Modelos de sistema. Slides do Livro do Sommerville, 2000 Disponíveis em inglês em

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1 Modelos de sistema Slides do Livro do Sommerville, 2000 Disponíveis em inglês em Traduzidos por Jacinta Pereira Graduando do Curso de Letras da UFC Alterados e Apresentados por Rossana Andrade Ph.D, SITE, University of Ottawa, Canadá Profa. Departamento de Computação, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará rossana@lia.ufc.br Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 1 Modelos de sistema Descrições abstratas de sistemas cujos requisitos estão sendo analisados Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 2

2 Objetivos Explicar porque o contexto de um sistema deve ser modelado como parte do processo ER Descrever modelagem de comportamento, de dados e de objetos Introduzir algumas das notações usadas na Linguagem de Modelagem Unificada (UML) Mostrar como áreas de trabalho CASE suportam modelagem de sistema Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 3 Tópicos abordados Modelos contextuais Modelos comportamentais Modelos de dados Modelos de objeto Áreas de trabalho CASE Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 4

3 Modelagem do sistema Modelagem do sistema auxilia o analista a entender a funcionalidade do sistema e os modelos são usados para se comunicar com os clientes Diferentes modelos apresentam o sistema de diferentes perspectivas Perspectiva externa mostrando o contexto do sistema ou ambiente Perspectiva comportamental mostrando o comportamento do sistema Perspectiva estrutural mostrando a arquitetura do sistema ou dos dados Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 5 Métodos estruturados Métodos estruturados incorporam modelagem do sistema como uma parte herdada do método Métodos definem um conjunto de modelos, um processo for derivar esses modelos e regras e diretrizes que devem ser aplicadas aos modelos Ferramentas CASE suportam modelagem de sistema como parte de um método estruturado Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 6

4 Fraquezas do método Não modelam requisitos não-funcionais do sistema Geralmente não informam se um método é ou não apropriado para um determinado problema Pode produzir muitos documentos Os modelos de sistema são, às vezes, muito detalhados e difíceis de serem entendidos pelos usuários Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 7 Tipos de modelo Modelo de processamento de dados mostra como os dados são processados em diferentes estágios Modelo de Composição mostra como as entidades são compostas de outras entidades Modelo Arquitetural mostra os principais subsistemas Modelo de Classificação mostra entidades que possuem características em comum Modelo Estímulo/resposta mostra a reação do sistema a determinados eventos Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 8

5 Modelos contextuais Modelos contextuais são usados para ilustrar os limites de um sistema Preocupações sociais e organizacionais podem afetar a decisão de onde posicionar os limites do sistema Modelos arquiteturais mostram o sistema e sua relação com outros sistemas Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 9 O contexto de um sistema ATM Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 10

6 Modelos processuais Modelos processuais mostram o processo geral e os processos que são suportados sistema Modelos de fluxo de dados podem ser usados para mostrar os processos e o fluxo de informação de um processo para outro Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 11 Processo de aquisição de equipamentos Specify equipment required Equipment spec. Supplier database Equipment spec. Validate specification Find suppliers Checked spec. Get cost estimates Supplier list Spec. + supplier + estimate Choose supplier Delivery note Accept delivery of equipment Order notification Order details + Blank order form Place equipment order Checked and signed order form Delivery note Check delivered items Install equipment Accept delivered equipment Installation instructions Installation acceptance Equipment details Equipment database Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 12

7 Modelos comportamentais Modelos comportamentais são usados para descrever o comportamento geral de um sistema Dois tipos de modelos comportamentais são mostrados aqui Modelos de processamento de dados que mostram como os dados são processados a medida que se move pelo sistema Modelos de máquinas de estado que mostram como os sistemas respondem a eventos Ambos os modelos são requeridos para uma descrição do comportamento do sistema Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 13 Modelos de processamento de dados Diagramas de fluxo de dados são usados para modelar o processamento de dados do sistema Mostram os passos do processamento como fluxo de dados pelo sistema Parte intrínseca de muitos métodos de análise Notação Simples e intuitiva que os usuários podem entender Mostra o processamento de dados de um extremo a outro Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 14

8 DFD de um Processamento de pedido Order details + blank order form Complete order form Completed order form Valida te order Signed order form Order details Signed order form Record order Signed order form Send to supplier Adjust available budget Checked and signed order + order notification Order amount + account details Orders file Budget file Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 15 Diagramas de fluxo de dados (DFDs) DFDs modelam o sistema de uma perspectiva funcional Rastreando e documentando como os dados associados com um processo são úteis para o desenvolvimento de um entendimento geral do sistema Diagramas de fluxo de dados também pode ser usado para mostrar a troca de dados entre um sistema e outros sistemas em seu ambiente Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 16

