Desarrollo de Software Orientado a Objeto usando UML
Transcription
Desarrollo de Software Orientado a Objeto usando UML
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Desarrollo de Software Orientado a Objeto usando UML Patricio Letelier Torres [email protected] Departamento Sistemas Informáticos y Computación (DSIC) Universidad Politécnica de Valencia (UPV) - España ë 1 www.dsic.upv.es/~uml Prólogo A comienzos de 1999 nos decidimos a dar forma a un curso de modelado OO con UML. Habíamos ya reunido y preparado bastante material para nuestra asignatura de quinto año de facultad (Laboratorio de Sistemas de Información). Por otra parte, en nuestras tesis (en animación automática de modelos conceptuales) habíamos trabajado en profundidad en aspectos de modelado orientado a objetos. En un comienzo no teníamos una demanda específica pero ya en Agosto de 1999 el curso pudo estrenarse parcialmente en un seminario que di en la Universidad Santa María de Valparaíso-Chile. Posteriormente y hasta la fecha llevamos ocho ediciones del curso, el cual se ofrece a través de nuestro departamento y el Centro de Formación de Postgrado de la UPV. A mediados de 2000 dimos otro paso: dejar a libre disposición vía internet nuestro material. El objetivo ha sido promover y difundir el uso de técnicas OO en el mundo hispanoparlante, facilitando la labor de preparación de material para profesores y/o proporcionar documentación de apoyo para los estudiantes. Después de dos años hemos recibido más de 6500 emails solicitando el material del curso, lo cual confirma nuestra creencia respecto de la necesidad de información de UML en español en la red. Cada edición del curso ha dado pie a mejoras y correcciones, todo ello intentando mantener el volumen de trasparencias para que en docencia no supere las 25 horas. Es las últimas versiones, se han añadido notas al pie de página en algunas trasparencias para apoyar la exposición. Precisamente en esto nos centraremos para complementar en el futuro. Esperamos que el material proporcionado sea de vuestra utilidad, Un cordial saludo, Patricio Letelier Valencia, 5 de Febrero de 2002 ë www.dsic.upv.es/~uml 1 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Contenido I. II. III. IV. V. ë Introducción – Modelado de Software – UML Breve Tour por UML 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 Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Conclusiones www.dsic.upv.es/~uml 2 Es importante destacar que, por estrategia del curso, en el capítulo “Breve Tour por UML” se aborda de una manera muy resumida todos los diagramas que constituyen UML, dando una visión global de todo lo que posteriormente será detallado y complementado con guías de modelado y de proceso. En nuestra experiencia esta estrategia ha sido efectiva puesto que el alumno puede visualizar el alcance de UML. Por otra parte en este capítulo se desarrolla una sencilla guía de laboratorio con la cual se consigue un primer contacto con la herramienta utilizada (Rational Rose). Esto ha resultado motivador para el alumno. ë www.dsic.upv.es/~uml 2 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Introducción Modelado de SW ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 3 3 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: Modelado de SW Construcción de una casa para “fido” Puede hacerlo una sola persona Requiere: Modelado mínimo Proceso simple Herramientas simples ë www.dsic.upv.es/~uml 4 Extraída desde la presentación “Software Architecture and UML” de Grady Booch (Rational Software). ë www.dsic.upv.es/~uml 4 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: Modelado de SWI Construcción de una casa Construida eficientemente y en un tiempo razonable por un equipo Requiere: Modelado Proceso bien definido Herramientas más sofisticadas ë www.dsic.upv.es/~uml 5 Extraída desde la presentación “Software Architecture and UML” de Grady Booch (Rational Software). ë www.dsic.upv.es/~uml 5 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: Modelado de SI Construcción de un rascacielos ë www.dsic.upv.es/~uml 6 Extraída desde la presentación “Software Architecture and UML” de Grady Booch (Rational Software). Obviamente el debe ser el contexto de desarrollo (envergadura del proyecto) el que determine la configuración adecuada del proceso y los recursos necesarios. Existen propuestas radicales que promueven un proceso/modelado más “ligth”, tales como: Extreme Programming (Kent Beck) y Agile Modeling (Scott Ambler). Sin embargo, para proyectos de envergadura es difícil eludir un proceso y modelado más rigurosos. Una lectura interesante: Extreme Programming in the Quick-change Era 'Beware of the religion of the code-generating modeling tool.‘by Alexandra Weber Morales About 30 years ago, Barry Boehm theorized that the cost of software change increased exponentially over time; that is, if an error caught in requirements gathering cost $1, an error caught during deployment would cost $1000. "What if," said Robert Martin, a former preacher who now uses his persuasive speaking skills to promote Smalltalk guru Kent Beck's Extreme Programming (XP) methodology, "you took a moment to suspend disbelief and considered that--due to today's technology--the cost of change is essentially flat. When costs don't change over time, up-front speculative work is a liability. Ambiguity and volatility are reasons to delay." In such a world, Martin told a packed room at the UML World conference in New York city on June 14, developers need a process that exploits a flat change/cost curve?and XP is that process. The five-year-old methodology values communication (but not on paper), simplicity, feedback and courage. It's designed for small to mediumsized teams of no more than 12 people who work in a common area, integrate and test their code constantly, pair program on single computers and use whiteboards hung on the periphery to hash out designs. Source code is the preferred archival medium, and cards containing "user stories"(requirements written by customers) and tasks are the "high-density storage mechanism," according to Martin, who runs a training firm called Object Mentor out of Green Oaks, IL. "Where does modeling fit in?“ asked an audience member, reminding Martin that his talk, at this point nearly over, had promised to describe the interaction between the UML and XP. "Paper and pencil or whiteboards are the best CASE tools I know of. In Kent's case, he uses CRC cards, not the UML," said Martin. "But whether it's Booch notation or UML, you do the highest-level map you can, but you don't do all your design up front. Remember, in XP it's not an archival resource, it's a communication device. The only archive I want is the code and a few poignant, incisive documents explaining why I made certain decisions." Does this mean that ever more sophisticated modeling tools have no place in XP? Not exactly, said Martin. "If a code-generating tool works for you, use it. After all, that's what a compiler does. But beware of the religion of modeling tools that spit out executable prototypes. Sometimes getting the code from the tool is more timeconsuming than writing it yourself." ë www.dsic.upv.es/~uml 6 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: Modelado de SWI Claves en Desarrollo de SI Notación Herramientas ë www.dsic.upv.es/~uml Proceso 7 Figura “Triangle for Success” adaptada desde “Visual Modeling with Rational Rose and UML” de Terry Quatrani ë www.dsic.upv.es/~uml 7 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: Modelado de SW Abstracción - Modelado Visual (MV) “El modelado captura las partes esenciales del sistema” Orden Item envío Proceso de Negocios Sistema Computacional ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 8 8 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: Modelado de SW MV para manejar la complejidad ë www.dsic.upv.es/~uml 9 “... Hay dos formas de construir software: una es hacerlo tan simple que obviamente no existan deficiencias, otra es hacerlo tan complejo que no existan deficiencias obvias” C:A.R. Hoare, Turing Award Lecture 1980. ë www.dsic.upv.es/~uml 9 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: Modelado de SW MV para definir la Arquitectura del SW Interfaz de Usuario (Visual Basic, Java, ..) Lógica del Negocio (C++, Java, ..) Servidor de BDs (C++ & SQL, ..) “Modelar el sistema independientemente del lenguaje de implementación” ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 10 10 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: Modelado de SW MV promueve la reutilización Múltiples Sistemas Componentes Reutilizados ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 11 11 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Introducción: UML ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 12 12 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: UML ¿Qué es UML? UML = Unified Modeling Language Un lenguaje de propósito general para el modelado orientado a objetos Documento “OMG Unified Modeling Language Specification” UML combina notaciones provenientes desde: • • • • ë Modelado Modelado Modelado Modelado Orientado a Objetos de Datos de Componentes de Flujos de Trabajo (Workflows) www.dsic.upv.es/~uml 13 Documento “OMG Unified Language Specification”, (versión 1.3, 808 páginas, 8 de Julio de 1999 y versión 1.4, 582 páginas, 1 de Noviembre de 2000) 1. Resumen 2. Semántica (185 páginas) 3. Guía de Notación (173 páginas) 4. Profiles Estándares 5. Definición de Interfaz CORBAfacility 6. Especificación DTD de XMI 7. Especificación del Object Constraint Language A. Elementos Estándar de UML B. Glosario de Modelado del OMG ë www.dsic.upv.es/~uml 13 9 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: UML Situación de Partida Diversos métodos y técnicas OO, con muchos aspectos en común pero utilizando distintas notaciones Inconvenientes para el aprendizaje, aplicación, construcción y uso de herramientas, etc. Pugna entre distintos enfoques (y correspondientes gurús) Establecer una notación estándar ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 14 14 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: UML Historia de UML Comenzó como el “Método Unificado”, con la participación de Grady Booch y Jim Rumbaugh. Se presentó en el OOPSLA’95 El mismo año se unió Ivar Jacobson. Los “Tres Amigos” son socios en la compañía Rational Software. Herramienta CASE Rational Rose ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 15 15 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: UML Historia de UML UML 2.0 2001 UML 1.4 2000 1999 1998 Nov ‘97 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml UML 1.3 Revisiones menores UML aprobado por el OMG UML 1.2 16 16 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: UML Participantes en UML 1.0 ë Rational Software Digital Equipment Hewlett-Packard i-Logix (David Harel) IBM ICON Computing Intellicorp and James Martin & co. (James Odell) (Grady Booch, Jim Rumbaugh y Ivar Jacobson) (Desmond D’Souza) www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml MCI Systemhouse Microsoft ObjecTime Oracle Corp. Platinium Technology Sterling Software Taskon Texas Instruments Unisys 17 17 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: UML UML “aglutina” enfoques OO Rumbaugh Booch Jacobson Odell Meyer Pre- and Post-conditions Shlaer-Mellor Object life cycles UML Harel State Charts Gamma et. al. Frameworks, patterns, notes Embly Singleton classes Wirfs-Brock Fusion Responsabilities Operation descriptions, message numbering ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 18 18 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: UML Aspectos Novedosos Definición semi-formal del Metamodelo de UML Mecanismos de Extensión en UML: Stereotypes Constraints Tagged Values Permiten adaptar los elementos de modelado, asignándoles una semántica particular ë www.dsic.upv.es/~uml 19 Stereotype = Estereotipo Constraint = Restricción de Integridad Tagged Values = Valores Etiquetados, es un par (nombre propiedad, valor) Los mecanismos de extensión pueden usarse para: Añadir nuevos elementos de modelado sin crear nuevos símbolos. En este caso el símbolo existente estará etiquetado con el correspondiente estereotipo. Esto permite que el metamodelo de UML no se vea alterado. Definir extensiones necesarias en un proceso de desarrollo o lenguaje de implementación específico. Asignar una semántica particular o información no semántica a elementos de modelado. Las restricciones de integridad pueden escribirse usando un lenguaje específico para representar restricciones (tal como OCL, Object Constraint Language, que expresa restricciones mediante fórmulas bien formadas, desarrollado por IBM) u otros lenguajes (por ejemplo, un determinado lenguaje de programación) o incluso en lenguaje natural. Tipos de enfoques: no-formales, semi-formales y formales Las principales mejoras al utilizar métodos formales son: • Mayor rigor en la especificación • Mejores condiciones para realizar la verificación y validación • Mejores condiciones para automatización de procesos para la generación automática de prototipos y/o código final ë www.dsic.upv.es/~uml 19 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: UML Inconvenientes en UML Definición del proceso de desarrollo usando UML. UML no es una metodología Falta integración con respecto de otras técnicas tales como patrones de diseño, interfaces de usuario, documentación, etc. Ejemplos aislados “Monopolio de conceptos, técnicas y métodos en torno a UML” ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 20 20 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia I. Introducción: UML Perspectivas de UML UML será el lenguaje de modelado orientado a objetos estándar predominante los próximos años Razones: • • • Participación de metodólogos influyentes Participación de importantes empresas Aceptación del OMG como notación estándar Evidencias: • • • ë Herramientas que proveen la notación UML “Edición” de libros Congresos, cursos, “camisetas”, etc. www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 21 21 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Breve Tour por UML ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 22 22 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Modelos y Diagramas ▢ Un modelo captura una vista de un sistema del mundo real. Es una abstracción de dicho sistema, considerando un cierto propósito. Así, el modelo describe completamente aquellos aspectos del sistema que son relevantes al propósito del modelo, y a un apropiado nivel de detalle. ▢ Diagrama: una representación gráfica de una colección de elementos de modelado, a menudo dibujada como un grafo con vértices conectados por arcos OMG UML 1.4 Specification ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 23 23 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML ... Modelos y Diagramas ë Un proceso de desarrollo de software debe ofrecer un conjunto de modelos que permitan expresar el producto desde cada una de las perspectivas de interés El código fuente del sistema es el modelo más detallado del sistema (y además 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 www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 24 24 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Diagramas de UML Diagrama de Casos de Uso Diagrama de Clases Diagrama de Objetos Diagramas de Comportamiento Diagrama de Estados Diagrama de Actividad Diagramas de Interacción Diagrama de Secuencia Diagrama de Colaboración Diagramas de implementación Diagrama de Componentes Diagrama de Despliegue ë www.dsic.upv.es/~uml 25 El Diagrama de Objetos en realidad no se provee como un tipo de diagrama separado. En Diagramas de Secuencia, Diagramas de Colaboración y en Diagramas de Actividad se modelan objetos. He visto en algunos libros referirse a Diagramas de Paquetes, Diagramas de Subsistemas y Diagramas de Modelos. Sin embargo, éstos corresponden a casos particulares de los diagramas arriba mencionados, cuando en éstos sólo se incluye paquetes (o subsistemas, o modelos, respectivamente). ë www.dsic.upv.es/~uml 25 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML ... Diagramas de UML Los diagramas expresan gráficamente partes de un modelo Use Case Use Case Diagramas de Diagrams Diagrams Secuencia Use Case Use Case Diagramas de Diagrams Diagrams Casos de Uso Scenario Scenario Diagramas de Diagrams Diagrams Colaboración Scenario Scenario Diagramas de Diagrams Diagrams Estados ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml State State Diagramas de Diagrams Diagrams Clases Modelo Diagramas de Actividad State State Diagramas de Diagrams Diagrams Objetos State State Diagramas de Diagrams Diagrams Componentes Component Component Diagrams Diagramas Diagrams de Distribución 26 26 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Organización de Modelos 4+1 vistas de Kruchten (1995) Vista Lógica Vista de los Casos de Uso Vista de Procesos Vista de Realización Vista de Distribución Este enfoque sigue el browser de Rational Rose ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 27 27 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML ... Organización 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 Análisis (Analysis Model) M. de Diseño (Design Model) M. de Despliegue (Deployment Model) M. de Datos (Data Model) M. de Implementación (Implementation Model) M. de Pruebas (Test Model) ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 28 28 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Paquetes en UML Los paquetes ofrecen un mecanismo general para la organización de los modelos/subsistemas agrupando elementos de modelado Se representan gráficamente como: Nombre de paquete ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 29 29 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Paquetes en UML Cada paquete corresponde a un submodelo (subsistema) del modelo (sistema) Un paquete puede contener otros paquetes, sin límite de anidamiento pero cada elemento pertenece a (está definido en) sólo un paquete Una clase de un paquete puede aparecer en otro paquete por la importación a través de una relación de dependencia entre paquetes ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 30 30 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … 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 Práctica 1 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 31 31 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Paquetes en UML Práctica 1 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 32 32 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Diagrama de Casos de Uso Casos de Uso es una técnica para capturar información de cómo un sistema o negocio trabaja, o de cómo se desea que trabaje No pertenece estrictamente al enfoque orientado a objeto, es una técnica para captura de requisitos ë www.dsic.upv.es/~uml 33 Cada Caso de Uso puede estar definido por: • texto que lo describe • secuencia de pasos (flujo de eventos) ejecutados dentro del caso de uso • • precondiciones y postcondiciones para que el caso de uso comience o termine mezclando las anteriores ë www.dsic.upv.es/~uml 33 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Ejemplos Supervisor Administrativo Verificar Situación del Cliente Preparar Catálogo Sistema Inventario Ti pos de Venta ë www.dsic.upv.es/~uml 34 En los D. de Casos de Uso no existe el concepto de “explosión” tal como se tiene en los DFDs (Diagramas de Flujo de Datos). La funcionalidad representada por un caso de uso es “atómica” (aunque en Rational Rose 98 a un caso de uso se le puede asociar un nuevo D. de Casos de Uso!!). En UML el concepto de paquete permite organizar de manera jerárquica un modelo, y en este caso, un paquete puede tener asociado un nuevo diagrama. ë www.dsic.upv.es/~uml 34 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Ejemplos En el paquete tipos de venta: Venta Normal Vendedor Venta en Rebajas Venta en Ofertas ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 35 35 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Ejemplos Cliente Solicitar Préstamo [Tarjeta Caducada] <<extend> > Solic itar N ueva Tarjeta ë www.dsic.upv.es/~uml 36 En UML 1.3 se disponen de tres tipos de relaciones entre casos de uso, representadas por un símbolo de generalización desde un caso de uso a otro. Los tipos de relación son: Inclusión (con el estereotipo <<include>>), Extensión (con el estereotipo <<extend>>) y Generalización (sin estereotipo). En UML 1.3 se utiliza el estereotipo <<include>> en lugar de <<uses>>. Más adelante, cuando se entre en detalles de los D. de Casos de Uso se abordarán con más detalle las relaciones entre casos de uso. ë www.dsic.upv.es/~uml 36 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Ejemplos Reintegro Cuenta Corriente <<include>> Verificar Operación Cliente <<include>> Reintegro Cuenta de Crédito Práctica 2 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 37 37 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Diagrama de Secuencia : Encargado : WInPréstamos :Socio :Video :Préstamo prestar(video, socio) verificar situación socio verificar situación video registrar préstamo entregar recibo ë www.dsic.upv.es/~uml 38 Los Diagramas de Secuencia y de Colaboración son usados para describir gráficamente un caso de uso o un escenario Un Diagrama de Secuencia muestra los objetos de un escenario mediante líneas verticales y los mensajes entre objetos como flechas conectando objetos Los mensajes son dibujados cronológicamente desde arriba hacia abajo Los rectángulos en las líneas verticales representan los periodos de actividad de los objetos. ë www.dsic.upv.es/~uml 38 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Diagrama de Colaboración :Socio :Video 2: verificar situación socio 1: prestar(video, socio) 3: verificar situación video :WInPréstamos 5: entregar recibo : Encargado 4: registrar préstamo :Préstamo Práctica 3 ë www.dsic.upv.es/~uml 39 El Diagrama de Colaboración modela la interacción entre los objetos de un Caso de Uso Los objetos están conectados por enlaces (links) en los cuales se representan los mensajes enviados acompañados de una flecha que indica su dirección El Diagrama de Colaboración ofrece una mejor visión del escenario cuando el analista está intentando comprender la participación de un objeto en el sistema ë www.dsic.upv.es/~uml 39 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Diagrama de Clases El Diagrama de Clases es el diagrama principal para el análisis y diseño Un diagrama de clases presenta las clases del sistema con sus relaciones estructurales y de herencia La definición de clase incluye definiciones para atributos y operaciones El modelo de casos de uso aporta información para establecer las clases, objetos, atributos y operaciones ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 40 40 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Ejemplos (Clase y Visibilidad) A lum no DNI : char[10] número_ex p : int nombre : char[50] alta() poner_nota(asignatura : c har *, año : int, nota : float) m atricular(c urs os : as ignatura, año : int) lis tar_ex pediente() ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 41 41 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Ejemplos (Asociación) Departam ento dirige 0..1 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml director Profesor 1 42 42 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Ejemplos (Clase Asociación) Empresa empleador trabajadores * Empleado 1..