04 - análisis y diseño uml

7/25/2019 04 - Anlisis y Diseo UML

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Ing. Mauricio Paletta, M.Sc

Ing Carlos Abaffy, M.Sc

Material Realizado por:

TECNICAS DE PROGRAMACION III

Tecnologa Orientada a ObjetosUML


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Construccin de sistemas como coleccin de objetoscolaborativos.

No preguntar primero qu hace el sistema sino preguntar quien

lo hace. Cmo se encuentran los tipos de objetos relevantes?

Cmo se describen los tipos de objetos?Cmo se describen las relaciones y analogas entre los tipos de

objetos? Cmo se utilizan los tipos de objetos para estructurar elsoftware?

Metodologas Orientadas a Objetos


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Construccin de Software Orientado a Objetos

DISEO

REQUERIMIENTOS

CODIFICACION

PROBLEMA

IMPLEMEN-TACION

ANALISIS

Modelo de Objetos

Modelo Dinmico

.

.

Decisiones Implementacin

ArquitecturaDiseo Objetos

.

.

Qu

Cmo

Uso de

lenguaje OO


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Construccin de Software Orientado a Objetos


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Anlisis Orientado a Objetos


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Es la descomposicin de un problema en sus partes. El propsito es modelar un problema basado en conceptos del

mundo real de forma tal que ste se pueda entender y quesatisfaga el conjunto de requerimientos definidos.

El resultado es un problema entendido como una preparacinpara ir al diseo.

Se preocupa ms por identificar los tipos de objetos que pordetallar o identificar los objetos individuales.

Primera oportunidad para identificar la reutilizacin decomponentes existentes.

Dos partes:

- El anlisis de estructuras o modelado de objetos.- El anlisis del comportamiento o modelado dinmico.



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Decidir lo que tiene y lo que no tiene que hacer el sistema. Asegurar que el sistema satisfaga las necesidades de sus

usuarios y definir los criterios de aceptacin Anlisis deRequerimientos.

Los principales productos estn basados en la identificacin yprueba de los Requerimientos y el modelo de Clases del

problema.



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Diseo Orientado a Objetos


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Representa las definiciones completas de las clases yasociaciones identificados en el anlisis incluyendo los

algoritmos de los mtodos usados para implementar lasoperaciones.

El propsito principal es agregar detalles y tomar decisiones deimplementacin.

El resultado es un producto intermedio entre Anlisis yProgramacin para facilitar el trabajo de implementacin.

Usualmente se deriva directamente del anlisis, pero a veces esnecesario agregar nuevas clases o atributos para mejorar elmodelo.

Los principales productos estn relacionados con el modelodetallado de Clases y los flujos de Estados e intercambio de

mensajes entre elementos para satisfacer el problema.

Diseo Orientado a Objetos


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Definicin:

Lenguaje de Modelado Unificado - UML

Creacin de Grady Booch, James Rumbaugh e Ivar Jacobson(los tres amigos).

Es un lenguaje (sintaxis y semntica) de modelado y no unmtodo. La sintaxis nos dice cules son los smbolos y cmo

se pueden combinar; la semntica nos da las reglas deinterpretacin de cada smbolo segn el contexto donde seuse.

Usado para modelar o describir sistemas de una gran variedad

de tipos (principalmente de software). Tambin usado duranteel desarrollo de un sistema de software, desde laespecificacin de requerimientos hasta las pruebas finales.

Avalado por el grupo de estndares OMG.


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Objetivos:


Modelar sistemas (no nicamente software) usando conceptosde orientacin a objetos.

Establecer una pareja explcita de elementos tanto a nivelconceptual como ejecutable.

Direccionar los temas de cierto tamao inherentes a lossistemas complejos y/o crticos. Crear un lenguaje de modelado utilizable tanto para los

humanos como para las mquinas.


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4 partes:

Lenguaje de Modelado Unificado

Vistas: muestra diferentes aspectos del sistema que se est

modelando. Representa una abstraccin que consiste en unnmero determinado de diagramas. Permite enlazar el modeloal proceso escogido para el desarrollo.

