Modelamiento con UML

Ingeniería de Software I

Temas

Modelamiento UML Elementos básicos Relaciones Diagramas

Relaciones

Modelamiento

Modelo

Representación de una parte de un sistema (aspectos relevantes)

Ejemplo: Un Plano Una maqueta Un prototipo etc.

Ventajas

Explorar diferentes soluciones Realizar análisis de costos y

estimaciones Minimizar los riesgos y errores Simplificar la complejidad del

mundo real omitiendo aspectos no tan importantes

Modelamiento

Visual Mecanismo de comunicación Claro Fácil de modificar

Generar productos a partir del modelo

Documentar las decisiones tomadas

UML

Unified Modeling Language

UML

“Es un lenguaje para la especificación, visualización, construcción y documentación de los diferentes elementos de un sistema de software”

Especificación UML

UML

Desarrollado inicialmente por un equipo de personas (Rumbaugh, Jacobson, Booch)

Adoptado en 1997 por OMG Versión actual: 1.4

UML

No es una metodología ni un proceso No define etapas No define cómo elaborar cada

diagrama Puede usarse en diversas metodologías

Notación Sintaxis Semántica

UML

Componentes de UML Elementos Relaciones Diagramas

Elementos básicos

Clase

Colección de objetos con estructura, comportamiento, relaciones y semántica común

Representa un concepto dentro del sistema

Deben tener un nombre único dentro del paquete al cual pertenecen

Clase

Estructura Atributos

Comportamiento Operaciones (Métodos)

Relaciones con otros elementos Notación

Rectángulo con tres partes: Nombre, Atributos, Operaciones

Clase

Nombre Clase

atributo: tipo…

método (parámetos): tipo…

Clase

Ejemplo:

Municipio

-nombre: String-extensión: double-habitantes: int

+setHabitantes(cantidad:int):String+getDensidad():double

Interfaz

Conjunto de operaciones que caracterizan el comportamiento de un elemento

No especifica estructura interna No tiene atributos No implementa las operaciones que

define No es origen de asociaciones

Interfaz

Notación Un rectángulo con dos partes:

Nombre precedido de: <<interface>> Operaciones

Un círculo con el nombre de la interfaz en la parte inferior

Ejemplo:

Interfaz

ItemInventario

<<interface>>ItemInventario

+getCódigo():String+establecerFecha (fecha:Date):void

Objeto

Instancia de una clase Tiene:

Identidad Valores

Notación Rectángulo con dos partes:

Nombre - Clase Atributos - Valores

Objeto

nombre: Clase

atributo = valor…

Objeto

Ejemplo:

capitalDepto: Municipio

nombre = “Cali”extensión = 564habitantes = 2.264.256

unMunicipio: Municipio

Componente

Parte modular y reemplazable de un sistema, que encapsula una implementación y expone un conjunto de interfaces

Puede ser implementado por uno o más “productos de software” (artifacts), como archivos binarios o ejecutables

Componente

Notación

Nombre

Nodo

Objeto físico que representa un recurso de procesamiento

Incluyen Dispositivos de cómputo Recursos humanos Recursos mecánicos …

Nodo

Notación

Use Case (Caso de Uso)

Unidad de funcionalidad proporcionada por un sistema, formada por: Secuencia de mensajes intercambiados

entre el sistema y elementos externos, y

Acciones llevadas a cabo por el sistema

Use Case

Notación

Nombre

Actor

Conjunto coherente de roles que los usuarios ejecutan cuando interactúan con el sistema

Notación

Nombre

Diagramas

Diagrama de clases

Representación visual de la estructura estática del sistema Clasificadores (clases, interfaces,

paquetes) Relaciones estáticas

Diagrama de clases

Relaciones Asociación Generalización Dependencia Realización

Asociación

Relación entre dos clasificadores (clases) que implica conexión entre las instancias

Notación:

nombre

Asociación

Multiplicidad Número de instancias de una clase

relacionadas con UNA instancia de la otra

Ejemplos: 1 0..4 1..* 2..5,8,10..20

Asociación

Navegabilidad

Roles

rol ClaseAClaseA

Asociación

Ejemplo:

Empresa Empleadoempleador empleado

Trabaja1..*0..2

Asociación

Agregación Asociación Todo-Parte

Ejemplo:

Polígono Punto1 3..*

vértice

Asociación

Composición Agregación más fuerte. Una parte está incluida en UNA sola

composición La composición es responsable por la

disposición de sus partes.

