan relaciones de inclusin entre conjuntos
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
132 www.dsic.upv.es/~uml
Particionamiento del espacio de objetos =>Clasificacin Esttica
Particionamiento del espacio de estados de los objetos => Clasificacin Dinmica
En ambos casos se recomienda considerar generalizaciones/especializaciones disjuntas
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
133 www.dsic.upv.es/~uml
Un ejemplo de Clasificacin Esttica:
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Vehcu lo Areo
Avin Helicptero
{ esttica }
134 www.dsic.upv.es/~uml
Un ejemplo de Clasificacin Dinmica:
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Funcionando Estropeado
Coche
{ dinmica }
135 www.dsic.upv.es/~uml
Extensin: Posibles instancias de una clase
Intensin: Propiedades definidas en una clase
int(A) int(B)ext(B) ext(A)
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
A
B
136 www.dsic.upv.es/~uml
Clasificacin Esttica
ext(C0) = ext(Ci) completaext(Ci) ext(Cj) = disjunta
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
C0
C1 Cn
{ static }
137 www.dsic.upv.es/~uml
Clasificacin Dinmica
ext(C0) = ext(Ci) completaextt(Ci) extt(Cj) = disjunta en textt1(Ci) extt2(Cj) posiblemente
no disjunta en diferentesinstantes
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
C0
C1 Cn
{ dinmica }
138 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo: varias especializaciones a partir de la misma clase padre, usando discriminadores:
... Generalizacin
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Vehculo Areo
Avin Helicptero
Comercial Militar
estructura
uso
139 www.dsic.upv.es/~uml
Clasificacin Mltiple (herencia mltiple)
Se presenta cuando una subclase tiene ms de una superclase
La herencia mltiple debe manejarse con precaucin. Algunos problemas son el conflicto de nombre y el conflicto de precedencia
Se recomienda un uso restringido y disciplinado de la herencia. Java y Ada 95 simplemente no ofrecen herencia mltiple
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
140 www.dsic.upv.es/~uml
Herencia Mltiple Uso disciplinado de la herencia mltiple:
clasificaciones disjuntas con clases padre en hojas de jerarquas alternativas
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Animal
Bpedo Cuadrpedo
Con Pelos
Con Plumas
Con Escamas
Herbvoro
Carnvoro
cubertura
cobertura
cobertura
comida
nro patas nro patas
comida
Conejo
141 www.dsic.upv.es/~uml
Principio de Sustitucin
El Principio de Sustitucin de Liskow (1987) afirma que:
Debe ser posible utilizar cualquier objeto instancia de una subclase en el lugar de cualquier objeto instancia de su superclase sin que la semntica del programa escrito en los trminos de la superclase se vea afectado.
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
142 www.dsic.upv.es/~uml
Principio de Sustitucin
Dado que los programadores pueden introducir cdigo en las subclases redefiniendo las operaciones, es posible introducir involuntaria-mente incoherencias que violen el principio de sustitucin
El polimorfismo que veremos a continuacin no debera implementarse sin este principio
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
143 www.dsic.upv.es/~uml
Polimorfismo
El trmino polimorfismo se refiere a que una caracterstica de una clase puede tomar varias formas
El polimorfismo representa en nuestro caso la posibilidad de desencadenar operaciones distintas en respuesta a un mismo mensaje
Cada subclase hereda las operaciones pero tiene la posibilidad de modificar localmente el comportamiento de estas operaciones
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
144 www.dsic.upv.es/~uml
Polimorfismo
Ejemplo: todo animal duerme, pero cada clase lo hace de forma distinta
dormir?
?
