Aula 6 Notação Básica dos Diagramas de Comunicação

Transcrição

1 Departamento de Sistemas de Computação Universidade de São Paulo SSC 124 Análise e Projeto Orientados a Objetos Aula 6 Notação Básica dos Diagramas de Comunicação Responsável Prof. Seiji Isotani (sisotani@icmc.usp.br)

2 O que já foi visto até agora Casos de Uso Completo Abstrato Diagrama de Casos de Uso Emprestar Livro Ator Principal: Atendente Interessados e Interesses: Caso de Uso: Emprestar Livro - Atendente: deseja registrar que um ou mais livros estão em posse de um leitor, para controlar se a devolução será feita no tempo determinado. - Leitor: deseja emprestar um ou mais livros, de forma rápida e segura. - Bibliotecário: deseja controlar o uso dos livros, para que não se percam e para que sempre se saiba com que leitor estão no momento. Pré-Condições: O Atendente é identificado e autenticado. Atendente Devolver Livro Leitor Garantia de Sucesso (Pós-Condições): Os dados do novo empréstimo estão armazenados no Sistema. Os livros emprestados possuem status emprestado Cenário de Sucesso Principal: Bibliotecária Incluir Livro Comprar Livro Consultar Livro 1. O Leitor chega ao balcão de atendimento da biblioteca e diz ao atendente que deseja emprestar um ou mais livros da biblioteca. 2. O Atendente seleciona a opção para realizar um novo empréstimo. 3. O Atendente solicita ao leitor sua carteira de identificação, seja de estudante ou professor. 4. O Atendente informa ao sistema a identificação do leitor. 5. O Sistema exibe o nome do leitor e sua situação. 6. O Atendente solicita os livros a serem emprestados. 7. Para cada um deles, informa ao sistema o código de identificação do livro. 8. O Sistema informa a data de devolução de cada livro. 9. Se necessário, o Atendente desbloqueia os livros para que possam sair da biblioteca. 10. O Leitor sai com os livros. Fluxos Alternativos: (1-8). A qualquer momento o Leitor informa ao Atendente que desistiu do empréstimo. 3. O Leitor informa ao Atendente que esqueceu a carteira de identificação. 1. O Atendente faz uma busca pelo cadastro do Leitor e pede a ele alguma informação pessoal para garantir que ele é mesmo quem diz ser. 4. O Leitor está impedido de fazer empréstimo, por ter não estar apto. 1.Cancelar a operação. 7a. O Livro não pode ser emprestado, pois está reservado para outro leitor. 1. O Atendente informa ao Leitor que não poderá emprestar o livro e pergunta se deseja reservá-lo. 2. Cancelar a operação (se for o único livro) 7b. O Livro não pode ser emprestado, pois é um livro reservado somente para consulta. 1. Cancelar a operação (se for o único livro) 2

3 O que já foi visto até agora Casos de Uso com substantivos e verbos sublinhados Caso de Uso 1 1. O Leitor chega ao balcão de atendimento da biblioteca e diz ao atendente que deseja emprestar um ou mais livros da biblioteca. 2. O Atendente seleciona a opção para adicionar um novo empréstimo. 3. O Atendente solicita ao leitor sua carteirinha, seja de estudante ou professor. 4. O Atendente informa ao sistema a identificação do leitor. 5. O Sistema exibe o nome do leitor e sua situação. 6. O Atendente solicita os livros a serem emprestados. 7. Para cada um deles, informa ao sistema o código de identificação do livro. 8. O Sistema informa a data de devolução de cada livro. 9. O Atendente desbloqueia os livros para que possam sair da biblioteca. 10. O Leitor sai com os livros. Caso de Uso n 1. O Leitor chega ao balcão de atendimento da biblioteca e diz ao atendente que deseja emprestar um ou mais livros da biblioteca. 2. O Atendente seleciona a opção para adicionar um novo empréstimo. 3. O Atendente solicita ao leitor sua carteirinha, seja de estudante ou professor. 4. O Atendente informa ao sistema a identificação do leitor. 5. O Sistema exibe o nome do leitor e sua situação. 6. O Atendente solicita os livros a serem emprestados. 7. Para cada um deles, informa ao sistema o código de identificação do livro. 8. O Sistema informa a data de devolução de cada livro. 9. O Atendente desbloqueia os livros para que possam sair da biblioteca. 10. O Leitor sai com os livros. Atendente nome Bibliotecaria nome registra refere-se a > Modelo Conceitual Leitor nome tipo : char registra ^ faz faz Reserva período situacao : char 0..1 Empréstimo/Devolução data do empréstimo situação : Char Livro titulo : String[30] autor : String[30] ano : int ISBN : string[20] editora : int tipo : char possui 0..1 corresponde a corresponde a CopiaDoLivro 0..1 nro sequencial situacao : char liberadoparaemprestimo : char possui 1..n 0..1 LinhaDoEmpréstimo data_prevista_devolução data_entrega_real < refere-se a 3

