Curso

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



www.dsic.upv.es/~uml

Contenido I.

Introducción – Modelado de Software – UML II. Breve Tour por UML III. El Paradigma Orientado a Objeto usando UML – Fundamentos del Modelado OO – Requisitos del software – Interacción entre objetos – Clases y relaciones entre clases – Comportamiento de objetos – Componentes – Distribución y despliegue de componentes – Object Constraint Language (OCL) IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML V. Conclusiones 

www.dsic.upv.es/~uml

I Introducción



www.dsic.upv.es/~uml

Introducción: Modelado de SW



www.dsic.upv.es/~uml

I. Introducción: Modelado de SW

Construcción de una casa para “fido”

Puede hacerlo una sola persona Requiere: Modelado mínimo Proceso simple Herramientas simples



www.dsic.upv.es/~uml

I. Introducción: Modelado de SW

Construcción de una casa

Construida eficientemente y en un tiempo razonable por un equipo Requiere: Modelado Proceso bien definido Herramientas más sofisticadas 

www.dsic.upv.es/~uml

Construcción de un rascacielos



www.dsic.upv.es/~uml

I. Introducción: Modelado de SW

I. Introducción: Modelado de SW

Claves en Desarrollo de SI Notación

Herramientas



www.dsic.upv.es/~uml

Proceso

I. Introducción: Modelado de SW

Abstracción - Modelado Visual (MV) “El modelado captura las partes esenciales del sistema” Orden Item

envío

Proceso de Sistema 

www.dsic.upv.es/~uml

I. Introducción: Modelado de SW

II. Notación (Visual) - Beneficios Manejar la

Interface de Usuario (Visual Basic, Java, ..)

Lógica del Negocio (C++, Java, ..)

Múltiples Sistemas

Servidor de BDs (C++ & SQL, ..)

“Modelar el sistema independientemente del lenguaje de implementación” 

www.dsic.upv.es/~uml

Componentes Reutilizados

Promover la Reutilización

Introducción: UML



www.dsic.upv.es/~uml

I. Introducción: UML

¿Qué es UML?





UML = Unified Modeling Language



Un lenguaje de propósito general para el modelado orientado a objetos. Impulsado por el Object Management Group (OMG, www.omg.org)



Documento “OMG Unified Modeling Language Specification”



UML combina notaciones provenientes desde: • Modelado Orientado a Objetos • Modelado de Datos • Modelado de Componentes • Modelado de Flujos de Trabajo (Workflows)

www.dsic.upv.es/~uml

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



www.dsic.upv.es/~uml

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



www.dsic.upv.es/~uml

I. Introducción: UML

Historia de UML 2005 ? 2 003 2000 1 999 1 998 Nov ‘97



www.dsic.upv.es/~uml

UML 2.0

UML 1.5 UML 1.4 UML 1.3 UML 1.2

UML aprobado por el OMG

Revisiones menores

I. Introducción: UML

Participantes en UML 1.0 

Rational Software (Grady Booch, Jim Rumbaugh y Ivar Jacobson)

    

Digital Equipment Hewlett-Packard i-Logix (David Harel) IBM ICON Computing (Desmond D’Souza)





Intellicorp and James Martin & co. (James Odell)

www.dsic.upv.es/~uml

        

MCI Systemhouse Microsoft ObjecTime Oracle Corp. Platinium Technology Sterling Software Taskon Texas Instruments Unisys

UML “aglutina” enfoques OO

I. Introducción: UML

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 Operation descriptions, message numbering



www.dsic.upv.es/~uml

Responsabilities

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



www.dsic.upv.es/~uml

I. Introducción: UML

Inconvenientes en UML





Definición del proceso de desarrollo usando UML. UML no es una metodología



No cubre todas las necesidades de especificación de un proyecto software. Por ejemplo, no define los documentos textuales



Ejemplos aislados



“Monopolio de conceptos, técnicas y métodos en torno a UML y el OMG”

www.dsic.upv.es/~uml

I. Introducción: UML

Perspectivas de UML  





UML es el lenguaje de modelado orientado a objetos estándar predominante ahora y en los próximos años Razones: • Part icipación de m et odólogos influyent es • Participación de importantes empresas • Estándar del OMG Evidencias: • Herramientas que proveen la notación UML • “Edición” de libros (más de 300 en www.amazon.com) • Congresos, cursos, “camisetas”, etc.

www.dsic.upv.es/~uml

II Breve Tour por UML



www.dsic.upv.es/~uml

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 completa-mente 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



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

... Modelos y Diagramas





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

II. Breve Tour por UML

Diagramas de UML 1.5 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 

www.dsic.upv.es/~uml

Diagramas de implementación

II. Breve Tour por UML

... Diagramas de UML Los diagramas expresan gráficamente partes de un modelo Use Case Use Case Diagrama Diagrams Diagrams s de Secuencia