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Animaldormir()
Len Oso Tigre
145 www.dsic.upv.es/~uml
Polimorfismo
Dormir(){en un rbol}
Dormir(){sobrela espalda}
Dormir(){sobre el vientre}
Dormir(){
}
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Animaldormir()
Lendormir()
Osodormir()
Tigredormir()
146 www.dsic.upv.es/~uml
Polimorfismo
La bsqueda automtica del cdigo que en cada momento se va a ejecutar es fruto del enlace dinmico
El cumplimiento del Principio de Sustitucin permite obtener un comportamiento y diseo coherente
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
147 www.dsic.upv.es/~uml
Diagrama de Estados
148 www.dsic.upv.es/~uml
Diagrama de Estados
Los Diagramas de Estados representan autmatas de estados finitos, desde el p.d.v. de los estados y las transiciones
Son tiles slo para los objetos con un comportamiento significativo
El formalismo utilizado proviene de los Statecharts (Harel)
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
149 www.dsic.upv.es/~uml
Cada objeto est en un estado en cierto instante El estado est caracterizado parcialmente por los
valores algunos de los atributos del objeto El estado en el que se encuentra un objeto
determina su comportamiento Cada objeto sigue el comportamiento descrito en
el D. de Estados asociado a su clase Los D. De Estados y escenarios son complementarios
Diagrama de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
150 www.dsic.upv.es/~uml
Los D. de Estados son autmatas jerrquicos que permiten expresar concurrencia, sincronizacin y jerarquas de objetos
Los D. de Estados son grafos dirigidos Los D. De Estados de UML son deterministas Los estados inicial y final estn diferenciados del
resto La transicin entre estados es instantnea y se
debe a la ocurrencia de un evento
Diagrama de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
151 www.dsic.upv.es/~uml
Estados y Transiciones
A B
Evento [condicin] / Accin
Diagrama de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Tanto el evento como la accin se consideran instantneos
152 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo de un Diagrama de Estados para la clase persona:
en el paro en activo
jub ilado
contratar
perder empleo
jubilarsejubilarse
Diagrama de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
153 www.dsic.upv.es/~uml
Podemos especificar la solicitud de un servicio a otro objeto como consecuencia de la transicin:
A
B
Evento [condicin] / OtroObjeto.Operacin
Acciones
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
154 www.dsic.upv.es/~uml
Se puede especificar el ejecutar una accin como consecuencia de entrar, salir, estar en un estado, o por la ocurrencia de un evento:
estado A
entry: accin por entrarexit: accin por salirdo: accin mientras en estadoon evento: accin
Acciones
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
155 www.dsic.upv.es/~uml
Generalizacin de Estados
Podemos reducir la complejidad de estos diagramas usando la generalizacin de estados
Distinguimos as entre superestado y subestados
Un estado puede contener varios subestados disjuntos
Los subestados heredan las variables de estado y las transiciones externas
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
156 www.dsic.upv.es/~uml
Generalizacin de Estados
Ejemplo:
A B
C
e1
e2
e2
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
157 www.dsic.upv.es/~uml
Quedara como:
C
a bA Be1
e2
Generalizacin de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
158 www.dsic.upv.es/~uml
Las transiciones de entrada deben ir hacia subestados especficos:
C
a bA Be1
e2
e0
Generalizacin de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
159 www.dsic.upv.es/~uml
Es preferible tener estados iniciales de entrada a un nivel de manera que desde los niveles superiores no se sepa a qusubestado se entra:
C
a bA Be1
e2
e1
e0
Generalizacin de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
160 www.dsic.upv.es/~uml
La agregacin de estados es la composicin de un estado a partir de varios estados independientes
La composicin es concurrente por lo que el objeto estar en alguno de los estados de cada uno de los subestados concurrentes
Generalizacin de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
161 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:
e1e1
Generalizacin de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
162 www.dsic.upv.es/~uml
Generalizacin de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
A c t iv e
D ia lT o n e
d o / p l a y d i a l to n e
T im e o u t
d o / p l a y m e s s a g e
D ia lin g
In v a li d
d o / p l a y m e s s a g e
C o n n e c t in g
B u s y
d o / p l a y b u s y t o n eR in g in g
d o / p l a y r i n g i n g to n e
T a lk in g
P in n e d
Id le
D ia lT o n e
d o / p l a y d i a l to n e
T im e o u t
d o / p l a y m e s s a g e
a f t e r ( 1 5 s e c .)