* Cargo nombre sueldo superior 0..1 subordinado 1..* ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 43 43 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Ejemplos (Generalización) Trabajador { disjunta, completa } Directivo ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Administrativo Obrero 44 44 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Ejemplos Motor 1 1..2 1 Avión Vendedor de billetes Piloto 1..4 n n 1 n Vuelo 1 n Reserva n { disjunta, completa } 1 Avión militar Avión comercial Línea aérea { disjunta, completa } Avión de carga ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Avión de pasajeros Prácticas 4-8 45 45 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Diagrama de Estados alta baja sin préstam os núm er o_préstam os = 0 Socio número : int nombre : char[50] número_prestamos : int = 0 prestar devol ver [ núm ero_p rést amo s = 1 ] alta() baja() prestar(código_libro : int, fecha : date) devolver(código_libro : int, fecha : date) núm ero_préstam os > 0 con prés tam os pres tar devolver[ núm ero_préstam os > 1 ] ë www.dsic.upv.es/~uml 46 El Diagrama de Estados modela el comportamiento de una parte del sistema Típicamente se elabora un diagrama de Estados para cada clase que tenga un comportamiento significativo El comportamiento es modelado en términos del estado en el cual se encuentra el objeto, qué acciones se ejecutan en cada estado y cuál es el estado al que transita después de un determinado evento ë www.dsic.upv.es/~uml 46 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Diagrama de Actividad Buscar Bebida [no hay café] [hay café Poner café en filtro [no zumo] [hay zumo] Añadir agua al depósito Coger taza Coger zumo Poner filtro en máquina Encender máquina / cafetera.On Café en preparación indicador de fin Servir café ë Beber www.dsic.upv.es/~uml 47 Caso especial de Diagrama de Estados donde: Todos (o la mayoría de) los estados son estados de acción Todas (la mayoría de) las transiciones son “disparadas” como consecuencia de la finalización de la la acción. El Diagrama de Actividades puede especificar: El comportamiento de los objetos de una clase La lógica de una operación (método) Parte o toda la descripción de un Caso de uso La descripción de un Flujo de Trabajo ë www.dsic.upv.es/~uml 47 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML … Otro Ejemplo (con swim lines) Pasajero Solicitar pasaje Vendedor Airline Verificar existencia vuelo Dar detalles vuelo Informar alternativas y precios Seleccionar vuelo Solicitar pago Reservar plazas Confirmar plaza reservada Pagar pasaje Emitir billete ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Práctica 9 48 48 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Diagrama Componentes Control y Análisis Interfaz de Terminal Comm Comm Gestión de Cuentas Comm ë Rutinas de Coneccion Comm Acceso a BD Comm www.dsic.upv.es/~uml 49 Un diagrama de Componentes permite modelar la estructura del software y la dependencia entre componentes Un componente es un grupo de clases que trabajan estrechamente. Los componentes pueden corresponder código fuente, binario o ejecutable Una relación de dependencia indica que un componente utiliza otro, por lo cual depende de él ë www.dsic.upv.es/~uml 49 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Diagrama de Despliegue Servidor Central Control y Análisis C Acceso a BD C Rutinas de Coneccion C Terminal de Consulta Rutinas de Coneccion C Punto de Venta Interfaz de Terminal C Rutinas de Coneccion C Gestión de Cuentas C Interfaz de Terminal C Práctica 10 ë www.dsic.upv.es/~uml 50 El Diagrama de Distribución modela la distribución en tiempo de ejecución de los elementos de procesamiento y componentes de software, junto a los procesos y objetos asociados En el Diagrama de Distribución se modelan los nodos y la comunicación entre ellos Cada nodo puede contener instancias de componentes ë www.dsic.upv.es/~uml 50 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia II. Breve Tour por UML Resumen UML define una notación que se expresa como diagramas sirven para representar modelos/subsistemas o partes de ellos El 80 por ciento de la mayoría de los problemas pueden modelarse usando alrededor del 20 por ciento de UML-- Grady Booch ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 51 51 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia El Paradigma Orientado a Objeto usando UML ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 52 52 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma Orientado a Objeto ¿Por qué la Orientación a Objetos? Proximidad de los conceptos de modelado respecto de las entidades del mundo real • • Mejora captura y validación de requisitos Acerca el “espacio del problema” y el “espacio de la solución” Modelado integrado de propiedades estáticas y dinámicas del ámbito del problema • ë Facilita construcción, mantenimiento y reutilización www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 53 53 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma Orientado a Objeto ¿Por qué la Orientación a Objetos? Conceptos comunes de modelado durante el análisis, diseño e implementación • • • Facilita la transición entre distintas fases Favorece el desarrollo iterativo del sistema Disipa la barrera entre el “qué” y el “cómo” Sin embargo, existen problemas ... ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 54 54 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma Orientado a Objeto Problemas en OO “...Los conceptos básicos de la OO se conocen desde hace dos décadas, pero su aceptación todavía no está tan extendida como los beneficios que esta tecnología puede sugerir” “...La mayoría de los usuarios de la OO no utilizan los conceptos de la OO de forma purista, como inicialmente se pretendía. Esta práctica ha sido promovida por muchas herramientas y lenguajes que intentan utilizar los conceptos en diversos grados” --Wolfgang Strigel ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 55 55 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma Orientado a Objeto … Problemas en OO Un objeto contiene datos y operaciones que operan sobre los datos, pero ... Podemos distinguir dos tipos de objetos degenerados: • Un objeto sin datos (que sería lo mismo que una biblioteca de funciones) Un objeto sin “operaciones”, con sólo operaciones del tipo crear, recuperar, actualizar y borrar (que se correspondería con las estructuras de datos tradicionales) • Un sistema construido con objetos degenerados no es un sistema verdaderamente orientado a objetos “Las aplicaciones de gestión están constituidas mayoritariamente por objetos degenerados” ë www.dsic.upv.es/~uml 56 Para mayores detalles respecto de estos problemas consultar: “Real-Life Object-Oriented Systems”, Soren Lauesen, IEEE Software March/April 1998. ë www.dsic.upv.es/~uml 56 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma Orientado a Objeto Reflexiones respecto de Situación Actual de Desarrollo de SI Análisis Enfoque Estructurado DFDs E-R Diagramas de Casos de Uso Diagramas de Actividad Diagramas de Secuencia Diagramas de Colaboración d Enfoque OO ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Diseño DEs Modelo Relacional Modelo Relacional !! Diagrama de Clases Diagrama de Estados Diagramas de Actividad Implementación Entornos de Programación Visual Bases de Datos (Objeto-) Relacionales 57 57 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Fundamentos de Modelado OO ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 58 58 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO Objetos Objeto = unidad atómica que encapsula estado y comportamiento La encapsulación en un objeto permite una alta cohesión y un bajo acoplamiento Un objeto puede caracterizar una entidad física (coche) o abstracta (ecuación matemática) ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 59 59 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO … Objetos El Modelado de Objetos permite representar el ciclo de vida de los objetos a través de sus interacciones En UML, un objeto se representa por un rectángulo con un nombre subrayado Otro Objeto más Un Objeto Otro Objeto ë www.dsic.upv.es/~uml 60 Sintaxis para denominar objetos: : C una instancia anónima de la clase C / R una instancia anónima desempeñando el rol R / R : C una instancia anónima de la clase C desempeñando el rol R O / R una instancia llamada O desempeñando el rol R O : C una instancia llamada O de la clase C O / R : C una instancia llamada O, de la clase C y desempeñando el rol R O una instancia llamada O ë www.dsic.upv.es/~uml 60 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO … Objetos Ejemplo de varios objetos relacionados: Cuenta Corriente 101 Juan Banco de Valencia Felipe Cuenta Corriente 114 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 61 61 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO … Objetos Objeto = Identidad + Estado + Comportamiento El estado está representado por los valores de los atributos Un atributo toma un valor en un dominio concreto Un coche Azul 979 Kg 70 CV ... ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 62 62 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO Clases y Objetos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 63 63 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO Identidad Oid (Object Identifier) Cada objeto posee un oid. El oid establece la identidad del objeto y tiene las siguientes características: • Constituye un identificador único y global para cada objeto dentro del sistema • Es determinado en el momento de la creación del objeto • Es independiente de la localización física del objeto, es decir, provee completa independencia de localización ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 64 64 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO … Identidad • Es independiente de las propiedades del objeto, lo cual implica independencia de valor y de estructura • No cambia durante toda la vida del objeto. Además, un oid no se reutiliza aunque el objeto deje de existir • No se tiene ningún control sobre los oids y su manipulación resulta transparente Sin embargo, es preciso contar con algún medio para hacer referencia a un objeto utilizando referencias del dominio (valores de atributos) ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 65 65 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO 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 estímulo externo representado como mensaje enviado desde otro objeto ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 66 66 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO Comportamiento Ejemplo de interacción: Otro objeto Un mensaje Operacion 2 Un objeto Operacion 1 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 67 67 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO … Comportamiento Los mensajes navegan por los enlaces, a priori en ambas direcciones Estado y comportamiento están relacionados Ejemplo: no es posible aterrizar un avión si no está volando. Está volando como consecuencia de haber despegado del suelo ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 68 68 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO Persistencia La persistencia de los objetos designa la capacidad de un objeto trascender en el espacio/tiempo Podremos después reconstruirlo, es decir, cogerlo de memoria secundaria para utilizarlo en la ejecución (materialización del objeto) Los lenguajes OO no proponen soporte adecuado para la persistencia, la cual debería ser transparente, un objeto existe desde su creación hasta que se destruya ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 69 69 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO Comunicación Un sistema informático puede verse como un conjunto de objetos autónomos y concurrentes que trabajan de manera coordinada en la consecución de un fin específico El comportamiento global se basa pues en la comunicación entre los objetos que la componen ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 70 70 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO … Comunicación Categorías de objetos: • • Activos - Pasivos Cliente – Servidores, Agentes Objeto Activo: posee un hilo de ejecución (thread) propio y puede iniciar una actividad Objeto Pasivo: no puede iniciar una actividad pero puede enviar estímulos una vez que se le solicita un servicio Cliente es el objeto que solicita un servicio. Servidor es el objeto que provee el servicio solicitado ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 71 71 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO … Comunicación Los agentes reúnen las características de clientes y servidores Son la base del mecanismo de delegación Introducen indirección: un cliente puede comunicarse con un servidor que no conoce directamente ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 72 72 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO … Comunicación Ejemplo en el que un agente hace de aislante: Un agente Sevidor 1 Servidor 2 Un cliente ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 73 73 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO El Concepto de Mensaje La unidad de comunicación entre objetos se llama mensaje El mensaje es el soporte de una comunicación que vincula dinámicamente los objetos que fueron separados previamente en el proceso de descomposición Adquiere toda su fuerza cuando se asocia al polimorfismo y al enlace dinámico ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 74 74 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO … El Concepto de Mensaje Objeto 1 : Mensaje A Objeto 2 : Mensaje C : Mensaje E Objeto 3 Objeto 4 : Mensaje D ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 75 75 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO Mensaje y Estímulo Un estímulo causará la invocación de una operación, la creación o destrucción de un objeto o la aparición de una señal Un mensaje es la especificación de un estímulo 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) ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 76 76 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso Diagrama de Casos de Uso ë www.dsic.upv.es/~uml 77 Las siguientes son frases de Ian Sommerville “Ingeniería de requisitos es el proceso para establecer los servicios que el sistema debe proveer y las restricciones bajo las cuales debe operar. El apelativo de ingeniería es un tanto difuso y hace hincapié al hecho que se trata de un proceso sistemático.” Un requisito funcional describe un servicio o función del sistema. Un requisito nofuncional es una restricción sobre el sistema (por ejemplo el tiempo de respuesta) o sobre el proceso de desarrollo (por ejemplo el uso de un lenguaje específico). Es conveniente separar en niveles de detalle la especificación del sistema, orientándola en cada caso a distintos lectores: • Definición de requisitos: es una descripcion de alto nivel usada para efectos contractuales. • Especificación de requisitos: es una descripción detallada de qué debe hacer el sistema. Puede servir de contrato entre el usuario y el desarrollador. • Especificación del software: es una descripción aún más detallada que establece el puente entre ingeniería de requisitos y diseño. ë www.dsic.upv.es/~uml 77 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso 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 límites 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 implementación Comparación con respecto a los Diagramas de Flujo de Datos del Enfoque Estructurado ë www.dsic.upv.es/~uml 78 Algunas similitudes y diferencias entre DFDs y D. de Casos de Uso: • Un caso de uso es una función (servicio o transacción) atómica ofrecida por el sistema al entorno (actores), mientras que un proceso de un DFD puede ser detallado en un DFD hijo. Así, el concepto de “explosión de proceso” sólo se aplica a los DFDs. Aunque en cierta forma con relaciones de inclusión entre casos de uso (que se explican más adelante) puede mostrarse la factorización de un caso de uso, esto no llega a ser equivalente a explosión de proceso. • Aunque un caso de uso y un proceso modelan una pieza de funcionalidad del sistema su especificación es diferente. En un caso de uso interesa expresar la funcionalidad mediante la interacción (pasos de comunicación) actor(es) – sistema. En un proceso la funcionalidad se expresa mediante la transformación que se hace de los flujos de entrada para producir flujos de salida. • Un caso de uso en general no modela un particionamiento (o detalle) funcional interno del sistema pues se concibe desde la perspectiva de los actores, es decir una visión externa del sistema. La excepción a lo anterior podría producirse al factorizar funcionalmente un caso de uso para establecer una relación de inclusión (que se explica más adelante). Un DFD, según sea el nivel de detalle, puede mostrar descomposición funcional interna del sistema. • La diferencia entre Captura de Requisitos y Análisis radica esencialmente en el grado de detalle que se obtiene respecto del particionamiento del problema (funcional y de datos). La Captura de Requisitos ofrece un particionamiento en el contexto del usuario y adecuado para su comprensión. El Análisis provee un particionamiento que pueda ser utilizado como entrada para el Diseño del Sistema. Así, se puede afirmar que los D. de Casos de Uso son una herramienta exclusivamente de Captura de Requisitos mientras que los DFD podrían utilizarse en ambas actividades. En captura de requisitos para un DFD una entidad externa equivale a un actor, un almacén único y global evita entrar en análisis de datos y los procesos establecidos sólo hasta el nivel de transacciones externas se corresponderían con casos de uso. • Las relaciones de extensión y de generalización entre casos de uso no tienen correspondencias en los DFDs. • ... ë www.dsic.upv.es/~uml 78 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso Los Casos de Uso cubren la carencia existente en métodos previos (OMT, Booch) en cuanto a la determinación de requisitos Los Casos de Uso particionan el conjunto de necesidades atendiendo a la categoría de usuarios que participan en el mismo Están basado en el lenguaje natural, es decir, es accesible por los usuarios ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 79 79 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso Ejemplo: Actor A Caso de Uso A Caso de Uso B ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Actor B 80 80 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso Actores: • • • • ë Principales: personas que usan el sistema Secundarios: personas que mantienen o administran el sistema Material externo: dispositivos materiales imprescindibles que forman parte del ámbito de la aplicación y deben ser utilizados Otros sistemas: sistemas con los que el sistema interactúa La misma persona física puede interpretar varios papeles como actores distintos El nombre del actor describe el papel desempeñado www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 81 81 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso ë Los Casos de Uso se determinan observando y precisando, actor por actor, las secuencias de interacción, 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 estará dirigido por los casos de uso www.dsic.upv.es/~uml 82 Una característica resaltada respecto de un proceso de desarrollo de software asociado a UML es su naturaleza “use case driven”, es decir, el proceso es dirigido por los casos de uso. Esto significa que en puntos determinado del desarrollo se valida y verifica el correspondiente modelo respecto del modelo de casos de uso. En sí la especificaciones de casos de uso (con los respectivos diagramas de interacción) constituyen una especificación de casos de prueba para el sistema (pruebas funcionales). ë www.dsic.upv.es/~uml 82 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso Casos de Uso: Relaciones UML define cuatro tipos de relación en los Diagramas de Casos de Uso: • Comunicación Actor ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml C aso de U so 83 83 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso: Relaciones • Inclusión : una instancia del Caso de Uso origen incluye también el comportamiento descrito por el Caso de Uso destino <<include>> Caso de Uso Origen C aso de U so Desti no <<include>> reemplazó al denominado <<uses>> ë www.dsic.upv.es/~uml 84 Para la explicación de las relaciones entre casos de uso se han identificado como “caso de uso origen” y “caso de uso destino” sólo para indicar el sentido del símbolo (flecha de generalización). ë www.dsic.upv.es/~uml 84 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso: Relaciones • Extensión : el Caso de Uso origen extiende el comportamiento del Caso de Uso destino <<extend>> Caso de Uso Origen ë www.dsic.upv.es/~uml C aso de U so Desti no 85 Las relaciones <<include>> y <<extend>> corresponden ambas a factorizaciones del comportamiento de un caso de uso, es decir, el caso de uso incluido y el caso de uso que extiende representan un fragmento de interacción de otro caso de uso. Sin embargo, la intensión es diferente; la relación <<include>> pretende evitar duplicación de interacciones en distintos casos de uso, la relación <<extends>> pretende describir una variación del comportamiento normal de un caso de uso, sobre todo cuando dicha variación