Diagramas: grficas que describen el contenido de una vista.Son 9 tipos de diagramas en total. Elementos del modelo: son los conceptos usados en los

diagramas, asociados comnmente a conceptos de la

orientacin a objetos (clase, objeto, mensaje). Siempre tiene elmismo significado y smbolo, sin importar el diagrama. Mecanismos generales: proveen comentarios, informacin u

otros extras a los elementos del modelo.


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5 vistas:


Vista de Casos de Uso: muestra la funcionalidad del sistema

tal como es percibida por los actores externos. Vista lgica: muestra cmo la funcionalidad est diseada

dentro del sistema, en trminos de las estructuras estticas y el

comportamiento dinmico. Vista de componentes: muestra la organizacin de loscomponentes de cdigo para construir el sistema.

Vista de concurrencia: muestra la concurrencia

(comunicacin y sincronizacin) en el sistema. Vista de despliegue: muestra el despliegue o distribucin delsistema en la arquitectura fsica (computadoras y otrosdispositivos).


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9 diagramas:


o Diagrama de Distribucin Vista de despliegue:

Vista de Casos de Uso: o Diagrama de Casos de Usoo Diagrama de Actividades

Vista lgica: o Diagrama de Clases

o Diagrama de Objetoso Diagramas de Estados

Vista de componentes: o Diagrama de Componentes

Vista de concurrencia: o Diagrama de Colaboracino Diagrama de Secuencias


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Use CaseDiagramsUse Case

Diagrams

Use Case

Diagrams

ScenarioDiagramsScenarioDiagramsCollaboration

Diagrams

StateDiagramsStateDiagramsComponent

Diagrams

ComponentDiagramsComponentDiagramsDeploymentDiagrams

State

Diagrams

State

DiagramsObjectDiagrams

ScenarioDiagramsScenario

DiagramsStatechartDiagrams

Use CaseDiagramsUse Case

DiagramsSequenceDiagrams

StateDiagramsState

DiagramsClassDiagrams

Act ivi tyDiagrams

Models



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Logical View

End-user

Functionality

Implementation View

Programmers

Software management

Process View

PerformanceScalability

Throughput

System integrators

Deployment View

System topologyDelivery, installation

Communication

System engineering

Conceptual Physical

Use Case View



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3 elementos bsicos:

Caso de uso: secuencia de transacciones que se realizan en un

elemento de interfaz. Constituye una secuencia completa demensajes y especifica la secuencia de interaccin entre el actory el software. Caso de uso Requerimiento.

Notacin:

Diagrama de Casos de Uso

Caso de UsoCaso de Uso


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3 elementos bsicos:

Relaciones: permiten identificar la comunicacin entre los

actores , entre los casos de uso y entre actores y casos de uso.Tipos de relacin:


o Relacin de generalizacin entre actores: permite organizar

los actores en una descripcin abstracta del actor.

Persona Empleado

El actor Persona es

ms genrico que elactor Empleado


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3 elementos bsicos:


o Relacin de generalizacin entre casos de uso: identifica

que un caso de uso especfico hereda y aade propiedades aun caso general.

Comprar en

una mquina

Comprar un

refresco

El caso de usoComprar en unamquina es msgenrico que el caso

de uso Comprar unrefresco


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3 elementos bsicos:


o Relacin de extensin entre casos de uso (extend): permite

factorizar las variantes sobre la secuencia bsica de un casode uso en nuevos casos de uso que extienden los flujosprincipales.

Alquilar un

vehculo

Alquilar un

chofer

Alquilar un vehculoextiende (opcionalmenteejecuta) a Alquilar un

chofer


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3 elementos bsicos:


o Relacin de inclusin entre casos de uso (include): permite

sealar que un caso de uso incorpora el comportamiento deotro caso de uso como parte de su propio comportamiento.