D ia lin g
d ia l d ig it ( n ) [ in c o m p le t e ]
d ia l d ig it ( n )
a f t e r ( 1 5 s e c .)
In v a li d
d o / p l a y m e s s a g e
di a l d ig it ( n )[ inv a l id ]
C o n n e c t in g
d ia l d ig it ( n ) [ v a lid ] / c o n n e c t
B u s y
d o / p l a y b u s y t o n eR in g in g
d o / p l a y r i n g i n g to n e
T a lk in g
c a lle e a n s w e r s / e n a b le s p e e c h
P in n e d
c a l le e h a n gs u p
c a lle e h a n g s
u p
c a lle r h a n g s u p / d i s c o n n e c t
lif t r e c e iv e r / g e t d ia l
t o n e
b u s yc o n n e c t e d
163 www.dsic.upv.es/~uml
Historia
Por defecto, los autmatas no tienen memoria
Es posible memorizar el ltimo subestado visitado para recuperarlo en una transicin entrante en el superestado que lo engloba
Tambin es posible la memorizacin para cualquiera de los subestados anidados (aparece un * junto a la H)
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
164 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:A
d2
d1
H*
B
C
x yD
out
in
Historia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
165 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:
Enjuague Lavado Secado
H
Enjuague Lavado Secado
H
Espera
abir puertacerrar puerta
Historia
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
166 www.dsic.upv.es/~uml
Destruccin del Objeto
La destruccin de un objeto es efectiva cuando el flujo de control del autmata alcanza un estado final no anidado
La llegada a un estado final anidado implica la subida al superestado asociado, no el fin del objeto
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
167 www.dsic.upv.es/~uml
Destruccin de Objeto
Ejemplo:
En t ierraCrear(matricula)
En vuelo
aterrizardespegar
crash
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
168 www.dsic.upv.es/~uml
Transiciones temporizadas
Las esperas son actividades que tienen asociada cierta duracin
La actividad de espera se interrumpe cuando el evento esperado tiene lugar
Este evento desencadena una transicin que permite salir del estado que alberga la actividad de espera. El flujo de control se transmite entonces a otro estado
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
169 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:
Transiciones temporizadas
A
esperar dineroentry: Mostrar mensajeexit: cerrar ranura
B
anular transaccin
/ Abrir ranura
Depsito efectuado
despus de30 segundos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
170 www.dsic.upv.es/~uml
Diagrama de Actividad
El Diagrama de Actividad es una especializacin del Diagrama de Estado, organizado respecto de las acciones y usado para especificar:
Un mtodo Un caso de uso Un proceso de negocio (Workflow)
Las actividades se enlazan por transiciones automticas. Cuando una actividad termina se desencadena el paso a la siguiente actividad
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
171 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Request service
Play
Collect order
Take order
Deliver order
Fill order
StockroomSalesCustomer
172 www.dsic.upv.es/~uml
... Ejemplos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Re q ue st se rv i ce
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... Ejemplos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Calculate total cost
Get authorization
Change customer's account
[cost < $50]
[cost >= $50]
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Diagrama de Componentes
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Diagrama de Componentes
Los diagramas de componentes describen los elementos fsicos del sistema y sus relaciones
Muestran las opciones de realizacin incluyendo cdigo fuente, binario y ejecutable
III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes
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...Diagrama de Componentes
Los componentes representan todos los tipos de elementos software que entran en la fabricacin de aplicaciones informticas. Pueden ser simples archivos, paquetes de Ada, bibliotecas cargadas dinmicamente, etc.