Use Case Use Case Diagrama Diagrams Diagrams s de Casos de

Scenario Scenario Diagrama Diagrams Diagrams s de Colaborac Scenario Scenario Diagrama Diagrams Diagrams s de Estados 

www.dsic.upv.es/~uml

State State Diagrama Diagrams Diagrams s de Clases

Modelos

Diagrama s de Actividad

State State Diagrama Diagrams Diagrams s de Objetos State State Diagrama Diagrams Diagrams s de Compone

Component Component Diagrama Diagrams Diagrams s de

Distribuci

II. Breve Tour por UML

Organización de Modelos 4+1 vistas de Kruchten (1995) Vista de Vista Realizació Lógica n Vista de los Casos de Uso Vista de Vista de Distribució Procesos n Este enfoque sigue el browser de Rational Rose 

www.dsic.upv.es/~uml

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) 



www.dsic.upv.es/~uml

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



www.dsic.upv.es/~uml

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

www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

… Paquetes en UML 

Todos los elementos 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



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

...Paquetes en Rational Rose Customers

Otra Cl ase

Customers

CheckingAccount

<>

Banking

(f rom Banking)

Banking

CheckingAccount



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

… Paquetes en UML

Práctica 1



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

Diagrama de Casos de Uso  Casos de Uso es una técnica para capturar información respecto de los servicios que un sistema proporciona a su entorno  No pertenece estrictamente al enfoque orientado a objeto, es una técnica para captura y especificación de requisitos



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

… Ejemplos Ejemplo : Retirar dinero

Cliente

Consult ar E xt ract o

Realizar transferencia Práctica 2



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

Diagrama de Secuencia

: Encargado

: WInP réstamos

:Socio

prestar(video, socio) verificar situación socio verificar situación video registrar préstamo entregar recibo



www.dsic.upv.es/~uml

:Video

: Préstamo

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



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

Diagrama de Clases  El Diagrama de Clases es el diagrama principal para el análisis y diseño del sistema  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 debería aportar información para establecer las clases, objetos, atributos y operaciones



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

Ejemplos (Clase y Visibilidad)

A lum no DN I : c har[10] núm ero_ex p : int nom bre : c har[50] alta() poner_nota(as ignatura : c har *, año : int, nota : float) m atric ular(c urs os : as ignatura, año : int) lis tar_ex pediente()



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

… Ejemplos (Asociación)

Departam ento

dirige 0..1



www.dsic.upv.es/~uml

direc tor

Profes or 1

II. Breve Tour por UML

… Ejemplos (Clase Asociación) Empresa

empleador

trabajadores

*

1..*

Cargo nombre sueldo subordinado 1..*



www.dsic.upv.es/~uml

superior 0..1

Empleado

II. Breve Tour por UML

… Ejemplos (Generalización)

Trabajador

{ disjunta, completa }

Directivo



www.dsic.upv.es/~uml

Administrativo

Obrero

II. Breve Tour por UML

… Ejemplos Motor 1..4

1 Avión

Vendedor de billetes

Piloto

1

n

1..2

1

n

n

Vuelo

1

n

Reserva

n

{ disjunta, completa }

1 Avión militar

Avión comercial

Línea aérea

{ disjunta, completa }

Avión de carga 

www.dsic.upv.es/~uml

Avión de pasajeros

Prácticas 4

II. Breve Tour por UML

Diagrama de Estados alta

baja

sin pr éstam os

núm er o_prés tam os = 0

Socio número : int nombre : char[50] número_prestamos : int = 0

pres tar

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_prés tam os > 0 c on prés tam os pres tar

devolver[ núm ero_prés tam os > 1 ]



www.dsic.upv.es/~uml

II. Breve Tour por UML

Diagrama de Actividad Buscar Bebida

[ no hay café ]

[ no zumo ]

