UML

(1)

Engenharia de Software

Introdução à UML

João

João RochaRocha joao@uefs.br

joao@uefs.br

http://

(2)

Importância da Modelagem

Comunicar a estrutura e o comportamento

desejado

Visualizar e controlar a arquitetura do

sistema

Compreender melhor o sistema que estamos

elaborando

(3)

Modelagem na Eng. Software

“Um modelo é uma simplificação

da realidade”

Quatro Objetivos da modelagem:

(1) Visualizar o sistema

(2) Especificar a estrutura ou o comportamento (3) Guiar para a construção do sistema

(4)

Princípios básicos da modelagem

A escolha dos modelos implica na maneira

como o problema é atacado

Cada modelo pode ser expresso em

diferentes níveis de precisão

Os melhores modelos estão relacionados com

a realidade

A simplificação não deve ocultar detalhes

importantes

(5)

Modelagem orientada a objetos

Um objeto é algo estruturado a partir do

vocabulário do problema

Todos os objetos possuem

Uma identidade

nome ou modo de diferenciá- lo

Um estado

dados associados

(6)

UML

“A UML é uma linguagem para a elaboração

da estrutura de projetos de software”

Visualização

Semântica bem definida

Especificação

Permite construir modelos sem ambigüidades

Construção

É possível gerar código a partir dos modelos

(7)

Regras da UML

Os blocos de construção não podem ser

combinados aleatoriamente

Dispõe de regras para

Nomes Escopo

Visibilidade Integridade Execução

(8)

Mecanismos básicos da UML

Especificações

Fornece um repertório semântico, contendo todas

as partes de todos os modelos de determinado sistema

Adornos

Divisões comuns

(9)

Adornos

Variedade de alterações (enfeites) que podem

ser adicionados aos elementos básicos

Ex: Transaction + execute() + rollback() # priority() - timestamp()

(10)

Divisões comuns

Mecanismos utilizados para diferenciar blocos

de construções comuns Cliente nome endereco telefone Joao : Cliente : Cliente

(11)

Mecanismos de Extensão

Estereótipos

Ampliação do vocabulário (ex: novos blocos)

Valores atribuídos

Estender as propriedades dos blocos (ex: versão)

Restrições

Estende a semântica (ex: criar novas regras)

Ex: <<exception>> Overflow EventQueue {version 1.0} {ordered}

(12)

Três elementos principais de UML

Blocos de construção básicos

Itens: abstrações identificadas

Relacionamentos: permite reunir os itens Diagramas: agrupam coleções de itens

Regras que determinam como os blocos

poderão ser combinados

Regras semânticas para nomes, escopo,

visibilidade, integridade e execução

(13)

Itens

Estruturais

São as partes estáticas do modelo

Comportamentais

São as partes dinâmicas

Agrupamentos

São as partes organizacionais

Anotacionais

(14)

Itens Estruturais

São os substantivos utilizados em modelos

da UML Classes Interfaces Colaborações Casos de Uso Classes Ativas Componentes Nós

(15)

Classes

Conjuntos de objetos que compartilham os

mesmos atributos, operações, relacionamentos e semântica

Implementam uma ou mais interfaces Graficamente: Conta saldo:double Número:String debitar(valor:double):void creditar(valor:double):void

(16)

Interfaces

Coleção de operações que especificam

serviços de uma classe ou componente

Descreve o comportamento externamente

visível desse elemento

Graficamente:

(17)

Colaborações

Interações e sociedades de papéis que

funcionam em conjunto para proporcionar um comportamento cooperativo

Representam a implementação de padrões

que formam um sistema

Graficamente:

Cadeia de

(18)

Caso de uso

Ações realizadas pelo sistema que

proporcionam resultados visíveis para um ator

É utilizado para estruturar o comportamento de

itens em um modelo

Graficamente:

(19)

Classes Ativas

São classes cujos objetos têm um ou mais

processos ou threads

Os objetos dessa classe representam

elementos cujo comportamento é concorrente com o de outros elementos

Graficamente:

Timer getTime()

(20)

Componentes

São partes físicas e substituíveis de um

sistema

Proporcionam a realização de um conjunto de

interfaces

Graficamente:

(21)

Nós

Elemento físico existente em tempo de

execução que representa um recurso computacional

Um conjunto de componentes poderá estar

contido em um nó

Graficamente:

(22)

Outros Itens…

Comportamentais

São as partes dinâmicas dos modelos UML

Interação

Máquina de estado

Agrupamento

São as partes organizacionais

Pacotes

Anotacionais

(23)

Interação (Comportamental)

Mensagens trocadas entre um conjunto de

objetos para realização de propósitos específicos

Representada como uma linha cheia com

seta, quase sempre incluindo o nome de suas operações

Graficamente:

(24)

Máquina de estado (comportamental)

Especifica as seqüências de estados pelas

quais objetos ou interações passam durante sua existência.