Las relaciones de dependencia se utilizan en los diagramas de componentes para indicar que un componente utiliza los servicios ofrecidos por otro componente
III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes
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...Diagrama de Componentes
III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes
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Diagrama de Despliegue
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Diagrama de Despliegue
Los Diagramas de Despliegue muestran la disposicin fsica de los distintos nodos que componen un sistema y el reparto de los componentes sobre dichos nodos
Nodo
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
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Los estereotipos permiten precisar la naturaleza del equipo: Dispositivos Procesadores Memoria
Los nodos se interconectan mediante soportes bidireccionales que pueden a su vez estereotiparse
Diagrama de Despliegue
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
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Ejemplo de conexin entre nodos:
Terminal Puntode Venta
Base de Datos
Control
Podemos distinguir tipos de nodos y connexiones por estereotipado
Diagrama de Despliegue
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
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Ejemplo: Diagramas de Componentes
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
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ShoppingSession
ShoppingCart
Catalog
VideoStoreDB
OpenSourceBrowser
Ejemplo: Diagramas de Componentes
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
Client
videoStoreServer
DBServer
Component Diagram: videoStoreServer / videoStoreServer
Component Diagram: Client / Client
Component Diagram: DBServer / DBServer
VideoStoreApplication Component Diagram: videoStoreApplication /
VideoStoreApplication Diagram
Component Diagram: videoStoreServer
Client
videoStoreApplication
DBServer
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Proceso de Desarrollode SW basado en UML
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Qu es un Proceso de Desarrollo de SW?
Requisitos nuevoso modificados
Sistema nuevoo modificadoProceso de Desarrollo
de Software
Define Quin debe hacer Qu, Cundo y Cmo debe hacerlo
No existe un proceso de software universal. Las caractersticas de cada proyecto (equipo de desarrollo, recursos, etc.) exigen que el proceso sea configurable
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Rational Unified Process (RUP)
Pruebas funcionales Pruebas de desempeo Gestin de requisitos Gestin de cambios y
configuracin Ingeniera de Negocio Ingeniera de datos Diseo de interfaces
Rational Unified Process1998
Rational Objectory Process1996-1997
Objectory Process1987-1995
Enfoque Ericsson
UML
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Dos Dimensiones
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Fases e Hitos (Milestones)
tiempo
Objetivos(Vision)
Arquitectura CapacidadOperacional
Inicial
Releasedel Producto
Inception Elaboration Construction Transition
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Elementos en RUP Workflows (Disciplinas)
Workflows Primarios Business Modeling (Modado del Negocio) Requirements (Requisitos) Analysis & Design (Anlisis y Diseo) Implementation (Implementacin) Test (Pruebas) Deployment (Despliegue)
Workflows de Apoyo Environment (Entorno) Project Management (Gestin del Proyecto) Configuration & Change Management (Gestin de Configuracin y
Cambios)
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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... Elementos en RUP Workflow, Workflow Detail , Workers, Actividades y ArtefactosEjemplo
Workflow Detail:Analyse the ProblemWorkflow: Requirements
ActividadesWorkers Artefactos
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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... Elementos en RUP
WorkersAnalyst workers Business-Process Analyst Business Designer Business-Model Reviewer Requirements Reviewer System Analyst Use-Case Specifier User-Interface Designer
Developer workers Architect Architecture Reviewer Capsule Designer Code Reviewer Database Designer Design Reviewer Designer Implementer Integrator
Testing professional workers Test Designer Tester
Manager workers Change Control Manager Configuration Manager Deployment Manager Process Engineer Project Manager Project Reviewer
Other workers Any Worker Course Developer Graphic Artist Stakeholder System Administrator Technical Writer Tool Specialist
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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... Elementos en RUP
Workers, Actividades, Artefactos
Ejemplo: System Analyst Worker
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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... Elementos en RUP Artefactos Resultado parcial o final que es producido y usado
durante el proyecto. Son las entradas y salidas de las actividades
Un artefacto puede ser un documento, un modelo o un elemento de modelo
Conjuntos de Artefactos Deployment Set Project Management Set Configuration & Change Management Set Environment Set