[ hay café ] [ hay zumo ] Poner café en filtro

Añadir agua al depósito

Coger taza Coger zumo

Poner filtro en máquina

Encender máquina / cafetera.On C afé en preparación indicador de fin Servir café



www.dsic.upv.es/~uml

Beber

Práctica 5

II. Breve Tour por UML

Diagrama Componentes Interfaz de Terminal

Gestión de Cuentas



www.dsic.upv.es/~uml

Rutinas de conexión

Control y Análisis

Acceso a BD

II. Breve Tour por UML

Diagrama de Despliegue Servidor Central

Control y Análisis Comment

Acceso a BD Comment Rutinas de Coneccion Comment

Terminal de Consulta Rutinas de Coneccion Comment Punto de Venta

Rutinas de Coneccion Comment

Gestión de Cuentas Comment



www.dsic.upv.es/~uml

Interfaz de Terminal Comment

Interfaz de Terminal Comment

II. Breve Tour por UML

Diagrama de Despliegue en Rational

Control y Análisis

Acceso a BD

Servidor Central Component Diagram: Components / Servidor Central

Rutinas de conexión

Servidor Central

Punto de Venta

Punto de Venta

Terminal de Consulta

Gestión de Cuentas

Terminal de Consulta

Component Diagram: Components / Punto de Venta

Component Diagram: Components / Terminal de Consulta

Rutinas de conexión

Rutinas de conexión

Interfaz de Terminal

Interfaz de Terminal

Práctica 6



www.dsic.upv.es/~uml

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



www.dsic.upv.es/~uml

III El Paradigma Orientado a Objeto



www.dsic.upv.es/~uml

¿Por qué la Orientación a Objetos?

III. El Paradigma OO

 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 •



www.dsic.upv.es/~uml

Facilita construcción, mantenimiento y reutilización

¿Por qué la Orientación a Objetos?

III. El Paradigma OO

 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 ... 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO

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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO

… 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” www.dsic.upv.es/~uml

Fundamentos de Modelado OO



www.dsic.upv.es/~uml

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)



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO

… Objetos  En UML, un objeto se representa por un rectángulo con un nombre subrayado Otro objeto

Un objeto

Otro objeto más



www.dsic.upv.es/~uml

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



www.dsic.upv.es/~uml

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 ...



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO

Clases y Objetos



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO

Comportamiento  Ejemplo de interacción: Un Objeto

1: Un mensaje

Otro Objeto



www.dsic.upv.es/~uml

Operación 1

Operación 2

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



www.dsic.upv.es/~uml

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 

www.dsic.upv.es/~uml

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



www.dsic.upv.es/~uml

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

www.dsic.upv.es/~uml

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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO

… Comunicación  Ejemplo con objeto agente: Servidor 1 2: Un agente 1: Un cliente



www.dsic.upv.es/~uml

3: Servidor 2

III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO

El Concepto de Mensaje  La unidad de comunicación entre objetos se llama mensaje Objeto 1

1: Mensaje A

Objeto 2

2: Mensaje C 4: Mensaje E Objeto 4

Objeto 3 3: Mensaje D



www.dsic.upv.es/~uml

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)



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Requisitos

Requisitos del software



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Requisitos

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

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Requisitos

… 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  El usuario debería poder entenderlos para realizar su validación



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Requisitos

… Casos de Uso  Ejemplo:

Actor A

Caso de Uso A

Caso de Uso B



www.dsic.upv.es/~uml

Actor B

III. El Paradigma OO: Requisitos

… Casos de Uso Actores: • • • •



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

III. El Paradigma OO: Requisitos

… Casos de Uso





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

III. El Paradigma OO: Requisitos

Casos de Uso: Relaciones  UML define cuatro tipos de relación en los Diagramas de Casos de Uso: •

Comunicación

Actor



www.dsic.upv.es/~uml

C aso de U so

… Casos de Uso: Relaciones

III. El Paradigma OO: Requisitos

• Inclusión : una instancia del Caso de Uso origen incluye también el comportamiento descrito por el Caso de Uso destino <>

Caso de Uso Origen

C aso de U so Desti no

<> reemplazó al denominado <<uses>> 

www.dsic.upv.es/~uml

… Casos de Uso: Relaciones

III. El Paradigma OO: Requisitos

 Ejemplo <>: Reintegro Cuenta Corriente

<>

Verificar Operación

Cliente

<>

Reintegro Cuenta de Crédito



www.dsic.upv.es/~uml

… Casos de Uso: Relaciones •

III. El Paradigma OO: Requisitos

Extensión : el Caso de Uso origen extiende el comportamiento del Caso de Uso destino <<extend>>

Caso de Uso Origen



www.dsic.upv.es/~uml

C aso de U so Desti no

… Casos de Uso: Relaciones

III. El Paradigma OO: Requisitos

 Ejemplo <<extend>>:

Cliente

Solicitar Préstamo

[Tarjeta Caducada] <<extend> >

Solic itar N ueva Tarjeta



www.dsic.upv.es/~uml

… Casos de Uso: Relaciones

III. El Paradigma OO: Requisitos

 Ejemplo <> y <<extend>>:

<>

Cliente

Ide nt if i caci ón

Transferencia

<< exten d>>

Transferencia en Internet 

www.dsic.upv.es/~uml

… Casos de Uso: Relaciones

III. El Paradigma OO: Requisitos

 Otro ejemplo <> y <<extend>>:

Order Product

Supply Customer Data

<>

<>

Arrange Payment

<>

the salesperson asks for the catal og

1 Salesperson



www.dsic.upv.es/~uml

<<extend>>

* Place Order

Request Catalog

… 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



III. El Paradigma OO: Requisitos

www.dsic.upv.es/~uml

Caso de Uso Padre

Casos de Uso: Construcción   



III. El Paradigma OO: Requisitos

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

… Casos de Uso: Construcción 

III. El Paradigma OO: Requisitos

La descripción del Caso de Uso comprende: • 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? Práctica 7