Asociación

Ejemplo:

Materia Curso1..*

Generalización

Relación entre un elemento más general (padre) y otro más específico (hijo)

Jerarquía - Relación “es”

Generalización

Ejemplo:

SerVivo

Animal Planta

Realización

Relación entre una especificación y su implementación

Significa que el cliente soporta (al menos) todas las operaciones definidas en el proveedor

Realización

Ejemplo:

<<interface>>ItemInventario

+getvalor():double

Libro

+Libro()+getvalor():double…

Libro

ItemInventario

Dependencia

Relación no estructural entre dos elementos, donde un cambio en uno de ellos (el independiente) puede afectar al otro (el dependiente)

Dependencia

Ejemplos:

Libro

ItemInventario

Venta

Materias Matrícula

Diagrama de objetos

Representa instancias de las clases y relaciones entre ellas (pueden ser temporales)

“Foto” del estado del sistema en un momento dado

Sirve para ejemplificar algún elemento complejo del sistema

Diagrama de objetos

Ejemplo:

Icesi: Empresa Andrés:Empleado

Alexandra:Empleado

Daniel:Empleado

Diagrama de componentes

Diagrama de implementación Muestra la organización y las

dependencias entre los componentes de software

Incluye: Componentes Relaciones de dependencia (usando

interfaces)

Diagrama de componentes

Ejemplo:<<EJBEntity>>

Catálogo

AB

<<EJBSession>>Sesión

Catálogo

Diagrama de deployment (despliegue)

Diagrama de implementación Configuración de los elementos de

procesamiento y los componentes de software en tiempo de ejecución

Muestra qué componentes pueden ejecutarse en cada nodo

Diagrama de deployment

Ejemplo:

:compB:compA

:Cliente:Servidor

Diagramas de interacción

Permiten modelar el comportamiento

Colección de interacciones (mensajes) entre instancias (objetos) para lograr un objetivo específico

Muestra llamados, creación y destrucción de instancias

Diagramas de interacción

Tipos Diagrama de Secuencia

Énfasis en el tiempo (secuencia de los mensajes)

Diagrama de Colaboración Énfasis en la estructura (relaciones entre

los objetos)

Diagrama de secuencia

Dos dimensiones: Vertical tiempo Horizontal instancias (no tienen

orden) Elementos

Línea de vida Representa la existencia de la instancia

Diagrama de secuencia

Elementos (cont.) Activación o Foco de control

Período durante el cual una instancia está llevando a cabo una acción

Mensaje – Estímulo Comunicación entre dos instancias

Invocar una operación Creación Destrucción Envío de una señal

Diagrama de secuencia

Mensaje – Estímulo

Anidado:

Asíncrono:

De retorno:

Diagrama de secuencia

objeto:Clase

nuevo:Clasenew(…)

mensaje(…)

mensaje(…)

mensaje(…)

X

Diagrama de colaboración

Representa diferentes instancias, sus roles, las relaciones entre ellas y sus interacciones

La secuencia se indica numerando los mensajes

Los enlaces entre las instancias pueden tener información adicional

Diagrama de colaboración

Formato mensajes: Predecesor / Expresión de secuencia Valor de retorno := Nombre (lista de parámetros)

3.6 [x>0]: mover(5,7) 5 repaint() 1.2 *[i:=1..n]: dibujarSegmento(i)

Diagrama de colaboración

objeto:Clase

otro:Clase2

1 mensaje(…)

rol

nuevo:Clase3new()

Diagrama de estados

Describen el comportamiento de instancias de un elemento

Máquinas de estado Pueden incluir variables

Modelar comportamiento discreto

Diagrama de estados

Elementos Estado Estado inicial Estado final Transición Entradas/Salidas Variables

Diagrama de estados

Listo

Eliminado

terminar

eliminar / control=0

Diagrama de actividades

Variación de diagrama de estados Modelar procesos de negocio y

flujos de datos/trabajo (workflow) Elementos adicionales:

Subactividad Decisiones Íconos de control Bifurcaciones “Carriles” (Swimlanes)

Diagrama de actividades

Calcular costo total

Autorizar

[costo>=50]

[costo<50]

Diagrama de use case

Representa la funcionalidad de un sistema, de acuerdo a la interacción con el exterior

Puede mostrar gráficamente el límite del sistema

Sirve como herramienta de comunicación con los usuarios

Diagrama de use case

Relaciones Asociación: Actor-Use Case Generalización: Actor, Use Case Extends: Use Case – Use Case

El comportamiento de un caso de uso (extendido) puede ser incluido en otro (base)

Include: Use Case – Use Case El comportamiento de un caso de uso

contiene al otro

Diagrama de use case

Empleado

Actualizar perfil

Actualizar beneficios

Administrador

Actualizar valor hora

<<include>>

Bibliografía

The Unified Modeling Language User Guide. Booch, Jacobson, Rumbaugh

The Unified Modeling Language Reference Manual. Rumbaugh, Booch, Jacobson.

Especificación UML: www.omg.org