Business Modeling Set Requirements Set Analysis & Design Set Implementation Set Test Set
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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... Elementos en RUP Artefactos, Workers, ActividadesEjemplo:Business Modeling Artifact Set
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Caractersticas Esenciales de RUP
Proceso Dirigido por los Casos de Uso
Proceso Iterativo e Incremental
Proceso Centrado en la Arquitectura
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Requisitos Capturar, definir y validar los casos de uso
Realizar los casos de uso
Verificar que se satisfacen los casos
de uso
Proceso dirigido por los Casos de Uso
Anlisis & Diseo
Implementacin
Pruebas
Casos de Usointegran el
trabajo
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Caso de Uso Realizacin de Anlisis Realizacin de Diseo
Caso de Prueba
X
trace trace
tracetrace
Pruebas Funcionales
PruebasUnitarias
... Proceso dirigido por los Casos de Uso
[The Unified Software Development Process. I. Jacobson, G. Booch and J. Rumbaugh. Addison-Wesley, 1999]
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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... Proceso dirigido por los Casos de Uso
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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El ciclo de vida iterativo se basa en la evolucin de prototipos ejecutables que se muestran a los usuarios y clientes
En el ciclo de vida iterativo a cada iteracin se reproduce el ciclo de vida en cascada a menor escala
Los objetivos de una iteracin se establecen en funcin de la evaluacin de las iteraciones precedentes
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso Iterativo e Incremental
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Las actividades se encadenan en una mini-cascada con un alcance limitado por los objetivos de la iteracin
Anlisis
Diseo
Codific.Pruebas e
Integracinn veces
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso Iterativo e Incremental
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Cada iteracin comprende: Planificar la iteracin (estudio de riesgos) Anlisis de los Casos de Uso y escenarios Diseo de opciones arquitectnicas Codificacin y pruebas. La integracin del nuevo
cdigo con el existente de iteraciones anteriores se hace gradualmente durante la construccin
Evaluacin de la entrega ejecutable (evaluacin del prototipo en funcin de las pruebas y de los criterios definidos)
Preparacin de la entrega (documentacin e instalacin del prototipo)
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso Iterativo e Incremental
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Proceso Iterativo e Incremental
EnfoqueCascada
EnfoqueIterativo eIncremental
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Grado de Finalizacin de Artefactos
... Proceso Iterativo e Incremental
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Proceso Centrado en la Arquitectura Arquitectura de un sistema es la organizacin o
estructura de sus partes ms relevantes
Un arquitectura ejecutable es una implementacin parcial del sistema, construida para demostrar algunas funciones y propiedades
RUP establece refinamientos sucesivos de una arquitectura ejecutable, construida como un prototipo evolutivo
Architecture
Inception Elaboration Construction Transition
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Fases del Ciclo de Vida
El ciclo de vida consiste en una serie de ciclos, cada uno de los cuales produce una nueva versin del producto
Cada ciclo est compuesto por fases y cada una de estas fases est compuesta por un nmero de iteraciones
Las fases son: Inicio o Estudio de oportunidad Elaboracin Construccin Transicin
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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...Fases del Ciclo de Vida
Inicio o Estudio de oportunidad (inception) Define el mbito y objetivos del proyecto Se define la funcionalidad y capacidades del
producto
Elaboracin Tanto la funcionalidad como el dominio del
problema se estudian en profundidad Se define una arquitectura bsica Se planifica el proyecto considerando recursos
disponibles
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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...Fases del Ciclo de Vida Construccin
El producto se desarrolla a travs de iteraciones donde cada iteracin involucra tareas de anlisis, diseo e implementacin
Las fases de estudio y anlisis slo dieron una arquitectura bsica que es aqu refinada de manera incremental conforme se construye (se permiten cambios en la estructura)
Gran parte del trabajo es programacin y pruebas Se documenta tanto el sistema construido como el
manejo del mismo Esta fase proporciona un producto construido junto
con la documentacin
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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...Fases del Ciclo de Vida Transicin
Se libera el producto y se entrega al usuario para un uso real
Se incluyen tareas de marketing, empaquetado atractivo, instalacin, configuracin, entrenamiento, soporte, mantenimiento, etc.