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Requisitos Identificador

CU-

Nombre

<nombre del requisito funcional>

Descripción

El sistema deberá comportarse tal como se describe en el siguiente caso de uso { concreto cuando <evento de activación> , abstracto durante la realización de los casos de uso <lista de casos de uso>}

Precondición

<precondición del caso de uso>

Secuencia Normal

Paso

Postcondición Excepciones

Rendimiento



Acción

1

{El , El sistema} , se realiza el caso de uso < caso de uso CU-x>

2

Si , {el , el sistema} >, se realiza el caso de uso < caso de uso CU-x>

…

…

<postcondición del caso de uso> Paso

Acción

1

Si ,{el , el sistema} }>, se realiza el caso de uso < caso de uso CU-x>, a continuación este caso de uso {continua, aborta}

…

…

Paso

Cota de tiempo

1

n segundos

…

…

Frecuencia esperada

veces /

Importancia

{sin importancia, importante, vital}

Urgencia

{puede esperar, hay presión, inmediatamente}

Comentarios



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Requisitos

Comentarios





En métodos OO que carecen de una técnica de captura de requisitos se comienza inmediatamente con la construcción del modelo de análisis/diseño



Los Casos de Uso son una idea maravillosa que ha sido generalmente complicada. El verdadero truco para los Casos de Uso es mantenerlos simples. Recordad, mañana van a cambiar. Rober C. Martin



Los requisitos NO funcionales también son importantes. Desempeño, cumplimiento de estándares o leyes, atributos de calidad (confiabilidad, disponibilidad, seguridad, mantenibilidad, portabilidad), etc.

www.dsic.upv.es/~uml

Interacción entre objetos



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

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 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

Mensajes Sintaxis para mensajes: predecesor / guarda secuencia: retorno := msg(args)



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

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) 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

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

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

… Diagrama de Secuencia



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

… Diagrama de Secuencia Caller

Exchange

Receiver

a: lift receiver {b.receiveTime - a.sendTime < 1 sec.}

b: dial tone

{c.receiveTime -b.sendTime < 10 sec.}

c: dial digit

... The call is routed through the network

d: route

{d.receiveTime -d.sendTime < 5 sec.}

ringing tone

phone rings answer phone

At this point the parties can talk



www.dsic.upv.es/~uml

stop tone

stop ringing

----< 1 sec -----

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

Diagrama de Secuencia mostrando foco de control, condiciones, recursividad creación y destrucción de objetos



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

ob3 : C3 op( )

ob1 : C1 [x>0] fool(x)

ob2 : C2

[x<0] bar(x)

doit(z) doit(w)

more( )



www.dsic.upv.es/~uml

ob4 : C4

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

… Diagrama de Secuencia Diagram 2

Diagram 1

ob3 : C3

ob1 : C1

ob4 : C4

[x<0] bar(x)

bar(x) doit(w)

Sequence Diagram: Diagrams / Diagram 2

Sequence Diagram: Diagrams / Diagram 1



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

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 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

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

A



www.dsic.upv.es/~uml

B

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

… Mensajes  Un mensaje se envía de manera condicionada: [x>y] 1: Mensaje

B A



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Interacción entre objeto

… Mensajes  Un mensaje que devuelve un resultado:

1: distancia:= mover(x,y) B A

Práctica 8



www.dsic.upv.es/~uml

Clases y relaciones entre clases



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

Clasificación 

El mundo real puede ser visto desde abstracciones diferentes (subjetividad)



Mecanismos de abstracción: • • • •





Clasificación / Instanciación Composición / Descomposición Agrupación / Individualización Especialización / Generalización

La clasificación es uno de los mecanismos de abstracción más utilizados

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

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 máxima arrancar() acelerar() frenar()



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

Clases: Notación Gráfica  Otros ejemplos:

lista primero() ultimo() añadir() quitar() cardinalidad()



www.dsic.upv.es/~uml

pila apilar() desapilar() cardinalidad()

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

Clases: Encapsulación





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

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… Clases: Encapsulación 



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

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… Clases: Encapsulación  Ejemplo: Reglas de visibilidad Atributo público : Integer Atributo protegido : Integer Atributo privado : Integer "Operación pública"() "Operación protegida"() "Operación privada"()



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

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 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

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

Estudiante

Universidad Una asociación



www.dsic.upv.es/~uml

Antonio : Estudiante

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… Asociación  Ejemplo: marido casado-con mujer

jefe Administra

0..1 0..1

Persona nombre s.s.