4 O que já foi visto até agora Modelo Conceitual + Casos de Uso Diagrama de Seqüência do Sistema (para cada caso de uso) :Atendente Sistema 1: iniciarempréstimo(id_leitor) 2: emprestarlivro(id_livro) * mais livros a emprestar 3: encerrarempréstimo() 4

5 O que já foi visto até agora Diagrama de Seqüência do Sistema (para cada caso de uso) Contrato da Operação (para cada operação) Operação: encerrarempréstimo() :Atendente Sistema Referências Cruzadas: Caso de uso: Emprestar Livro 1: iniciarempréstimo(id_leitor) Pré-Condições: Um leitor apto a emprestar livros já foi identificado; pelo menos um livro já foi identificado e está disponível para ser emprestado. 2: emprestarlivro(id_livro) * mais livros a emprestar Pós-Condições: um novo empréstimo foi registrado; o novo empréstimo foi relacionado ao leitor já identificado na operação iniciar o empréstimo ; a situação dos livros emprestados foi alterada para emprestado. 3: encerrarempréstimo() 5

6 Projeto Orientado a Objetos Finalizada a análise, inicia-se o Projeto do sistema Artefatos de projeto contém detalhes de como o sistema poderá ser implementado utilizando um computador. detalhar as informações sobre as classes que comporão o sistema diagrama de classes comportamento esperado de cada objeto e a colaboração entre os objetos diagramas de interação 6

7 Atendente nome registra Leitor nome tipo : char ^ faz faz Reserva período situacao : char 0..1 Empréstimo/Devolução data do empréstimo situação : Char 0..1 corresponde a corresponde a 0..1 possui Bibliotecaria nome refere-se a > registra Livro titulo : String[30] autor : String[30] ano : int ISBN : string[20] editora : int tipo : char possui 1..n 0..1 LinhaDoEmpréstimo data_prevista_devolução data_entrega_real < refere-se a CopiaDoLivro nro sequencial situacao : char liberadoparaemprestimo : char Modelo Conceitual produzido na análise

8 Atendente nome registra Leitor nome tipo : char ^ faz faz Reserva período situacao : char 0..1 Empréstimo/Devolução data do empréstimo situação : Char 0..1 corresponde a corresponde a 0..1 possui Bibliotecaria nome refere-se a > registra Livro titulo : String[30] autor : String[30] ano : int ISBN : string[20] editora : int tipo : char possui 1..n 0..1 LinhaDoEmpréstimo data_prevista_devolução data_entrega_real < refere-se a Objetivo ao final da fase de projeto: refinar este modelo e incluir métodos (interface) CopiaDoLivro nro sequencial situacao : char liberadoparaemprestimo : char

9 nome tipo Leitor calculardatadevolucao( ) 0..* faz possui Emprestimo data_do_emprestimo situacao : char adicionarcopia( ) devolvercopia( ) LinhaDoEmprestimo data_prevista_devolução data_entrega_real 1..* refere-se a CopiaDoLivro nro_sequencial situacao : char liberadoparaemprestimo : cha codcopia( ) atualizardatadev( ) 0..* mudarsituacao( ) codcopia( ) sinalizardevolucao( ) 9