Acceder a un sistemausa (siempre ejecuta) aRevisar datos del

usuario

Acceder a

un sistema

Revisar datos

del usuario


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3 elementos bsicos:


o Relacin de asociacin entre un actor y un caso de uso:

permite sealar la comunicacin existente entre ambos.


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Ejemplo:



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Ejemplo:



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Definicin:

Diagrama de Actividad

Representan la dinmica del sistema.

Son diagramas usados para mostrar el flujo de las actividadesdel sistema, es decir, muestran el flujo de control entreactividades del sistema, cules actividades se pueden hacer enparalelo y caminos alternativos del flujo.

En el anlisis, se pueden crear para representar el flujo atravs de los casos de uso o para representar el flujo de uncaso de uso particular.

En el diseo, se pueden usar para representar el flujo de unaoperacin particular (algoritmo). Contienen actividades, transiciones entre actividades, cajas de

decisin y barras de sincronizacin.


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Elementos:


Actividad: representa el desempeo de algn comportamiento

en el diagrama de flujo. Actividades inicial y final: smbolos especiales usados para

iniciar y finalizar el diagrama de flujo. Transicin: muestran el paso del flujo de control de una

actividad a otra. Cajas de decisin: muestran rutas alternativas del flujo de

control basado en una condicin. Barras de sincronizacin: permite representar actividades que

se pueden ejecutar de forma concurrente (una transicin deentrada y varias de salida) o diversos flujos que, una vezculminados, convergen en un punto (varias transiciones de

entrada y una de salida).

Di d A i id d


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Notacin:


Di d A ti id d


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Ejemplo:


Di d Cl


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Definicin:

Diagrama de Clases

Describe la vista esttica de un sistema en trminos de susclases y las relaciones entre ellas.

Sirve de base para otros diagramas que muestran otrosaspectos del sistema (como el de estados de los objetos y el decolaboracin entre objetos que se muestran en los diagramasdinmicos).

Para su definicin, es necesario que las clases hayan sidoidentificadas y descritas; luego se pueden asociar con otrasclases usando relaciones especficas.

La visibilidad de atributos y mtodos puede ser:

- Privada# Protegida+ Pblica

Di d Cl


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Relaciones:

Diagrama de Clases

Asociacin: conexin semntica entre clases que indica que

existe una conexin entre objetos de esas clases. Generalizacin: relacin entre un elemento mas general y otro

mas especfico (herencia). El elemento mas especfico puedecontener informacin adicional.

Dependencia: relacin entre un elemento independiente y otrodependiente. Un cambio en el elemento independiente afectaal elemento dependiente.

Refinamiento: relacin entre dos descripciones del mismo tipopero en niveles diferentes de abstraccin.

Diagrama de Clases


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Asociaciones:

Diagrama de Clases

Normal: es la asociacin ms comn y se dibuja como una

lnea slida que une las dos clases. Tiene un nombre(comnmente un verbo) que etiqueta el enlace. Es posibleagregar una flecha al final de la asociacin, que indica que laasociacin slo se puede usar en la direccin de la flecha. Sino tiene la flecha se asume que la asociacin es vlida paraambos sentidos. Tambin se puede indicar la multiplicidadvlida en la asociacin.

Persona Carro

0..*1..*

Propietario

1..* 0..*

Empleado ComputadoraUsa

Diagrama de Clases


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Asociaciones:

Diagrama de Clases

Recursiva: representa la conexin de una clase consigo

misma. Los objetos conectados semnticamente son de lamisma clase. Las asociaciones en general pueden tener rolesconectados a cada clase involucrada en la asociacin e indicanel papel que juega la clase en trminos de la asociacin. Esuna tcnica til para especificar el contexto de una clase y susobjetos.

Nodo

0..*

0..*

Conecta

0..*

0..*

Persona

Se casa con

esposa

esposo

Diagrama de Clases


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Asociaciones:

Diagrama de Clases

Cualificada: son usadas en asociaciones de uno a muchos o

muchos a muchos. El cualificador indica cmo distinguirentre el conjunto de objetos de los muchos al final de laasociacin; puede verse como un tipo de clave que permiteseparar todos los objetos en la asociacin. Reducen lamultiplicidad en el modelo de uno a muchos a uno a uno.