9 DFD de um Conjunto de ferramentas CASE Input design Design editor Referenced designs Design database Valid design Design cross checker Checked design Checked design and Design analyser Code skeleton generator Design analysis Output code Report generator Design database User report Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 17 Modelos de máquina de estado Modelam o comportamento de um sistema em resposta a eventos internos e externos Mostram as respostas do sistema a estímulos, de forma que são geralmente utilizados para modelar sistemas em tempo real Modelos de máquina de estado mostram os estados do sistema como nós e eventos como arcos entre os nós. Quando um evento ocorre, o sistema muda de um estado para outro Diagramas de Estado são parte integrantes da UML Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 18

10 Modelo de microondas Full power Full power do: set power = 600 Half power Waiting do: display time Half power Full power Half power do: set power = 300 Timer Timer Set time do: get number exit: set time Door open Door closed Door closed Number Start Enabled do: display 'Ready' Operation do: operate oven Door open Cancel Waiting do: display time Disabled do: display 'Waiting' Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 19 Descrição do estado de um forno microondas Estado Em espera Descrição O forno está esperando por entradas. O display mostra a hora atual. Meia potência A potência do forno está ajustada para 300 watts. O display mostra Meia potência. Potência total A potência do forno está ajustada para 600 watts. O display mostra Potência total. Ajustar tempo O tempo de cozimento é ajustado de acordo com o valor colocado pelo usuário. O display mostra o tempo de cozimento selecionado e atualiza quando o tempo é determinado. Desativado Ativado Operação A operação do forno está desativada por segurança. A luz do interior do forno está acesa. O display mostra Não está pronto. O forno está em operação. A luz do interior do forno está apagada. O display mostra Pronto para cozinhar. O forno está em operação. A luz do interior do forno está acesa. O Display mostra a contagem do timer. Ao completar o cozimento, um alarme soa por cinco segundos. A luz do forno está acesa. O display mostra Cozimento completo enquanto o alarme soa. Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 20

11 Estímulo do Microondas Estímulos Descrição Média O usuário pressionou o botão de media potência potência Potência total O usuário pressionou o botão de potência total Timer O usuário pressionou um dos botões do timer Número O usuário pressionou um botão numérico Porta aberta A porta do forno não está fechada Porta fechada A porta do forno está fechada Iniciar O usuário pressionou o botão de iniciar Cancelar O usuário pressionou o botão de cancelar Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 21 Gráficos de estado Permitem a decomposição de um modelo em sub-modelos (ver slide seguinte) Uma breve descrição das ações é incluída em seguida ao do em cada estado Pode ser complementada por tabelas descrevendo os estados e os estímulos Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 22

12 Operação de forno de microondas C h ec k in g d o : c h e c k s ta tu s O p e r a t i o n O K C o o k d o : r u n g e n e r a t o r T i m e T u rn ta b le f a u l t A l a r m d o : d i sp la y ev e n t E m i tt e r f a u l t T i m eo u t D o n e d o : b u z z e r o n f o r 5 s e c s. D i s ab le d D o o r o p e n W a it in g C a n c e l Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 23 Modelos de dados semânticos Utilizados para descrever a estrutura lógica dos dados processados pelo sistema Modelo de atributos relacionados a entidades estabelece as entidades no sistema, as relações entre essas entidades e seus atributos Amplamente usado em projetos de base de dados. Pode rapidamente ser implantado usando bases de dados relacionais Nenhuma notação específica fornecida no UML mas os objetos e associações podem ser usados Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 24

13 Modelo de projeto semântico de Software 1 Design name description C-date M-date 1 has-nodes is-a 1 has-links n 1 n Node name type 1 1 has-links n 2 links 1 Link name type 1 has-labels n Label name text icon has-labels Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 25 n Dicionários de dados Dicionários de dados são listas de todos os nomes usados nos modelos de sistema. Também incluem descrições das entidades, relacionamentos e atributos Vantagens Suporta gerenciamento de nomes e evita duplicação Armazenagem de conhecimento organizacional conectando análise, projeto e implementação Muitas áreas de trabalho CASE suportam dicionários de dados Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 26

14 Entradas de dicionários de dados Nome Descrição Tipo Data 1:N relação entre entidades do tipo Nó ou Link e Ter Rótulo entidades do tipo Rótulo. Relação Rótulo Link Nome (rótulo) Nome (nó) Guarda informações estruturadas ou nãoestruturadas sobre nós ou links. Rótulos são representados por um ícone (que pode ser uma caixa transparente) e o texto associado. A 1:1 relação entre entidades de projeto representada como nós. Links são digitados e podem ser nomeados. Cada rótulo tem um nome que identifica seu tipo. O nome deve ser único dentre o conjunto de rótulos utilizados em um projeto. Cada nó possue um nome que deve ser único em um projeto. O nome pode conter até 64 caracteres. Entidade Relação Atributo Atributo Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 27 Modelos de objeto Modelos de objeto descrevem o sistema em termos de classes de objetos Uma classe de objeto é uma abstração sobre um conjunto de objetos com atributos em comum e os serviços(operações) fornecidos por cada objeto Vários modelos de objetos podem ser produzidos Modelos de herança Modelos de agregação Modelos de interação Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 28