10 Como projetar as responsabilidades de cada objeto? Sabemos que os objetos precisam se comunicar Os Diagramas de comunicação mostram escolhas de atribuição de responsabilidade a objetos Mas quem é o melhor candidato para realizar/implementar/materializar cada uma das operações e dos métodos do sistema? 10

11 Como projetar as responsabilidades de cada objeto? Responsabilidade: um contrato ou obrigação de um tipo ou classe serviços fornecidos por um elemento (classe ou subsistema) Dois tipos de responsabilidades básicas: Fazer fazer algo (criar um objeto, executar uma operação, ) iniciar ações em outros objetos (delegação) coordenar e controlar atividades em outros objetos Saber conhecer dados privados encapsulados conhecer objetos relacionados conhecer dados/atributos que podem ser derivados ou calculados 11

12 Diagramas de Interação A UML oferece dois tipos de diagramas para mostrar a interação entre os objetos do sistema, por meio de troca de mensagens: diagrama de seqüência e diagrama de comunicação (anteriormente à UML 2.0 chamado de diagrama de colaboração) Atenção: algumas ferramentas CASE ainda usam o termo diagrama de colaboração 12

13 Diagrama de Sequência :instância de Classe A :instância de Classe B :instância de Classe C mensagem1() 1:mensagem2() 2:mensagem3() 3:mensagem4() 13

14 Diagrama de Comunicação mensagem1() :Instância da Classe A 1:mensagem2() 2:mensagem3() :Instância da Classe B 3:mensagem4() :Instância da Classe C Os diagramas de comunicação têm melhor capacidade de expressar informações contextuais e podem ser mais econômicos em termos de espaço 14

15 Contribuições dos Diagramas de Comunicação Adição dos métodos Adição da direção das associações Possível detalhamento dos atributos e associações Possível alteração na estrutura das classes e associações Possível criação de atributos privados ou protegidos 15

16 Mensagem entre dois objetos no diagrama de comunicação 1: mensagem1(parâmetro1, parâmetro2) obj1: Classe1 obj2: Classe2 obj1 é uma instância da classe Classe1 obj2 é uma instância da classe Classe2 A mensagem1 está sendo enviada pelo objeto obj1 ao objeto obj2 A mensagem1 passa dois parâmetros para o objeto obj2 16

17 Classes X Instâncias Classe Instância Instância nomeada Livro :Livro livro1: Livro 17

18 Ordem das mensagens, condicionais e atribuição a variáveis emprestarlivro :CópiaTítulo 1: [novo] criar(id_leitor, id_livro) Criar só é executada se apto for true :Empréstimo 2: t=obtertipoleitor() :Leitor obtertipoleitor retorna um resultado que é armazenado na variável t 3: [apto] criar(t) :linhadoempréstimo A variável t é passada como parâmetro pelo método criar 18

19 Objeto como retorno de método e1: Emprestimo Agora e1 conhece c1 e pode enviar-lhe a mensagem mudarsituacao() 2: mudarsituacao("emprestada") 1: c1:= copia() c1 é um objeto que retornou como resultado da invocação de copia() l1: LinhaDoEmprestimo c1: CopiaDoLivro 19

20 Condicionais e Operadores lógicos e relacionais e1: Emprestimo 1: [naoestaematraso] and [nrolivros < maximopermitido] c :linhadoemprestimo 1: [condicao1] mensagem1() c2: Classe2 c1: Classe1 2: [not condicao1] mensagem2() c3: Classe3 20

21 Caminhos Condicionais Mutuamente Exclusivos Apenas uma das mensagens é enviada, dependendo da condição ser verdadeira ou falsa msg1() :ClasseA 1a: [condição] msg2() msg1() if (condicao = true) :ClasseB.msg2() else :ClasseC.msg3() :ClasseB 1b:[not condição] msg3() :ClasseC 21

22 Caminhos Condicionais Mutuamente Exclusivos :ClasseE 2:msg6() msg1() :ClasseA 1a: [condição] msg2() :ClasseB 1b:[not condição] msg4() 1a.1:msg3() :ClasseD 1b.1:msg5() :ClasseC 22