Canvas Figura0..*id figura0..*

id figura

Recepcionista Reservacin*nmero de

confirmacin

Localizanmero de

confirmacin

*

Diagrama de Clases


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Asociaciones:

Diagrama de Clases

Disyuntiva (or): representa una restriccin entre dos o ms

asociaciones. Indica que los objetos de una clase puedenparticipar en a lo sumo una de las asociaciones a la vez. Lasasociaciones en general tambin pueden contener restriccionespara indicar que la asociacin debe seguir cierta regla para sucumplimiento.

Compaa

Compaa de

Seguros

Persona

Pliza de

Seguros

1..*

0..*

1..*

0..*0..*1 0..*1

1..*

0..*

1..*

0..*{Or}

Pliza de

Seguros

Cliente

1..*

0..*0..*

1..*

{Ordenado}

Compaa

Compaa de

Seguros

Persona

Pliza de

Seguros

1..*

0..*

1..*

0..*0..*1 0..*1

1..*

0..*

1..*

0..*

{Or}

Diagrama de Clases


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Asociaciones:

Diagrama de Clases

Agregacin: es un caso especial de asociacin que indica que

la relacin entre las clases es del tipo parte de. Se representamediante un diamante. Cuando la asociacin de composicines obligatoria, el diamante est relleno.

Naval Barco de Guerra**

Contiene

Texto

BotnVentana

*

*

Men

*

*

*

*

Diagrama de Clases


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Generalizacin:

Diagrama de Clases

Permite representar herencias. Relacin es un o caso

particular de.

Vehculo

Carro Bote

CarroDeportivo

Carro dePasajeros

Camin Velero Bote amotor Carguero

Diagrama de Clases


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Multiplicidades:

Diagrama de Clases

Esposo Esposa111 1Est casado con

uno a uno

Maestro Estudiante*11 *

uno a muchos

Cajero Cliente1..*11 1.. *

uno a uno o ms

Casa Chimenea0..10..1

uno a ninguno o uno

Ensea

Atiende

Estudiante Crdito11 Toma 12..18

uno a 12 hasta 18

Triciclo Rueda3

uno a 3

Cartn de huevos Huevo1 Contiene 12,241

uno a 12 24

Diagrama de Clases


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Paquetes:

Diagrama de Clases

Es un mecanismo de agrupamiento para organizar elementos

del modelo en grupos semnticamente relacionados. Puedenimportar elementos de otros paquetes. Los paquetes se puedenrelacionar por generalizacin y dependencia.

Diagrama de Clases


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Interfaces:

g

Un paquete, componente o clase que tiene una interfazconectada a l, se dice que implementa o soporta la interfazespecfica dado que soporta el comportamiento definido enesa interfaz. Se pueden ver como contratos de colaboracinentre los diferentes elementos del modelo. Una interfaz slo sedescribe como operaciones abstractas. Se representan

mediante pequeos crculos asociado (lnea slida) alelemento del modelo (uno a uno). Una clase que usa lainterfaz se conecta mediante una relacin de dependencia.

Diagrama de Clases


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Interfaces:

g

Clase B

Una interfaz

Clase A

Diagrama de Clases


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Ejemplo:

g

Diagrama de Objetos


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Definicin y notacin:

g j

El diagrama de objetos representa la asociacin y relaciones

entre objetos. Sigue la misma notacin que el diagrama declases a diferencia de que en lugar de identificar una clase,identifica una instancia particular u objeto.

El identificador de un objeto puede ir acompaado del

identificador de la clase asociada y un separador entre ambosnombres. Por lo general se subraya el identificador de losobjetos.

Se pueden usar para ejemplificar un diagrama de clases coninstancias explcitas. Tambin se pueden usar como parte delos diagramas de colaboracin en el modelo dinmico.