0.. 1

*

empleado



www.dsic.upv.es/~uml

*

emplea-a

Compañía trabaja-para nombre dirección *

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… 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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

Asociación Cualificada Aerolínea nro_billete

Tablero Ajedrez

fila columna

*

1

0..1

1

Viajero

Cuadro

Reduce la multiplicidad del rol opuesto al considerar el valor del cualificador



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

Ejemplos Window scrollbar[2] : Slider title : Header body : Panel

Window 1

scrollbar Slider



www.dsic.upv.es/~uml

2

1

title 1 Header

1

body

1

Panel

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... Ejemplos Person

Member-of

*

* Committee

{ subset } Chair-of

1

* Represents an incorporated entity.

worker

Person

*

employee

employer 0..1

* 0..1

boss {Person.employer = Person.boss.employer}



www.dsic.upv.es/~uml

Company

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… Ejemplos Agregación

Polígono

Punto

3..*

{ordenado}

* Cuenta

contiene

1

Persona

*

Asociación excluyente

or Empresa

* 1

está-autorizado-en

Usuario *

Clase de asociación

* Autorización prioridad privilegios camb_privil()



www.dsic.upv.es/~uml

Estación

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

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

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... 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 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... Generalización Vehículo

Veihículo Terrestre

Coche



www.dsic.upv.es/~uml

Camión

Vehículo Aéreo

Avión

Helicóptero

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... Generalización 

La especialización es una técnica muy eficaz para la extensión y reutilización Coche

Funcionando



Restricciones predefinidas en UML: • •



Est ropeado

disjunta - no disjunta total (completa) - parcial (incompleta)

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... 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 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... 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 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... Generalización  Un ejemplo de Clasificación Estática: Ve hícu lo Aéreo { estática }

Avión



www.dsic.upv.es/~uml

Helicóptero

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... Generalización  Un ejemplo de Clasificación Dinámica: Coche { dinámica }

Funcionando



www.dsic.upv.es/~uml

Est ropeado

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... Generalización  Extensión: Posibles instancias de una clase  Intensión: Propiedades definidas en una clase A

int(A)  int(B) B



www.dsic.upv.es/~uml

ext(B)  ext(A)

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... Generalización  Clasificación Estática C

ext(C0) =  ext(Ci) 

0

{ static }



C

C

1

n

www.dsic.upv.es/~uml

completa ext(Ci)  ext(Cj) =   disjunta

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... Generalización  Clasificación Dinámica C 0

ext(C0) =  ext(Ci) extt(Ci)  extt(Cj) =  { dinámica }

 completa  disjunta en

t



C

C

1

n

www.dsic.upv.es/~uml

extt1(Ci)  extt2(Cj)    posiblemente no disjunta en diferentes instantes

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

... Generalización  Ejemplo: varias especializaciones a partir de la misma clase padre, usando discriminadores: Comercial

Militar

uso Vehículo Aéreo

estructura

Avión 

www.dsic.upv.es/~uml

Helicóptero

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… 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 Con Escamas

Conejo



www.dsic.upv.es/~uml

Carnívoro

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

Principio de Sustitución  El Principio de Sustitución de Liskow 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.” 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… Principio de Sustitución  Dado que los programadores pueden introducir código en las subclases redefiniendo las operaciones, es posible introducir involuntaria-mente incoherencias que violen el principio de sustitución  El polimorfismo que veremos a continuación no debería implementarse sin este principio



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

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 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… Polimorfismo  Ejemplo: todo animal duerme, pero cada clase lo hace de forma distinta Animal dormir()

? dormir

? León



www.dsic.upv.es/~uml

Oso

Tigre

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… Polimorfismo Animal dormir()

Dormir() { }

León dormir() Dormir() { sobre el vientre }



www.dsic.upv.es/~uml

Oso

Tigre

dormir()

dormir()

Dormir() { sobrela espalda }

Dormir() { en un árbol }

III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clase

… 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

Práctica 9-12



www.dsic.upv.es/~uml

Comportamiento de objetos



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

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)



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… 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 Los D. De Estados y escenarios son complementarios

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… 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 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… Diagrama de Estados  Estados y Transiciones Evento [condición] / Acción

A

B Tanto el evento como la acción se consideran instantáneos



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… Diagrama de Estados  Ejemplo de un Diagrama de Estados para la clase persona: c ontratar en el paro

en ac tivo perder em pleo jubilars e jubil ars e

jub ilado



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

Acciones  Podemos especificar la solicitud de un servicio a otro objeto como consecuencia de la transición: A

Evento [condición] / OtroObjeto.Operación

B



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… 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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

Generalización de Estados  Ejemplo: e1

A

B

e2 e2 C



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

Generalización de Estados  Quedaría como:

Aa

e1

b B

e2

C 

www.dsic.upv.es/~uml

… Generalización de Estados

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

 Las transiciones de entrada deben ir hacia subestados específicos: e1 Aa

Bb e2

e0

C



www.dsic.upv.es/~uml

… Generalización de Estados

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

 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



www.dsic.upv.es/~uml

C e0

… Generalización de Estados

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

 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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… Generalización de Estados  Ejemplo:

e1 e1



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… Generalización de Estados lift receiver / get dial tone

Active Timeout do/ play message

after (15 sec.) DialTone Idle

dial digit( n )[ incomplete ] after (15 sec.) dial digit(n)

Dialing

do/ play dial tone

dial digit (n)[ invalid ] Pinned

caller hangs up / disconnect

dial digit( n )[ valid ] / connect

Invalid do/ play message

calle e hang s up

Connecting

callee hangs up Busy

busy

connected

do/ play busy t one

Talking

Ringing callee answers / enable speech



www.dsic.upv.es/~uml

do/ play ringing tone

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

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)



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… Historia  Ejemplo: A

d2 B in D

x

y

out d1 C

H* 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… Historia  Ejemplo: Enjuague

Lavado

H

abir puerta

cerrar puerta Espera



www.dsic.upv.es/~uml

Secado

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… Destrucción de Objeto  Ejemplo: E n vuelo

des pegar Crear(m atric ula)



www.dsic.upv.es/~uml

E n t ier ra

c ras h

aterriz ar

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

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 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

… Transiciones temporizadas  Ejemplo:

A / Abrir ranura esperar dinero entry: Mostrar mensaje exit: cerrar ranura

después de 30 segundos

Depósito efectuado

B 

www.dsic.upv.es/~uml

anular transacción

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

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

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

Ejemplo (con swim lines) Pasaj ero

Solicitar pasaje

Vendedo r

Verificar existencia vuelo

Airline

Dar detalles vuelo

Informar alternativas y precios Seleccionar vuelo

So licitar pago

Reservar plazas C onfirmar p laza reservada

Pagar pasaje

Emitir billete



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

... Ejemplos Customer

Re que st se rvi ce

Sales

Stockroom

Order [placed]

Take order

Order [entered]

Play Fill order

Order [deliver ed]

Collect order



www.dsic.upv.es/~uml

Deliver order

Order [filled]

III. El Paradigma OO: Comportamiento de objeto

... Ejemplos Calculate total cost

[cost < $50]

[cost >= $50]



www.dsic.upv.es/~uml

Get authorization

Change customer's account

Componentes



www.dsic.upv.es/~uml

Diagrama de Componentes

III. El Paradigma OO: 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



www.dsic.upv.es/~uml

...Diagrama de Componentes

III. El Paradigma OO: 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 

www.dsic.upv.es/~uml

...Diagrama de Componentes



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Componentes

Distribución y despliegue de Componentes



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de component

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 Nodo



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de component

… 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



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de component

… Diagrama de Despliegue  Ejemplo de conexión entre nodos: <> Terminal Punto de Venta

<<Servidor>> <>

Base de Datos

<>

Podemos distinguir tipos de nodos y connexiones por estereotipado 

www.dsic.upv.es/~uml

Control

<>

III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de component

… Diagrama de Despliegue  Ejemplo:



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de component

… Diagrama de Despliegue  Ejemplo:

Component Diagram: videoStoreServer

Client

Component Diagram: videoStoreApplication / VideoStoreApplication Diagram

<>

Component Diagram: Client / Client

VideoStoreApplication

Component Diagram: videoStoreServer / videoStoreServer

<>

OpenSourceBrowser

Client

<<AppServer>>

videoStoreServer <<Session>>

<<Entity>>

ShoppingSession

Catalog

DBServer <<Entity>>

ShoppingCart

videoStoreApplication Component Diagram: DBServer / DBServer

DBServer VideoStoreDB 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO

Object Constraint Language OCL



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: OCL

¿Qué es OCL?  OCL es un lenguaje formal usado para describir expresiones acerca de modelos UML  OCL es parte del estandar UML y fue desarrollado en IBM  Las evaluación de expresiones OCL no afecta el estado del sistema en ejecución



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: OCL

Usos de OCL  Lenguaje de consulta  Especificación de invariantes en clases y tipos  Especificación de invariantes de tipo para Estereotipos  Describir pre- y post condiciones en Operaciones y Métodos  Describir Guardas  Especificar destinatarios para mensages y acciones  Especificar restricciones en Operaciones  Especificar reglas de derivación para atributos 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: OCL

Ejemplo



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: OCL

Invariantes  “El número de empleados debe ser mayor que 50” self.númeroDeEmpleados > 50 (siendo el contexto Company) context Compañía inv: self. númeroDeEmpleados > 50 context c:Compañía inv: c.númeroDeEmpleados > 50 context c:Compañía inv suficientesEmpleados: c.númeroDeEmpleados > 50



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: OCL

Pre- Post condiciones  Sintaxis context NombreTipo::NombreOperación(Param1 : Tipo1, ... ): TipoRetorno pre parametroOk: param1 > ... post resultadoOk : result = ...