pudiera complicar la legibilidad del caso de uso. ë www.dsic.upv.es/~uml 85 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso: Relaciones • Herencia : el Caso de Uso origen hereda la especificación del Caso de Uso destino y posiblemente la modifica y/o amplía Caso de Uso Hij o ë www.dsic.upv.es/~uml Caso de Uso Padre 86 En el documento UML no se proporcionan reglas específicas respecto de las modificaciones y ampliaciones posibles en el caso de uso hijo. Lo intuitivo es pensar que un caso de uso obtenido por especialización tiene en principio los mismos pasos de interacción que el caso de uso padre pero que puede insertar nuevos y/o reescribir los pasos heredados. ë www.dsic.upv.es/~uml 86 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso: Relaciones Ejemplo: << include>> Cliente Ide nt fi i caci ón Transferencia << exten d>> Transferencia en Internet ë www.dsic.upv.es/~uml 87 ¿Podría en este ejemplo haberse modelado el caso de uso “Transferencia por Internet” con una relación de generalización hacia el caso de uso “Transferencia”?. Si la idea de extensión (vista como especialización) forma parte esencial del concepto de generalización/especialización, ¿para qué tener dos tipos de relaciones? ... estos son algunos de lo muchos aspectos de UML que están en discusión. ë www.dsic.upv.es/~uml 87 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso: Relaciones Ejemplo: ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 88 88 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso Casos de Uso: Construcción ë Un caso de uso debe ser simple, inteligible, claro y conciso Generalmente hay pocos actores asociados a cada Caso de Uso Preguntas clave: • ¿cuáles son las tareas del actor? • ¿qué información 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? www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 89 89 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso … Casos de Uso: Construcción La descripción del Caso de Uso comprende: • • • • • • • ë el inicio: cuándo y qué actor lo produce? el fin: cuándo se produce y qué valor devuelve? la interacción actor-caso de uso: qué mensajes intercambian ambos? objetivo del caso de uso: ¿qué lleva a cabo o intenta? cronología y origen de las interacciones repeticiones de comportamiento: ¿qué operaciones son iteradas? situaciones opcionales: ¿qué ejecuciones alternativas se presentan en el caso de uso? www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 90 90 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso R F - < id d e l req u isito > V ers ión A u to res F ue nte s O bjetiv o s a s oc ia do s D e s crip c ión P re c on dició n S ec ue n cia N o rm al P os tco n dic ió n E xc ep c ion e s R e n dim ie nto F rec ue n cia e s pe rad a Im po rta nc ia U rg e nc ia C o m en ta rios ë www.dsic.upv.es/~uml <n om b re d e l req u isito fu nc io na l> <n u m e ro d e ve rsió n y fech a> <a u tor> <fu e nte d e la ve rsió n a ctu al> <n o m b re d el o bje tivo > E l siste m a de b erá com p o rtarse ta l co m o se d escrib e e n e l sigu ien te caso de u so { co n cre to cua n do < eve nto d e a ctivació n> , a bstra cto d u ran te la re a lización d e lo s caso s de u so < lista de caso s de u so > } <p re co n dició n de l caso de u so> Paso A cc ió n 1 {E l < a cto r> , E l siste m a} <a cción re a lizad a po r e l a ctor o sistem a >, se re aliza e l ca so d e uso < ca so de u so R F-x> 2 S i < con d ición >, {el <a cto r> , e l siste m a } < acció n re a lizad a po r e l acto r o siste m a >> , se rea liza el ca so d e uso < ca so d e uso R F -x> 3 4 5 6 n <p o stco n dició n de l ca so de u so> P a so A cc ió n 1 S i < con d ición d e e xcep ció n >,{e l <a ctor> , e l siste m a } }<a cció n re a lizad a po r e l acto r o siste m a >>, se re aliza e l ca so de u so < ca so de u so R F-x>, a co n tin u ación e ste ca so d e uso {con tinu a , a bo rta } 2 3 Paso C ota d e tie m po 1 n seg u nd o s 2 n seg u nd o s <n º d e ve ce s> ve ces / < un ida d de tie m p o > {sin im po rta ncia, im p orta n te , vita l} {p ue d e e spe ra r, h ay p re sió n, in m ed iata m en te } <co m e n ta rio s ad icio na les> 91 Esta es una posible plantilla para utilizar al especificar un caso de uso (obtenida desde http://www.lsi.us.es/~amador/publicaciones/lsi-2000-10.pdf.zip) ë www.dsic.upv.es/~uml 91 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso Modelo de Casos de Uso y Modelo Conceptual (Análisis) La especificación de cada caso de uso y los correspondientes D. de Interacción establecen el vínculo con el modelo conceptual En métodos OO que carecen de una técnica de captura de requisitos se comienza inmediatamente con la construcción del modelo conceptual (análisis) Práctica 11 ë www.dsic.upv.es/~uml 92 Casos de Uso a fondo, en la página de Alistair Cockburn, http://members.aol.com/acockburn ë www.dsic.upv.es/~uml 92 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Diagramas de Interacción ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 93 93 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción Interacción Los objetos interactúan para realizar colectivamente los servicios ofrecidos por las aplicaciones. Los diagramas de interacción muestran cómo se comunican los objetos en una interacción Existen dos tipos de diagramas de interacción: el Diagrama de Colaboración y el Diagrama de Secuencia ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 94 94 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción Mensajes Sintaxis para mensajes: predecesor / guarda secuencia: retorno := msg(args) ë 95 www.dsic.upv.es/~uml •Predecesor es una lista separada por coma de los números de secuencia de mensajes que deben ocurrir antes del mensaje especificado. - La guarda representa una condición para el envío del mensaje -Secuencia representa el nivel de anidamiento procedural. Por ejemplo el mensaje 3.1.4 es posterior al mensaje 3.1.3 dentro de la activación 3.1. También se pueden añadir nombres para especificar mensajes concurrente, por ejemplo, el mensaje 3.1a y el mensaje 3.1b son concurrentes dentro de la activación 3.1. Además se puede incluir una especificación de iteración de la forma *[i:=0 1..n] para representar el envío de una secuencia de mensajes o *||[i:=0..n] para indicar que el envío es en paralelo. -Ejemplos: 2: mostrar(x,y) mensaje simple 1.3.1: p: = encontrar(espec) llamada anidada con valor de retorno [x<0] 4: invertir(x, color) mensaje condicional A3, B4/ C3.1*: actualizar sincronización con otros hilos de ejecución, iteración ë www.dsic.upv.es/~uml 95 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción Diagramas de interacción El Diagrama de Secuencia es más adecuados para observar la perspectiva cronológica de las interacciones El Diagrama de Colaboración ofrece una mejor visión espacial mostrando los enlaces de comunicación entre objetos El D. de Colaboración puede obtenerse automáticamente a partir del correspondiente D. de Secuencia (o viceversa) ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 96 96 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción 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 envío y la atención se puede indicar usando una línea oblicua ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 97 97 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción … Diagrama de Secuencia ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 98 98 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción Diagrama de Secuencia mostrando foco de control, condiciones, recursión creación y destrucción de objetos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 99 99 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción … Diagrama de Secuencia ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 100 100 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción Diagrama de Colaboración Son útiles en la fase exploratoria para identificar objetos La distribución de los objetos en el diagrama permite observar adecuadamente la interacción de un objeto con respecto de los demás La estructura estática viene dada por los enlaces; la dinámica por el envío de mensajes por los enlaces ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 101 101 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción Mensajes Un mensaje desencadena una acción en el objeto destinatario Un mensaje se envía si han sido enviados los mensajes de una lista (sincronización): A.1, B.3 / 1:Mensaje B A ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 102 102 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción … Mensajes Un mensaje se envía de manera condicionada: [x>y] 1: Mensaje B A ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 103 103 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción … Mensajes Un mensaje que devuelve un resultado: 1: distancia:= mover(x,y) B A Práctica 12 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 104 104 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Diagrama de Clases ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 105 105 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Clasificación El mundo real puede ser visto desde abstracciones diferentes (subjetividad) Mecanismos de abstracción: • • • • ë Clasificación / Instanciación Composición / Descomposición Agrupación / Individualización Especialización / Generalización La clasificación es uno de los mecanismos de abstracción más utilizados www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 106 106 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Clases La clase define el ámbito de definición de un conjunto de objetos Cada objeto pertenece a una clase Los objetos se crean por instanciación de las clases ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 107 107 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Clases: Notación Gráfica Cada clase se representa en un rectángulo con tres compartimientos: • • • nombre de la clase atributos de la clase operaciones de la clase motocicleta color cilindrada velocidad maxima arrancar acelerar frenar ë www.dsic.upv.es/~uml 108 - Un atributo es semánticamente equivalente a una composición (composite aggreation). La sintaxis por defecto para los atributos es: visibilidad nombre [multiplicidad] : tipo = valor-inicial {propiedades} - tipo es una especificación dependiente del lenguaje de implementación - Para indicar que un atributo es constante se puede poner la propiedad frozen - Ejemplos usando multiplicidad: colores [3]: Color puntos [2..