Diagrama de Objetos


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Ejemplo:

Diagrama de Estados


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Definicin:

Representa el comportamiento del sistema en el tiempo.

Por lo general se hace un diagrama de estados por clase. El comportamiento es modelado en trminos del estado en el

cual se encuentra un objeto. Se indican qu acciones se ejecutan en cada estado y cul es el

nuevo estado al que se llega luego de un determinado evento. Los estados representan condiciones que son vlidas en el

objeto en un momento dado; los eventos representan la causaque origina el cambio desde un estado a otro.

Diagrama de Estados


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Notacin:

Estado inicial

Estado final

Estado

Condicional

Estado1 Estado2Transicin / Evento

Transicin con elmismo estado

Diagrama de Estados


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Ejemplo:

Diagrama de Componentes


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Definicin:

Permite modelar la estructura del software, incluyendo

dependencias entre componentes en cdigo fuente,componentes en cdigo binario y componentes ejecutables.

Establece relaciones de dependencia entre componentes y/opaquetes de componentes.

Un componente es un grupo de clases que trabajanestrechamente. Se pueden clasificar segn los su existenciaen: tiempo de compilacin; tiempo de enlace; tiempo deejecucin y en varios de esos momentos.

Una dependencia indica que un elemento del modelo (fuente)depende de otro (objeto), de manera que un cambio en elelemento objeto puede significar cambiar el elemento fuente.



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Tipos de componentes:

Componentes para trabajar en el producto: tambin llamados

componentes fuente, son tpicamente archivos de cdigofuente usados para implementar una o ms clases (archivos debase de datos, cdigo fuente, recursos grficos, etc.).

Componentes de distribucin: tambin llamados componentes

binarios, conforman el fundamento de los sistemas ejecutablesy son tpicamente archivos de cdigo objeto que se generan apartir de los componentes anteriores (ejecutables, DLL,controles ActiveX, etc.).

Componentes de ejecucin: son los creados como resultado deun sistema en ejecucin (archivos temporales, ndices debsqueda, etc.).



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Ejemplo:

Diagrama de Colaboracin


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Definicin:

Muestra la interaccin organizada alrededor de los objetos.

Contiene:o Objetos dibujados como rectngulos. Tres maneras de

identificacin: el nombre del objeto, el nombre del objeto y

su clase o slo el nombre de la clase (objeto annimo).o Enlaces entre objetos mediante lneas que conectan dichosobjetos.

o Mensajes que se muestran con un texto descriptivo y una

flecha que indica el sentido de la ejecucin desde el clientehacia el que suple el evento.

Diagrama de Colaboracin


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Ejemplo:

Diagrama de Secuencias


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Definicin:

Muestra la interaccin entre objetos estructurada u ordenada

en una secuencia de eventos en el tiempo. Representan el comportamiento del sistema de una forma

amplia. Se lee de izquierda a derecha y de arriba abajo.

Por lo general estn relacionados con la realizacin de loscasos de uso. Pueden haber varios diagramas de secuencia porcaso de uso.

Pueden ser excesivamente grandes si estn involucradasmuchas clases u objetos en la interaccin, en comparacin conlos diagramas de colaboracin.



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Notacin:

Objeto1 Objeto2: Actor

Objetos

Mensaje

Activacin

Retorno

Lnea de vida

del objeto

Mensaje

recurrente



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Ejemplo:

Diagrama de Distribucin


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Definicin:

Modela la distribucin en tiempo de ejecucin de los elementos

de procesamiento y componentes de software, procesos yobjetos asociados.

Tiene que ver con la arquitectura fsica del sistema: dndeestn localizados fsicamente los programas que implementan

las clases y objetos?, en cules computadoras se ejecutan estosprocesos?, cmo se conectan las diferentes computadoras querequiere el sistema para funcionar?.

Se modelan los nodos (objetos fsicos o dispositivos) y lacomunicacin entre ellos. Cada nodo puede contener instanciasde componentes.



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Notacin:



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Ejemplo:

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