Los manuales de usuario se completan y refinan con la informacin anterior
Estas tareas se realizan tambin en iteraciones
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Esfuerzo respecto de las Workflows
15%
10%
15%
30%
15%
10% gestin cambios5% mantenimiento
P re lim ina ryIte ra tion(s)
ite r.# 1
ite r.# 2
ite r.# n
ite r.#n+ 1
ite r.# n+2
ite r.#m
ite r.#m +1
Inception Elaboration Construction Transition
Una iteracin en lafase de elaboracin
Requisitos
Diseo
Implementacin
Pruebas
Anlisis
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...Esfuerzo respecto de las Fases
P re lim ina ryIte ra tion(s)
ite r.# 1
ite r.# 2
ite r.# n
ite r.#n+ 1
ite r.# n+2
ite r.#m
ite r.#m +1
Inception Elaboration Construction Transition
Esfuerzo: 5% 20% 65% 10%Duracin: 10% 30% 50% 10%
Una iteracin en lafase de elaboracin
Requisitos
Diseo
Implementacin
Pruebas
Anlisis
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
211 www.dsic.upv.es/~uml
Conclusiones
212 www.dsic.upv.es/~uml
Claves en el Desarrollo de SI
Herramientasp.e. Rational Rose
Procesop.e. Rational Unified Process
NotacinUML
V. Conclusiones
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Contexto de Desarrollo: Grado de Complejidad
V. Conclusiones
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Modelado de SI: Algunas Reflexiones
Modelar para la concebir el sistema y/o para la documentarlo
Pragmatismo, los modelos deben ser tiles
Sencillez y Elegancia
Distintos nivel de abstraccin, diferentes modelos
Seguimiento de transformaciones durante el proceso (Traceability)
Sincronizacin de modelos
Dificultades para la introduccin de tcnicas y herramientas de modelado
V. Conclusiones
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... Finalmente
Apostar por enfoque Orientado a Objetos usando notacin UML
Problemas actuales en implementacin, al usar entornos de programacin visual y/o bases de datos relacionales
Posibles mejoras a mediano plazo Evolucin: Uso de BDOO y/o mejoras en los LPOO Revolucin: Generacin Automtica de Cdigo a
partir de Modelos OO (Compilacin de Modelos)
V. Conclusiones
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Bibliografa RecomendadaUML
www.omg.org/uml/ Meta-links www.celigent.com/uml/ y www.cetus-links.org/oo_uml.html Pierre-Alain Muller Instant UML Martin Fowler, UML Destilled (UML Gota a Gota) Terry Quatrani, Visual Modeling ..., un caso de estudio
Herramientas CASE Herramientas basadas en UML
www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byPrice.html International Council in SE (INCOSE) www.incose.org/tools/ Herramientas basadas en UML
www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byPrice.html
Otras Revista IEEE Software, Conferencias: OOPSLA, ECOOP Patrones www.enteract.com/bradapp/docs/patterns-intro.html, Tutoriales en ingls www.celigent.com/omg/umlrtf/tutorials.htm
V. Conclusiones
ContenidoIntroduccinModelado de SWConstruccin de una casa para fido Construccin de una casaConstruccin de un rascacielosClaves en Desarrollo de SIAbstraccin - Modelado Visual (MV) II. Notacin (Visual) - BeneficiosIntroduccin: UMLQu es UML?Situacin de PartidaHistoria de UMLHistoria de UMLParticipantes en UML 1.0UML aglutina enfoques OOAspectos NovedososInconvenientes en UMLPerspectivas de UMLBreve Tour por UMLModelos y Diagramas... Modelos y DiagramasDiagramas de UML... Diagramas de UMLOrganizacin de Modelos... Organizacin de ModelosPaquetes en UML Paquetes en UML Paquetes en UML...Paquetes en Rational Rose Paquetes en UMLDiagrama de Casos de UsoEjemplos Ejemplos