*]: Punto nombre [0..1]: String - Un atributo de clase (del ámbito de clase y no de objeto) se indica subrayándolo ë www.dsic.upv.es/~uml 108 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Clases: Notación Gráfica Otros ejemplos: lista pila primero ultimo añadir quitar cardinalidad ë apilar desapilar cardinalidad www.dsic.upv.es/~uml 109 - Una operación es un servicio que una instancia de la clase puede realizar. La sintaxis por defecto es: visibilidad nombre (parámetros) : tipo-devuelto {propiedades} - Una operación que no modifica el estado del objeto es especificada con la propiedad query. La propiedad abstract se usa para indicar que el método de la operación es implementado en una subclase. - Una operación de clase (del ámbito de clase y no de objeto) puede indicarse subrayando dicha operación - Los parámetros se especifican usando la siguiente sintaxis: io nombre : tipo = valor_por_defecto donde io puede ser in, out o inout ë www.dsic.upv.es/~uml 109 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Clases: Encapsulación ë La • • • encapsulación presenta dos ventajas básicas: 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 deberían ser manipulables directamente por el resto de objetos www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 110 110 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Clases: Encapsulación ë Los niveles de encapsulación están heredados de los niveles de C++: • (-) Privado : es el más fuerte. Esta parte es totalmente invisible (excepto para clases friends en terminología C++) • (#) Los atributos/operaciones protegidos están visibles para las clases friends y para las clases derivadas de la original • (+) Los atributos/operaciones públicos son visibles a otras clases (cuando se trata de atributos se está transgrediendo el principio de encapsulación) www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 111 111 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Clases: Encapsulación Ejemplo: Reglas de visibilidad + Atributo público : int # Atributo protegido : int - Atributo privado : int + "Operación pública" # "Operación protegida" - "Operación privada" ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 112 112 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Relaciones entre Clases Los enlaces entre de objetos pueden representarse entre las respectivas clases Formas de relación entre clases: • Asociación y Agregación (vista como un caso particular de asociación) • Generalización/Especialización Las relaciones de Agregación y Generalización forman jerarquías de clases ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 113 113 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Asociación La asociación expresa una conexión bidireccional entre objetos Una asociación es una abstracción de la relación existente en los enlaces entre los objetos Univ. de Murcia:Universidad Un enlace Universidad Antonio:Estudiante Estudiante Una asociación ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 114 114 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Asociación Ejemplo: marido casado-con Administra ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 0.. 1 mujer jefe 0.. 1 0.. 1 Persona * nombre s. s. * trabaja-para emplea-a * Compañía nombre dirección empleado 115 115 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Asociación Especificación de multiplicidad (mínima...máxima) 1 0..1 M..N * 0..* 1..* Uno y sólo uno Cero o uno Desde M hasta N (enteros naturales) Cero o muchos Cero o muchos Uno o muchos (al menos uno) La multiplicidad mínima >= 1 establece una restricción de existencia ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 116 116 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Asociación Cualificada Aerolínea nro_billete Tablero Ajedrez fila columna 0..1 * 1 1 Viajero Cuadro Reduce la multiplicidad del rol opuesto al considerar el valor del cualificador ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 117 117 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Agregación La agregación representa una relación parte_de entre objetos En UML se proporciona una escasa caracterización de la agregación Puede ser caracterizada con precisión determinando las relaciones de comportamiento y estructura que existen entre el objeto agregado y cada uno de sus objetos componentes ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 118 118 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Agregación: Caracterización Caracterizaciones relacionadas con la multiplicidad Multiplicidad Mínima Objeto Agregado 0 → flexible > 0 → estricta Multiplicidad (mín , máx ) Máxima 1 → disjunto > 1 → no disjunto Multiplicidad Mínima 0 → nulos permitidos (mínc, > 0 → nulos no permitidos Multiplicidad Máxima 1 → univaluado > 1 → multivaluado a a máxc) Objeto Componente ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 119 119 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Agregación: Caracterización ▢ ▢ En UML sólo se distingue entre agregación y composición (aggregate composition), siendo esta última disjunta y estricta Además se una agregación se podría caracterizar según: ¿Puede el objeto parte comunicarse directamente con objetos externos al objeto agregado? • No => inclusiva • Si => no inclusiva ¿Puede cambiar La composición del objeto agregado? • Si => dinámica • No => estática ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 120 120 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Ejemplos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 121 121 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Ejemplos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 122 122 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Ejemplos Agregación 1 contiene Polígono 3.. * {ordenado} * Cuenta * * Persona or 1 Clase de asociación www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Asociación excluyente Empresa Usuario ë Punto * está-autorizado-en Autorización prioridad privilegios camb_privil * Estación 123 123 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Clases y Objetos Diagrama de Clases y Diagramas de Objetos pertenecen a dos vistas complementarias del modelo Un Diagrama de Clases muestra la abstracción de una parte del dominio Un Diagrama de Objetos representa una situación concreta del dominio Las clases abstractas no son instanciadas ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 124 124 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Generalización Permite gestionar la complejidad mediante un ordenamiento taxonómico de clases Se obtiene usando los mecanismos de abstracción de Generalización y/o Especialización La Generalización consiste en factorizar las propiedades comunes de un conjunto de clases en una clase más general ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 125 125 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización 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 están disponibles en sus clases hijas ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 126 126 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización La Generalización y Especialización son equivalentes en cuanto al resultado: la jerarquía y herencia establecidas Generalización y Especialización no son operaciones reflexivas ni simétricas pero sí transitivas ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 127 127 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización Vehículo Veihículo Terrestre Coche ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Camión Vehículo Aéreo Avión Helicóptero 128 128 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización La especialización es una técnica muy eficaz para la extensión y reutilización Coche Funcionando ë Est ropeado Restricciones predefinidas en UML: • • disjunta - no disjunta total (completa) - parcial (incompleta) www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 129 129 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización La noción de clase está próxima 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 Generalización y especialización expresan relaciones de inclusión entre conjuntos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 130 130 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización Particionamiento del espacio de objetos => Clasificación Estática Particionamiento del espacio de estados de los objetos => Clasificación Dinámica En ambos casos se recomienda considerar generalizaciones/especializaciones disjuntas ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 131 131 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización Un ejemplo de Clasificación Estática: Ve hícu lo Aéreo { estática } Avión ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Helicóptero 132 132 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización Un ejemplo de Clasificación Dinámica: Coche { dinámica } Funcionando ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Est ropeado 133 133 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización Extensión: Posibles instancias de una clase Intensión: Propiedades definidas en una clase A int(A) ⊆ int(B) ext(B) ⊆ ext(A) B ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 134 134 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización Clasificación Estática C0 ext(C0) = ∪ ext(Ci) ⇒ completa { static } C1 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml ext(Ci) ∩ ext(Cj) = ∅ ⇒ disjunta Cn 135 135 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización Clasificación Dinámica C0 ext(C0) = ∪ ext(Ci) { dinámica } C1 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Cn ⇒ completa extt(Ci) ∩ extt(Cj) = ∅ ⇒ disjunta en t extt1(Ci) ∩ extt2(Cj) ≠ ∅ ⇒ posiblemente no disjunta en diferentes instantes 136 136 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases ... Generalización Ejemplo: varias especializaciones a partir de la misma clase padre, usando discriminadores: Comercial Militar uso Vehículo Aéreo estructura Avión ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Helicóptero 137 137 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Clasificación Múltiple (herencia múltiple) Se presenta cuando una subclase tiene más de una superclase La herencia múltiple debe manejarse con precaución. 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 múltiple ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 138 138 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Herencia Múltiple Uso disciplinado de la herencia múltiple: clasificaciones disjuntas con clases padre en hojas de jerarquías alternativas Bípedo Cuadrúpedo nro patas nro patas Herbívoro Con Pelos comida cubertura Con Plumas cobertura Animal comida cobertura Carnívoro Con Escamas Conejo ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 139 139 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Principio de Sustitución El Principio de Sustitución 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 semántica del programa escrito en los términos de la superclase se vea afectado.” ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 140 140 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Principio de Sustitución Dado que los programadores pueden introducir código en las subclases redefiniendo las operaciones, es posible introducir involuntariamente incoherencias que violen el principio de sustitución El polimorfismo que veremos a continuación no debería implementarse sin este principio ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 141 141 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Polimorfismo El término polimorfismo se refiere a que una característica 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 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 142 142 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Polimorfismo Ejemplo: todo animal duerme, pero cada clase lo hace de forma distinta Animal dormir() ? dormir ? León ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Oso Tigre 143 143 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Polimorfismo Animal dormir() Dormir() { } León dormir() Dormir() { sobre el vientre } ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Oso Tigre dormir() dormir() Dormir() { sobrela espalda } Dormir() { en un árbol } 144 144 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases … Polimorfismo La búsqueda automática del código que en cada momento se va a ejecutar es fruto del enlace dinámico El cumplimiento del Principio de Sustitución permite obtener un comportamiento y diseño coherente ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 145 145 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Diagrama de Estados ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 146 146 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Diagrama de Estados Los Diagramas de Estados representan autómatas de estados finitos, desde el p.d.v. de los estados y las transiciones Son útiles sólo para los objetos con un comportamiento significativo El formalismo utilizado proviene de los Statecharts (Harel) ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 147 147 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Diagrama de Estados Cada objeto está en un estado en cierto instante El estado está 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 ë Los D. De Estados y escenarios son complementarios www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 148 148 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Diagrama de Estados Los D. de Estados son autómatas jerárquicos que permiten expresar concurrencia, sincronización y jerarquías de objetos Los D. de Estados son grafos dirigidos Los D. De Estados de UML son deterministas Los estados inicial y final están diferenciados del resto La transición entre estados es instantánea y se debe a la ocurrencia de un evento ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 149 149 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Diagrama de Estados Estados y Transiciones Evento [condición] / Acción A B Tanto el evento como la acción se consideran instantáneos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 150 150 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Diagrama de Estados Ejemplo de un Diagrama de Estados para la clase persona: contratar en el paro en ac tivo perder em pleo jubilarse jubil ars e jub ilado ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 151 151 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Acciones Podemos especificar la solicitud de un servicio a otro objeto como consecuencia de la transición: A Evento [condición] / OtroObjeto.Operación B ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 152 152 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Acciones Se puede especificar el ejecutar una acción como consecuencia de entrar, salir, estar en un estado, o por la ocurrencia de un evento: estado A entry: acción por entrar exit: acción por salir do: acción mientras en estado on evento: acción ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 153 153 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Generalización de Estados Podemos reducir la complejidad de estos diagramas usando la generalización de estados Distinguimos así entre superestado y subestados Un estado puede contener varios subestados disjuntos Los subestados heredan las variables de estado y las transiciones externas ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 154 154 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Generalización de Estados Ejemplo: e1 A B e2 e2 C ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 155 155 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Generalización de Estados Quedaría como: Aa e1 b B e2 C ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 156 156 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Generalización de Estados Las transiciones de entrada deben ir hacia subestados específicos: e1 Aa Bb e2 e0 C ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 157 157 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Generalización de Estados Es preferible tener estados iniciales de entrada a un nivel de manera que desde los niveles superiores no se sepa a qué subestado se entra: e1 Aa b B e2 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml C e0 158 158 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Generalización de Estados La agregación de estados es la composición de un estado a partir de varios estados independientes La composición es concurrente por lo que el objeto estará en alguno de los estados de cada uno de los subestados concurrentes ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 159 159 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Generalización de Estados Ejemplo: e1 e1 ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 160 160 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Generalización de Estados Ejemplo: ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 161 161 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Historia Por defecto, los autómatas no tienen memoria Es posible memorizar el último subestado visitado para recuperarlo en una transición entrante en el superestado que lo engloba También es posible la memorización para cualquiera de los subestados anidados (aparece un * junto a la H) ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 162 162 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Historia Ejemplo: A d2 B in D x y out d1 C H* ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 163 163 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Historia Ejemplo: Enjuague Lavado Secado H cerrar puerta abir puerta Espera ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 164 164 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Destrucción del Objeto La destrucción de un objeto es efectiva cuando el flujo de control del autómata alcanza un estado final no anidado La llegada a un estado final anidado implica la “subida” al superestado asociado, no el fin del objeto ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 165 165 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Destrucción de Objeto Ejemplo: E n vuelo des pegar Crear(m atric ula) ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml c ras h aterriz ar E n t ier ra 166 166 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Transiciones temporizadas Las esperas son actividades que tienen asociada cierta duración La actividad de espera se interrumpe cuando el evento esperado tiene lugar Este evento desencadena una transición que permite salir del estado que alberga la actividad de espera. El flujo de control se transmite entonces a otro estado ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 167 167 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados … Transiciones temporizadas Ejemplo: A / Abrir ranura esperar dinero entry: Mostrar mensaje exit: cerrar ranura después de 30 segundos anular transacción Depósito efectuado B ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 168 168 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Diagrama de Actividad El Diagrama de Actividad es una especialización del Diagrama de Estado, organizado respecto de las acciones y usado para especificar: • Un método • Un caso de uso • Un proceso de negocio (Workflow) Las actividades se enlazan por transiciones automáticas. Cuando una actividad termina se desencadena el paso a la siguiente actividad ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 169 169 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Ejemplos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 170 170 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados ... Ejemplos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 171 171 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados ... Ejemplos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 172 172 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Diagrama de Componentes ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 173 173 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes Diagrama de Componentes Los diagramas de componentes describen los elementos físicos del sistema y sus relaciones Muestran las opciones de realización incluyendo código fuente, binario y ejecutable ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 174 174 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes ...Diagrama de Componentes Los componentes representan todos los tipos de elementos software que entran en la fabricación de aplicaciones informáticas. Pueden ser simples archivos, paquetes de Ada, bibliotecas cargadas dinámicamente, etc. Las relaciones de dependencia se utilizan en los diagramas de componentes para indicar que un componente utiliza los servicios ofrecidos por otro componente ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 175 175 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue … Diagramas de Componentes Ejemplo: ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 176 176 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Diagrama de Despliegue ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 177 177 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue Diagrama de Despliegue Los Diagramas de Despliegue muestran la disposición física de los distintos nodos que componen un sistema y el reparto de los componentes sobre dichos nodos N odo ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 178 178 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue … Diagrama de Despliegue Los estereotipos permiten precisar la naturaleza del equipo: • • • Dispositivos Procesadores Memoria Los nodos se interconectan mediante soportes bidireccionales que pueden a su vez estereotiparse ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 179 179 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue … Diagrama de Despliegue Ejemplo de conexión entre nodos: <<Cliente>> Terminal Punto de Venta <<Servidor>> <<TCP/IP>> Base de Datos <<RDSI>> Podemos distinguir tipos de nodos y connexiones por estereotipado ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Control <<RDSI>> 180 180 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 181 181 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ¿Qué es un Proceso de Desarrollo de SW? ▢ Define Quién debe hacer Qué, Cuándo y Cómo debe hacerlo Requisitos nuevos o modificados ▢ ë Proceso de Desarrollo de Software Sistema nuevo o modificado No existe un proceso de software universal. Las características de cada proyecto (equipo de desarrollo, recursos, etc.) exigen que el proceso sea configurable www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 182 182 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Historia de RUP Rational Unified Process 1998 Rational Objectory Process 1996-1997 Objectory Process • • • • Pruebas funcionales Pruebas de desempeño Gestión de requisitos Gestión de cambios y configuración • Ingeniería de Negocio • Ingeniería de datos • Diseño de interfaces UML 1987-1995 Enfoque Ericsson ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 183 183 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Dos Dimensiones ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 184 184 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Fases e Hitos (Milestones) Inception Elaboration Objetivos (Vision) Construction Arquitectura Transition Capacidad Operacional Inicial Release del Producto tiempo ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 185 185 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Elementos en RUP ▢ Workflows (Disciplinas) Workflows Primarios • • • • • • Business Modeling (Modado del Negocio) Requirements (Requisitos) Analysis & Design (Análisis y Diseño) Implementation (Implementación) Test (Pruebas) Deployment (Despliegue) Workflows de Apoyo • Environment (Entorno) • Project Management (Gestión del Proyecto) • Configuration & Change Management (Gestión de Configuración y Cambios) ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 186 186 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... Elementos en RUP Workflow, Workflow Detail , Workers, Actividades y Artefactos Ejemplo Workflow: Requirements Workflow Detail:Analyse the Problem Workers ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Actividades Artefactos 187 187 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... Elementos en RUP Workers Analyst workers • • • • • • • Business-Process Analyst Business Designer Business-Model Reviewer Requirements Reviewer System Analyst Use-Case Specifier User-Interface Designer Developer workers ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml • • • • • • • • • 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 188 188 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... Elementos en RUP Workers, Actividades, Artefactos Ejemplo: System Analyst Worker ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 189 189 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... 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 Business Modeling Set Deployment Set Requirements Set Project Management Set Analysis & Design Set Configuration & Change Management Set Implementation Set Environment Set Test Set ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 190 190 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... Elementos en RUP Artefactos, Workers, Actividades Ejemplo:Business Modeling Artifact Set ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 191 191 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Características Esenciales de RUP ë ▢ Proceso Dirigido por los Casos de Uso ▢ Proceso Iterativo e Incremental ▢ Proceso Centrado en la Arquitectura www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 192 192 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Proceso dirigido por los Casos de Uso Capturar, definir y validar los casos de uso Requisitos Análisis & Diseño Implementación Pruebas ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Casos de Uso integran el trabajo Realizar los casos de uso Verificar que se satisfacen los casos de uso 193 193 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... Proceso dirigido por los Casos de Uso «trace» Caso de Uso «trace» Realización de Análisis Realización de Diseño «trace» «trace» Pruebas Unitarias Pruebas Funcionales X Caso de Prueba [The Unified Software Development Process. I. Jacobson, G. Booch and J. Rumbaugh. Addison-Wesley, 1999] ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 194 194 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... Proceso dirigido por los Casos de Uso ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 195 195 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Proceso Iterativo e Incremental El ciclo de vida iterativo se basa en la evolución de prototipos ejecutables que se muestran a los usuarios y clientes En el ciclo de vida iterativo a cada iteración se reproduce el ciclo de vida en cascada a menor escala Los objetivos de una iteración se establecen en función de la evaluación de las iteraciones precedentes ë www.dsic.upv.es/~uml 196 El proceso propuesto tiene mucho en común con el modelo de proceso propuesto por Barry Bohem en 1988: “El modelo espiral”. Los cuadrantes de la espiral son: 1. Determinar objetivos, alternativas y restricciones 2. Evaluar alternativas, identificar y resolver riesgos, construir proptotipos 3. Desarrollo y verificación del producto 4. Planificación de las siguientes fases ë www.dsic.upv.es/~uml 196 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... Proceso Iterativo e Incremental Las actividades se encadenan en una minicascada con un alcance limitado por los objetivos de la iteración Análisis Diseño Codific. n veces ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml Pruebas e Integración 197 197 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... Proceso Iterativo e Incremental Cada iteración comprende: • • • • • • ë Planificar la iteración (estudio de riesgos) Análisis de los Casos de Uso y escenarios Diseño de opciones arquitectónicas Codificación y pruebas. La integración del nuevo código con el existente de iteraciones anteriores se hace gradualmente durante la construcción Evaluación de la entrega ejecutable (evaluación del prototipo en función de las pruebas y de los criterios definidos) Preparación de la entrega (documentación e instalación del prototipo) www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 198 198 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Proceso Iterativo e Incremental Enfoque Cascada Enfoque Iterativo e Incremental ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 199 199 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ... Proceso Iterativo e Incremental Grado de Finalización de Artefactos ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 200 200 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Proceso Centrado en la Arquitectura ▢ ▢ ▢ Arquitectura de un sistema es la organización o estructura de sus partes más relevantes Un arquitectura ejecutable es una implementación parcial del sistema, construida para demostrar algunas funciones y propiedades RUP establece refinamientos sucesivos de una arquitectura ejecutable, construida como un prototipo evolutivo Inception Elaboration Construction Transition Architecture ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 201 201 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML Fases del Ciclo de Vida El ciclo de vida consiste en una serie de ciclos, cada uno de los cuales produce una nueva versión del producto Cada ciclo está compuesto por fases y cada una de estas fases está compuesta por un número de iteraciones Las fases son: • • • • ë Inicio o Estudio de oportunidad Elaboración Construcción Transición www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 202 202 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ...Fases del Ciclo de Vida Inicio o Estudio de oportunidad (inception) • • Define el ámbito y objetivos del proyecto Se define la funcionalidad y capacidades del producto Elaboración • • • ë Tanto la funcionalidad como el dominio del problema se estudian en profundidad Se define una arquitectura básica Se planifica el proyecto considerando recursos disponibles www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 203 203 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ...Fases del Ciclo de Vida Construcción • • • • • ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml El producto se desarrolla a través de iteraciones donde cada iteración involucra tareas de análisis, diseño e implementación Las fases de estudio y análisis sólo dieron una arquitectura básica que es aquí refinada de manera incremental conforme se construye (se permiten cambios en la estructura) Gran parte del trabajo es programación y pruebas Se documenta tanto el sistema construido como el manejo del mismo Esta fase proporciona un producto construido junto con la documentación 204 204 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ...Fases del Ciclo de Vida Transición • • • • ë Se libera el producto y se entrega al usuario para un uso real Se incluyen tareas de marketing, empaquetado atractivo, instalación, configuración, entrenamiento, soporte, mantenimiento, etc. Los manuales de usuario se completan y refinan con la información anterior Estas tareas se realizan también en iteraciones www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 205 205 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Esfuerzo respecto de las Workflows Inception Elaboration Construction Transition 15% Requisitos Una iteración en la fase de elaboración Análisis 10% Diseño 15% 30% Implementación 15% Pruebas P re lim ina ry Ite 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 5% mantenimiento 10% gestión cambios ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 206 206 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML ...Esfuerzo respecto de las Fases Inception Elaboration Construction Transition Requisitos Una iteración en la fase de elaboración Análisis Diseño Implementación Pruebas P re lim ina ry Ite ra tion (s) Esfuerzo: Duración: ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 5% 10% ite r. #1 ite r. #2 20% 30% ite r. #n ite r. # n+ 1 65% 50% ite r. #n+2 ite r. #m ite r. #m +1 10% 10% 207 207 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Conclusiones ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 208 208 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia V. Conclusiones Claves en el Desarrollo de SI Notación UML Herramientas p.e. Rational Rose ë www.dsic.upv.es/~uml Proceso p.e. Rational Unified Process 209 Figura “Triangle for Success” adaptada desde “Visual Modeling with Rational Rose and UML” de Terry Quatrani ë www.dsic.upv.es/~uml 209 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia Contexto de Desarrollo: Grado de Complejidad ë www.dsic.upv.es/~uml V. Conclusiones 210 Extraida desde la presentación “Software Architecture and UML” de Grady Booch (Rational Software). ë www.dsic.upv.es/~uml 210 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia V. Conclusiones Modelado de SI: Algunas Reflexiones Pragmatismo, los modelos deben ser útiles Sencillez y Elegancia Distintos nivel de abstracción, diferentes modelos ë Modelar para la concebir el sistema y/o para la documentarlo Seguimiento de transformaciones durante el proceso (Traceability) Sincronización de modelos Dificultades para la introducción de técnicas y herramientas de modelado www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 211 211 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia V. Conclusiones ... Finalmente Apostar por enfoque Orientado a Objetos usando notación UML Problemas actuales en implementación, al usar entornos de programación visual y/o bases de datos relacionales Posibles mejoras a mediano plazo • • ë Evolución: Uso de BDOO y/o mejoras en los LPOO Revolución: Generación Automática de Código a partir de Modelos OO (Compilación de Modelos) www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 212 212 Departamento de Sistemas Informáticos y Computación Universidad Politécnica de Valencia V. Conclusiones Bibliografía Recomendada UML • • • • • 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 inglés www.celigent.com/omg/umlrtf/tutorials.htm ë www.dsic.upv.es/~uml ë www.dsic.upv.es/~uml 213 213