Graficamente:

(25)

Pacote (Agrupamento)

Organização de elementos em grupos. Itens

estruturais e comportamentais podem ser colocados em pacotes

Um pacote é puramente conceitual.

Componentes não podem ser colocados em

pacotes

(26)

Notas (

Anotacionais

)

Símbolo para representar restrições e

comentários anexados a um elemento ou a

uma coleção de elementos

Graficamente:

(27)

Relacionamentos

Existem quatro tipos de relacionamentos na

UML

Dependência Associação

Generalização Realização

Você utilizará esses relacionamentos para

(28)

Dependência

Relacionamento semântico entre dois itens,

nos quais a alteração de um pode afetar a semântica do outro

Pode ter um texto explicativo Graficamente:

(29)

Associação

Relacionamento estrutural que descreve um

conjunto de ligações entre objetos

Agregação

Partes e todo

Composição

Partes e todo, onde cada parte só pertence a um

todo e sua existência está condicionada ao dono

Graficamente:

(30)

Generalização

Relacionamento no qual os objetos dos

elementos especializados (os filhos) são substituíveis por objetos do elemento

generalizado (os pais)

Os filhos compartilham a estrutura e o

comportamento dos pais

(31)

Realização

Relacionamento semântico entre elementos,

em que um elemento especifica um contrato que outro elemento garante executar

A realização é encontrada entre as interfaces

e as classe e componentes que as realizam

(32)

Diagramas na UML

Representação gráfica de um conjunto de

elementos, geralmente representados como gráficos de vértices (itens) e arcos

(relacionamentos)

Permitem a visualização de um sistema sob

diferentes perspectivas

Pode conter qualquer combinação de itens e

(33)

Diagramas UML

Casos de uso Interação Seqüência Colaboração Classes Objetos Estados Atividades Componentes

(34)

Diagrama

de

Caso

de

Uso

Objetivo principal é identificar um cenário

evidênciando os atores e ações (caso de uso)

Um Ator é alguém ou alguma coisa que

interage com o sistema a ser desenvolvido

Exemplos

Cada caso de uso representa uma “ação” que

pode ser realizada por um ator

Estudante

(35)

Exemplo

…

Receber ligação Fazer ligação Rede Celular Uso programado Receber Ligação adicional Fazer Conferência Telefone Celular

(36)

Ouras

relações

…

A medida que os casos de uso são construídos,

outras relações podem ser exploradas

Comprar produto

(37)

Diagramas

de

interação

Diagramas de interação descrevem como os

casos de uso são “realizados” e a interação entre os objetos

São importantes somente para a modelagem

de aspectos dinâmicos do sistema

Construir roteiros de cenários

(38)

Diagrama

de

seqüência

Exibe a interação entre os objetos

(39)

Outro exemplo...

:Thread :Toolkit :ComponentPeer :HelloWorld

run

handleExpose callbackLoop

(40)

Diagrama

de

colaboração

Dá ênfase aos relacionamentos estruturais

1: <<create>>

2: setActions(a, b, c) 3: <<destroy>>

(41)

Diagrama

de

seqüência

X

colaboração

Diagrama de sequência

Existe uma linha de vida do objeto

Foco no controle. É possível visuzalir o o período

durante o qual um objeto está desempenhando uma ação.