23 Repetição de mensagem 1: [repita para i de 1 a 100] mensagem1(i) c1: Classe1 c2: Classe2 1: [para cada registro] mensagem1() c1: Classe1 c2: Classe2 Em ambos os casos, a mensagem é enviada várias vezes, sempre para o mesmo objeto!! 23

24 Mensagem para coleção :Emprestimo 1: * [para cada] obtertitulodolivro() :LinhaDoEmprestimo A mensagem é enviada uma vez para cada objeto da coleção!! 24

25 Criação de uma coleção, percurso de uma coleção 2: * [para cada linha de emprestimo] linh:=proximo() :LinhaDoEmprestimo : Emprestimo 3: tit:=obtertitulodolivro() 1: criar() linh: LinhaDoEmprestimo 4: adicionar(tit) titulosemprestados: String A coleção é criada (1) para depois ser preenchida com títulos (4) O método proximo() é utilizado para percorrer a coleção 25

26 Auto-mensagem 1: cons :=ehdeconsulta() l1: Livro cl1: CopiaDoLivro 2: [not cons] mudarsituacao("emprestada") 26

27 Exemplo Implementação inchada ou concentradora, Versus Implementação leve, distribuída 27

28 28

29 Comunicação entre os objetos 2: emprestimocorrente := getemprestimocorrente emprestafita(fcodigo)----> :Videolocadora clientecorrente: Cliente 3: criar() 1: fita:=get(fcodigo) 5: associaitem(item) 4: associafita(fita) fitas: Fita emprestimocorrente: Emprestimo item: ItemDeEmprestimo 29

30 Classe VideoLocadora fitas : Conjunto; clientecorrente : Cliente; Pseudocódigo concentrador Método emprestafita(fcodigo: String) fita : Fita; emprestimocorrente : Emprestimo; item : ItemDeEmprestimo; fita := fitas.get(fcodigo); emprestimocorrente := clientecorrente.getemprestimocorrente(); item := ItemDeEmprestimo.new(); item.associafita(fita); emprestimocorrente.associaitem(item); Fim Método; (by Raul Wazlawick) 30 Fim Classe.

31 Diagrama de Comunicação não concentrador emprestafita(fcodigo)----> :Videolocadora 5: associaitem() 1: fita:=get(fcodigo) 2: empresta(fita) emprestimocorrente: Emprestimo 4: criar() fitas: Fita 3: adiciona(fita) 6: associafita(fita) clientecorrente: Cliente item: ItemDeEmprestimo 31

32 Exemplo de um DC 32

33 Código com Responsabilidades Distribuídas Classe VideoLocadora fitas : Conjunto ; clientecorrente : Cliente; Metodo emprestafita(fcodigo : String); fita : Fita; fita := fitas.get(fcodigo); clientecorrente.empresta(fita) Fim Metodo; Fim Classe. Classe Emprestimo itens : Conjunto; Metodo adiciona(fita : Fita); item : ItemDeEmprestimo; item := ItemDeEmprestimo.new(); self.associaitem(item); item.associafita(fita); Fim Metodo; Fim Classe. Classe Cliente emprestimocorrente : Emprestimo; Metodo empresta(fita : Fita); emprestimocorrente.adiciona(fita); Fim Metodo; Fim Classe. (de Raul Wazlawick) 33

34 Discussão Qual dos códigos é mais fácil de entender e manter? Em qual dos códigos as responsabilidades das classes parecem mais intuitivas? Qual código é mais rápido? Para desenvolver um bom projeto, precisamos de princípios que nos guiem na atribuição de responsabilidades 34

35 :Atendente Sistema 1. iniciarempréstimo(id_leitor) 1.1. nome e situação do leitor loop [mais livros a emprestar] 2. emprestarlivro(id_livro) 2.1. datadedevolução 3. encerrarempréstimo()

36 Exemplo: Fazer um DC para a operação iniciaremprestimo() Operação: iniciaremprestimo() Referências Cruzadas: Caso de uso: Emprestar Livro Pré-Condições: O leitor é registrado na biblioteca e sabe-se seu ID. Pós-Condições: Um leitor apto a emprestar livros foi identificado. Um objeto Empréstimo/Devolução foi criado e associado ao leitor 36