 Ejemplo context Persona::nómina(fecha : Date) : Integer post: result = 5000



www.dsic.upv.es/~uml

Valores iniciales y derivados

III. El Paradigma OO: OCL

 Sintaxis context NombreTipo::NombreAtributo: Tipo init: –- alguna expresión representando el valor inicial context NombreTipo::NombreRolAsociación: Tipo init: –- alguna expresión representando la regla de derivación  Ejemplo context Persona::nómina : Integer init: padres.nómina->sum() * 1% derive: if menorDeEdad then padres.nómina->sum() * 1% else puesto.sueldo endif 

www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: OCL

Expresiones Let  Ejemplo context Persona inv: let ingresos : Integer = self.puesto.sueldo->sum() in if estáEnParo then ingresos < 100 else ingresos >= 100 endif



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: OCL

Definiciones  Ejemplo context Persona def: ingresos : Integer = self.puesto.sueldo->sum() def: apodo : String = ’Gallito rojo’ def: tieneElTítulo(t : String) : Boolean = self.puesto>exists(título = t)



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: OCL

Navegación  Ejemplos context Compañía inv: self.director.estáEnparo = false inv: self.empleado->notEmpty() context Compañía inv:self.director.edad > 40 context Persona inv:self.empleador->size() < 3 context Persona inv:self.empleador->isEmpty() context Persona inv:self.esposa->notEmpty() implies self.esposa.sexo = Sexo::mujer



www.dsic.upv.es/~uml

III. El Paradigma OO: OCL

… Navegación  Ejemplo a) “Los casados tienen al menos 18 años de edad” context Persona inv: self.esposa->notEmpty() implies self.esposa.edad >= 18 and self.esposo->notEmpty() implies self.esposo.edad >= 18 “Una compañía tiene a lo más 50 empleados” context Companía inv: self.empleado->size() <= 50



www.dsic.upv.es/~uml

IV Proceso de Desarrollo de SW basado en UML



www.dsic.upv.es/~uml

¿Qué es un Proceso de Desarrollo de SW?

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Define Quién debe hacer Qué, Cuándo y Cómo debe hacerlo Requisitos nuevos o modificados

Proceso de Desarrollo

Sistema nuevo o modificado

de Software 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

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Rational Unified Process (RUP) Rational Unified Process 1998

Rational Objectory Process 1996-1997

Objectory Process 1987-1995

Enfoque 

www.dsic.upv.es/~uml

• Pruebas funcionales • Pruebas de desempeño • Gestión de requisitos • Gestión de cambios y configuración • Ingeniería de Negocio • Ingeniería de datos • Diseño de interfaces

UM

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Dos Dimensiones



www.dsic.upv.es/~uml

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Fases e Hitos (Milestones)

Inceptio n

Elaboration

Objetivo s (Vision) tiemp o



www.dsic.upv.es/~uml

Constructio n

Arquitectura

Transition

Capacidad Operaciona l Inicial

Release del Producto

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)



www.dsic.upv.es/~uml

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 

www.dsic.upv.es/~uml

Artefactos Actividades

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 • • • • • • • • • 

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

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

... Elementos en RUP Workers, Actividades, Artefactos Ejemplo: System Analyst Worker



www.dsic.upv.es/~uml

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  Requirements Set

 Deployment Set  Project Management Set

 Configuration & Change Management Set  Analysis & Design Set  Environment Set  Implementation Set 

 Test Set

www.dsic.upv.es/~uml

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

... Elementos en RUP Artefactos, Workers, Actividades Ejemplo:Business Modeling Artifact Set



www.dsic.upv.es/~uml

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Características Esenciales de RUP Proceso Dirigido por los Casos de Uso Proceso Iterativo e Incremental Proceso Centrado en la Arquitectura



www.dsic.upv.es/~uml

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Proceso dirigido por los Casos de Uso Requisitos Análisis & Diseño Implementación Pruebas



www.dsic.upv.es/~uml

Capturar, definir y validar los casos de uso Realizar los casos de uso Verificar que se satisfacen los casos de uso

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

... Proceso dirigido por los Casos de Uso «trace » Caso de Uso

«trace » Realización de Análisis

«trace » Pruebas Funcionales

Realización de Diseño «trace » Pruebas Unitaria s

X

Caso de Prueba

[The Unified Software Development Process. I. Jacobson, G. Booch and J. Rumbaugh. Addison-Wesley, 1999] 

www.dsic.upv.es/~uml

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

... Proceso dirigido por los Casos de Uso



www.dsic.upv.es/~uml

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



www.dsic.upv.es/~uml

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

... Proceso Iterativo e Incremental

 Las actividades se encadenan en una mini-cascada con un alcance limitado por los objetivos de la iteración Anális is

n veces



www.dsic.upv.es/~uml

Diseñ o Codifi c.