Diagrama de colaboração

Existe um caminho entre objetos que se

relacionam

Existe um número de sequencia para indicar a

(42)

Diagramas

de

classe

Exibe as classes e suas relações

Devem ser nomeadas utilizando vocabulário do

domínio da aplicação

É composto por classes e relacionamentos Pode ter várias visões

Re gistro Ve nda -data: long -foiFechada: Boolean Captura 1 1 Visão conceitual

(43)

Atributos

versus

Associação

A estrutura (estado) da classe é representada

pelos seus atributos

Use atributos para para representar dados Use associação para representar navegação

Register -id: int +endSale() +addItem() Sale -data: long -foiFechada: Boolean -currentSale 1 Store -location Item -items 1..*

(44)

Herança

Herança é uma relação entre a superclasse e

suas subclasses

Existem duas formas de “visualizar” a herança:

Como generalização Como especialização

(45)

Realização

(interfaces)

Window1 Timer Clock2 +getTime() Timer <<interface>> +getTime() Clock3 Window2 Clock2 +getTime() Timer

(46)

Associaçao

X

dependência

Dependência

Um elemento (cliente) tem conhecimento de outro

(fornecedor) e uma mudança no fornecedor pode

alterar o cliente!

Existem diversos tipos de dependência

Ter um atributo do fornecedor (associação)

Enviar mensagem ou utilizar um método do fornecedor

Receber um parâmetro do fornecedor (realização)

O fornecedor pode ser uma superclasse (herança)

(47)

Exemplo

…

Register -id: int +endSale() +addItem() +makePayment() Sale -data: long -foiFechada: Boolean -currentSale 1 Store -location 1 Item -items 1..* ProductDescription

(48)

Composição

e

Agregação

Tipo de associação vago que indica “parte e todo” Existe em UML apenas para referenciar

Rumbaugh

Composição

Tipo de associação forte e útil para alguns

modelos

Uma instância de uma parte pertence somente a

(49)

Classe

Associativa

Permite tratar uma associação como se fosse

uma classe Empresa Funcionário * * Emprego -salario -dataInicio

(50)

Diagrama

de

Objetos

Objetivo

Descrever um exato momento de um sistema

r : Register

(51)

Diagrama

de

Estado

Exibe

As transações de estado de um objeto A história de uma classe

Os eventos que causam a transição de um estado

para outro

As ações que resultam da troca de estado

Devem ser construídos para objetos que

possuem um comportamento dinâmico significativo

(52)

Exemplo

(53)

Diagrama

de

Atividades

Apresenta uma sequencia de

ações, onde algumas podem ser executadas em paralelo

Muito bom para descrever

processos, exibe:

Ações

Objetos produzidos por uma ação Diferentes partes que compõem o

(54)

Diagrama

de

Componentes

Um componente é uma parte subistituível que

atende e prover um conjunto de interfaces

Uma interface é um conjunto de operações

que especificam um serviço

Uma porta é uma janela dentro do

componente permitindo definir que itens serão acessados Ticket Seller <<component>> charging charging Ticket Seller <<component>>

(55)

Exemplo

(56)

Exemplo

…

W eb <<component>> <<Servlet>> SrvLogin <<Servlet>> SrvCa lendar <<Servlet>> SrvSe arch <<Servlet>> SrvShopping <<Servlet>> SrvNew s <<Servlet>> SrvQuota tion <<Servlet>> xm l (Ajax) SearchEJB <<bean>> Mana gerEJB <<bean>> New sEJB <<bean>> ShoppgingEJB <<bean>> Calenda rEJB <<bean>> Quota tionEJB <<bean>> Mana ger Se arch New s Cale nda r Quotation MailEJB <<bean>> Se archDB <<database>> ShoppgingDB <<database>> New sDB <<database>> Use rDB <<database>> Calenda rDB <<database>> JDBC http <<tier>> Cliente

<<tier>> W eb <<tier>> EJB

<<tier>> Backend

http Brow se r

Ma il Shopping

(57)

Diagrama

de

Pacotes

<<camada>> A

A relação de dependência é utilizada para

descrever arquitetura em camadas

(58)

Exemplo

(59)

Exemplo

(60)

Exemplo

(61)

Diagrama

de

implantação

Mostra a configuração dos processos em

tempo de execução

Permite visualizar a distribuição dos

(62)

Referências

Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar

Jacobson. “The Unified Modeling Language

User Guide”, 2005.

Martin Fowler. “UML Distilled”. 3a. Ed, 2004

Graig Larman.”Applying UML and Patterns” ,3a.

Ed, 2005.

Dan Pilone, Neil Pitman. “UML 2.0 in a Nutshel”,

(63)

Engenharia de Software

Introdução à UML

João

João RochaRocha joao@uefs.br

joao@uefs.br

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