37 Exemplo: Fazer um DC para a operação iniciaremprestimo() Por onde começar? Analisar as pós-condições: elas dizem qual é o estado do sistema após a invocação da operação. Veja que parâmetros tem em mãos, eles podem dar uma indicação de como começar Olhar os requisitos do sistema para entender a lógica da operação Olhar as operações que vieram antes e as que virão depois, para saber o que tem em mãos no contexto do DSS Olhar o modelo conceitual do sistema 37

38 Exemplo : Fazer um DC para a operação iniciaremprestimo() Atendente nome registra Leitor nome tipo : char ^ faz faz Reserva período situacao : char 0..1 Empréstimo/Devolução data do empréstimo situação : Char 0..1 corresponde a corresponde a 0..1 possui refere-se a > Bibliotecaria nome registra Livro titulo : String[30] autor : String[30] ano : int ISBN : string[20] editora : int tipo : char possui 1..n 0..1 LinhaDoEmpréstimo data_prevista_devolução data_entrega_real < refere-se a CopiaDoLivro nro sequencial situacao : char liberadoparaemprestimo : char 38

39 Diagrama de Comunicação iniciaremprestimo (idleitor) ---> :Biblioteca 1. le:=busca(idleitor) Leitor 3. [not inadimp] criar() e : Empréstimo/Devolução 2. [le not null] inadimp:=verificainadimplencia() le: Leitor 39

40 Exemplo : Fazer um DC para a operação emprestarlivro() Operação: emprestarlivro(id_livro) Referências Cruzadas: Caso de uso: Emprestar Livro Pré-Condições: Um leitor apto a emprestar livros já foi identificado e um empréstimo já foi criado; Pós-Condições: um objeto LinhaDoEmpréstimo foi criado; a LinhaDoEmpréstimo foi associada à cópia do livro e ao empréstimo criado para o leitor na operação anterior iniciaremprestimo ; O atributo situação da cópia do livro foi alterado para emprestada. a data de devolução foi calculada, armazenada na LinhaDoEmprestimo e informada ao leitor. 40

41 Diagrama de Comunicação (solução 1 considerando idlivro passada como parâmetro) 1. liv:=busca(idlivro) : Livro emprestarlivro(idlivro) ---> :Biblioteca 3. [disponivel] dtdev:=calculardatadevolucao() 2. disponivel:=verificalivro() le: Leitor 4. [disponivel] criar(liv, dtdev) liv : Livro 2.1. nc:=qtcopiasdispon() nr:=qtcopiasreserv() lemp: LinhaEmprest 4.1. mudasituacaocopia() :Reserva cl:=buscacopiadispon() tornaremprestado() : CopiaDoLivro cl : CopiaDoLivro E para verificar se leitor já tem o número máximo permitido de livros em seu poder?

42 Diagrama de Comunicação (solução 2 considerando idcopia passada como parâmetro) CopiaDoLivro 1. cl := buscar(idcopia) emprestarlivro(idlivro) ---> :Biblioteca 2. temres := temreserva() 6. mudarsituacao("emprestada") : Reserva busca() 2.1. temreserva() cl : CopiaDoLivro : Livro 5. associarle(lemp) 4. [not temres] criar(cl,dtdev) 3. [not temres] dtdev := calculardatadevolucao() le : Leitor e:emprestimo lemp : LinhaDoEmpréstimo

43 Exemplo: Fazer um DC para a operação encerraremprestimo() Operação: encerrarempréstimo() Referências Cruzadas: Caso de uso: Emprestar Livro Pré-Condições: Existe emprestimo/devolução e ao menos uma linha do empréstimo Pós-Condições: O sistema foi informado que o empréstimo atual foi concluído. O atributo situação de Emprestimo/Devolução foi alterado para vigente 43

44 Diagrama de Comunicação 1.1. alterarsituacao("vigente") 1. encerrar() encerraremprestimo() ---> :Biblioteca e : Empréstimo/Devolução