Pruebas e Integraci

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

... Proceso Iterativo e Incremental  Cada iteración comprende: • • • •

• • 

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

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Proceso Iterativo e Incremental Enfoque Secuencial

Enfoque Iterativo e Incremental



www.dsic.upv.es/~uml

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

... Proceso Iterativo e Incremental Grado de Finalización de Artefactos



www.dsic.upv.es/~uml

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

Inceptio n

Elaboration

Constructio n

Architecture 

www.dsic.upv.es/~uml

Transition

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Fases, Release, Base Line, Generación ciclo de desarrollo

release

base line

(producto al final de (release asociada una iteración) a un hito) 

www.dsic.upv.es/~uml

ciclo de evolución

generación (release final de un ciclo de desarrollo)

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Esfuerzo y dedicación por Fases en RUP



Inicio

Elaboració n

Construcció n

Transició n

Esfuerzo

5%

20 %

65 %

10%

Tiempo Dedicado

10 %

30 %

50 %

10%

www.dsic.upv.es/~uml

IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML

Distribución de Recursos por Fases en RUP



www.dsic.upv.es/~uml

V Conclusiones



www.dsic.upv.es/~uml

V. Conclusiones

Claves en el Desarrollo de SI Notación UML

Herramientas p.e. Rational Rose Poseidon 

www.dsic.upv.es/~uml

Proceso p.e. Rational Unified Process Métrica 3.0 o XP

Modelado de SI: Algunas Reflexiones 

¿Cuál es el propósito de nuestros modelos?  “Documentar” (a posteriori)  Comunicar ideas y estudiar alternativas  Tomar decisiones de análisis/diseño que dirijan la implementación  Generar parcial o totalmente una implementación a partir de los modelos



Pragmatismo, los modelos deben ser útiles. Principio básico: “Sencillez y Elegancia”



Gestión de modelos  Distintos nivel de abstracción, expresados en diferentes modelos

 

V. Conclusiones



Seguimiento de transformaciones durante el proceso (Traceability)



Sincronización de modelos

Dificultades para la introducción de notaciones y herramientas de modelado. La importancia del Proceso de Desarrollo

www.dsic.upv.es/~uml

Adaptabilidad al contexto del proyecto



www.dsic.upv.es/~uml

V. Conclusiones

V. Conclusiones

Tendencias





UML: actualmente la notación más detallada, amplia y consensuada para modelar software orientado a objetos



Dificultades actuales para derivar de forma directa una implementación a partir de los modelos UML  Entornos de programación visual y el paradigma OO subyacente  Utilización de bases de datos relacionales  Arquitectura de 3 capas  Frameworks de persistencia para materializar y desmaterializar objetos



Metodologías de desarrollo de software y el papel que juega UML en ellas  Modelado Ágil  Modelado opcional y/o desechable (en Metodologías Ágiles)

www.dsic.upv.es/~uml

V. Conclusiones

... Tendencias





Nuevas versiones de UML, uff!



Extensiones de UML (SysML, www.sysml.org)



Generación automática de código a partir de modelos  Model-Driven Development (MDD), Model-Driven Architecture (MDA), Compiladores de Modelos  Round-trip engineering. Convergencia entre herramientas CASE e IDEs



Extendiendo UML mediante Profiles ( www.objecteering.com/products_uml_profile_builder.php)



Modelado y generación de código en dominios específicos (más allá de UML)  Eclipse Modeling Framework (EMF, download.eclipse.org/tools/emf/scripts/home.php)  Microsoft Tools for Domain Specific Languagues  Domain-Specific Modeling (DSM, www.dsmforum.org)  Meta CASE Tools (www.metacase.com)

www.dsic.upv.es/~uml

Diagramas en UML 2.0



www.dsic.upv.es/~uml

V. Conclusiones

Bibliografía Adicional UML • www.omg.org/uml/ • Meta-links www.cetus-links.org/oo_uml.html • Martin Fowler, autor de “UML Destilled” (“UML Gota a Gota”) http://www.martinfowler.com/

Herramientas CASE • Herramientas basadas en UML www.objectsbydesign.com/tools/ umltools_byPrice.html • International Council in SE (INCOSE) www.incose.org/tools/

Otras • Revista IEEE Software, Conferencias: OOPSLA, ECOOP • Patrones http://www.cmcrossroads.com/bradapp/docs/patternsintro.html, • Foro UML en yahoo: http://groups.yahoo.com/group/uml-forum/

 



www.dsic.upv.es/~uml