15 Modelos de objetos Maneiras naturais de refletir entidades do mundo real manipuladas pelo sistema Entidades mais abstratas são mais difíceis de modelar usando esta abordagem A identificação de classes de objetos é reconhecida como um processo difícil que requer um denso entendimento do domínio da aplicação Classes de objetos que refletem entidades do domínio são reutilizáveis através dos sistemas Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 29 Modelos de herança Organiza as classes de objetos do domínio em uma hierarquia. Classes no topo da hierarquia refletem as características comuns de todas as classes Classes de objetos herdam os atributos e serviços de uma ou mais super-classes. Isso pode então ser especializado caso necessário O projeto de hierarquia de classes é um processo difícil caso a duplicação em diferentes ramos deva ser evitada Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 30

16 A linguagem de modelagem unificada (UML) Formulada pelo programadores de análises orientadas por objetos e métodos de projeto amplamente utilizados Tornou-se um padrão efetivo para modelagem orientada pelo objeto Notação As classes de objetos são retângulos com o nome no alto, atributos na seção do meio e operações na seção de base As relações entre as classes de objetos (conhecidas com associações) são mostradas como linhas ligando os objetos Herança refere-se a uma generalização e é mostrada de baixo para cima ao invés de de cima para baixo em uma hierarquia Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 31 Library item Catalogue number Acquisition date Cost Type Status Number of copies Acquire () Catalogue () Dispose () Issue () Return () Hierarquia de classes para biblioteca Published item Title Publisher Recorded item Title Medium Book Author Edition Publication date ISBN Year Issue Magazine Film Director Date of release Distributor Computer program Version Platform

17 Libr ary user Name Address Phone Registration # Register () De-r egister () Hierarquia de classe de usuário Reader Affiliation Borrower Items on loan Max. loans Staff Department Department phone Student Major subject Home address Herança múltipla Ao invés de herdar os atributos e serviços de uma única classe parente, um sistema que suporta herança múltipla permite que classes de objetos herdem de várias Pode levar a conflitos semânticos onde atributos/ serviços com o mesmo nome em diferentes super-classes tem semânticas diferentes Torna a reorganização da hierarquia de classes mais complexa Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 34

18 Herança múltipla Book Author Edition Publication date ISBN Voice recording Speaker Duration Recording date Talking book # Tapes Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 35 Agregação do objeto O modelo de agregação mostra como classes que são coleções são compostas de outras classes Similar relacionamento parcial em modelos de dados semânticos Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 36

19 Agregação do objeto Study pack Course title Number Year Instructor Assignment Credits OHP slides Slides Text Lectur e notes Videotape Tape ids. Exercises #Problems Description Solutions Text Diagrams Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 37 Modelagem de comportamento de objeto Um modelo comportamental mostra as interações entre objetos para produzir algum comportamento do sistema em particular que está especificado como um caso de uso Diagramas de seqüência (ou diagramas de colaboração) no UML são usados para modelar a interação entre objetos Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 38

20 Edição de itens eletrônicos Ecat: Catalog :Library Item Lib1: NetServer :Library User Lookup Display Issue Issue licence Accept licence Compress Deliver Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 39 Áreas de trabalho CASE Um conjunto coerente de ferramentas que é projetada para suportar atividades de processamento de softwares relacionados como análise, projeto ou teste As áreas de trabalho de análise e projeto suportam modelagem do sistema tanto durante a engenharia de requisitos quanto no projeto do sistema Essas áreas de trabalho podem suportar um método de projeto específico ou pode dar suporte para criar vários tipos diferentes de modelos de sistema Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 40

21 Uma análise e área de trabalho do projeto Data dictionary Structured diagramming tools Report generation facilities Code generator Central information repository Query language facilities Forms creation tools Design, analysis and checking tools Import/export facilities Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 41 Análise de componentes da área de trabalho Editores de diagramas Análise de modelo e verificação de ferramentas Repositório e linguagem de consulta associada Dicionário de dados Definição de relatórios e ferramentas de geração Ferramentas de definição de formas Tradutores de importação/exportação Ferramentas de geração de códigos Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 42

22 Pontos-chave Um modelo é uma visão abstrata do sistema. Tipos complementares de modelos proporcionam diferentes informações sobre o sistema Modelos contextuais mostram a posição de um sistema em seu ambiente com outros sistemas e processos Modelos de fluxo de dados podem ser usados para modelar o processamento de dados em um sistema Modelos de máquina de estado modelam o comportamento do sistema em resposta a eventos internos ou externos Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 43 Pontos-chave Modelos de dados semânticos descrevem a estrutura de dados lógicas que é importada ou exportada pelos sistemas Modelos de objeto descrevem as entidades lógicas do sistema e suas classificações e agregações Áreas de trabalho CASE suportam o desenvolvimento de modelos de sistema Ian Sommerville 2000 Software Engineering, 6th edition. Chapter 7 Slide 44