Ejemplos EjemplosDiagrama de SecuenciaDiagrama de ColaboracinDiagrama de ClasesEjemplos (Clase y Visibilidad) Ejemplos (Asociacin) Ejemplos (Clase Asociacin) Ejemplos (Generalizacin) Ejemplos Diagrama de EstadosDiagrama de Actividad Otro Ejemplo (con swim lines)Diagrama ComponentesDiagrama de DespliegueDiagrama de Despliegue en RationalResumenEl Paradigma Orientado a Objetousando UMLPor qu la Orientacin a Objetos?Por qu la Orientacin a Objetos?Problemas en OO Problemas en OOFundamentos de Modelado OOObjetos Objetos Objetos ObjetosClases y ObjetosIdentidad IdentidadEstadoComportamiento ComportamientoPersistenciaComunicacin Comunicacin Comunicacin ComunicacinEl Concepto de Mensaje El Concepto de MensajeMensaje y EstmuloDiagrama de Casos de UsoCasos de Uso Casos de Uso Casos de Uso Casos de Uso Casos de UsoCasos de Uso: Relaciones Casos de Uso: Relaciones Casos de Uso: Relaciones Casos de Uso: Relaciones Casos de Uso: Relaciones Casos de Uso: RelacionesCasos de Uso: Construccin Casos de Uso: ConstruccinModelo de Casos de Uso y Modelo Conceptual (Anlisis)Diagramas de InteraccinInteraccinMensajesDiagramas de interaccinDiagrama de Secuencia Diagrama de Secuencia Diagrama de Secuencia Diagrama de SecuenciaDiagrama de ColaboracinMensajes Mensajes MensajesDiagrama de ClasesClasificacinClasesClases: Notacin GrficaClases: Notacin GrficaClases: Encapsulacin Clases: Encapsulacin Clases: EncapsulacinRelaciones entre ClasesAsociacin Asociacin AsociacinAsociacin Cualificada Agregacin Agregacin: Caracterizacin ... Agregacin: Caracterizacin Ejemplos... Ejemplos EjemplosClases y ObjetosGeneralizacin... Generalizacin... Generalizacin... Generalizacin... Generalizacin... Generalizacin... Generalizacin... Generalizacin... Generalizacin... Generalizacin... Generalizacin... Generalizacin... GeneralizacinClasificacin Mltiple (herencia mltiple) Herencia MltiplePrincipio de Sustitucin Principio de SustitucinPolimorfismo Polimorfismo Polimorfismo PolimorfismoDiagrama de EstadosDiagrama de Estados Diagrama de Estados Diagrama de Estados Diagrama de Estados Diagrama de EstadosAcciones AccionesGeneralizacin de EstadosGeneralizacin de EstadosGeneralizacin de Estados Generalizacin de Estados Generalizacin de Estados Generalizacin de Estados Generalizacin de Estados Generalizacin de EstadosHistoria Historia HistoriaDestruccin del Objeto Destruccin de ObjetoTransiciones temporizadas Transiciones temporizadasDiagrama de ActividadEjemplos... Ejemplos... EjemplosDiagrama de ComponentesDiagrama de Componentes...Diagrama de Componentes...Diagrama de ComponentesDiagrama de DespliegueDiagrama de Despliegue Diagrama de Despliegue Diagrama de Despliegue Diagramas de Componentes Diagramas de ComponentesProceso de Desarrollo de SW basado en UMLQu es un Proceso de Desarrollo de SW? Rational Unified Process (RUP) Fases e Hitos (Milestones)Elementos en RUP ... Elementos en RUP ... Elementos en RUP ... Elementos en RUP ... Elementos en RUP ... Elementos en RUP Caractersticas Esenciales de RUP Proceso Iterativo e Incremental... Proceso Iterativo e Incremental... Proceso Iterativo e IncrementalProceso Iterativo e Incremental... Proceso Iterativo e IncrementalProceso Centrado en la Arquitectura Fases del Ciclo de Vida...Fases del Ciclo de Vida...Fases del Ciclo de Vida...Fases del Ciclo de VidaEsfuerzo respecto de las Workflows...Esfuerzo respecto de las FasesConclusionesClaves en el Desarrollo de SIContexto de Desarrollo: Grado de Complejidad Modelado de SI: Algunas Reflexiones... FinalmenteBibliografa Recomendada