Análise e Projeto no RUP

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1 Análise e Projeto no RUP

2 Contexto Após a etapa de análise de requisitos, temos documentos de requisitos e os casos de uso em mãos. Queremos agora gerar um primeiro modelo do sistema a partir dos casos de uso. Este modelo é chamado de modelo de análise MDS - Bacalá 2

3 Contexto Requisitos Análise Projeto 2009 MDS - Bacalá 3

4 Atividade de Análise Vai proporcionar um método que permita que criemos um modelo de classes do sistema a partir dos casos de uso Trará a resposta para a pergunta: Quais classes preciso para implementar estes casos de uso? 2009 MDS - Bacalá 4

5 Análise & RUP A maneira como vamos realizar a etapa de análise se baseia no processo do RUP (Rational Unified Process) A análise será orientada a casos de uso, ou seja, os casos de uso servirão de guia para a etapa de análise 2009 MDS - Bacalá 5

6 Casos de Uso X Análise casos de uso Descritos na linguagem do cliente Visão externa do sistema Captura as funcionalidades do sistema Estruturado por casos de uso análise Descrito na linguagem dos desenvolvedores Visão interna do sistema Mostra, de modo abstrato, como a funcionalidade pode ser realizada Estruturado por classes e pacotes 2009 MDS - Bacalá 6

7 Análise & Projeto Os objetivos do fluxo: Transformar os requisitos em um projeto do sistema do que o sistema será Derivar uma arquitetura robusta do sistema Adaptar o projeto 2009 MDS - Bacalá 7

8 Análise versus Projeto Foco no entendimento do problema Foco no entendimento da solução Projeto idealizado Operações e atributos Comportamento Performance Estrutura do sistema Pensamento no código Requisitos funcionais Modelos simples Ciclo de vida de objetos Requisitos nãofuncionais Modelo complexo 2009 MDS - Bacalá 8

9 Visão geral dos artefatos Modelo de análise e projeto Modelo de caso de uso Análise e projeto Documento da arquitetura Glossário Documento requisitos Modelo de dados 2009 MDS - Bacalá 9

10 Modelo de Analise e Projeto A construção do modelo de análise e projeto é o principal objetivo desta disciplina O modelo de análise e projeto contém as realizações de casos de uso Pode ser particionado em dois modelos Modelo de Analise Modelo de Projeto 2009 MDS - Bacalá 10

11 Realização de Caso de Uso Caso de Uso Realização de Caso de Uso Descreve como o caso de uso é realizado, associando o caso de uso com classes e outros elementos de projeto Diagramas de Colaboração Diagramas de Sequência Diagramas de Classe Requisitos Analise e projeto 2009 MDS - Bacalá 11

12 Fluxo de Análise e Projeto Diagrama de Atividades 2009 MDS - Bacalá 12

13 Realizar síntese da arquitetura 2009 MDS - Bacalá 13

14 Objetivo Construir e avaliar uma prova de conceito arquitetural Mostrar que existe uma solução possível de satisfazer os requisitos do sistema relevantes à arquitetura 2009 MDS - Bacalá 14

15 Definir a arquitetura candidata 2009 MDS - Bacalá 15

16 Objetivo Criar o esqueleto inicial da arquitetura do sistema Identificar classes de análise dos casos de uso arquiteturalmente relevantes Atualizar a realização de caso de uso com as interações entre classes de análise 2009 MDS - Bacalá 16

17 Analisar comportamento 2009 MDS - Bacalá 17

18 Objetivo Transformar as descrições sobre o comportamento providas pelos caso de uso em um conjunto de elementos nos quais o modelo de projeto vai se basear 2009 MDS - Bacalá 18

19 Projetar componentes 2009 MDS - Bacalá 19

20 Objetivo Refinar as definições dos elementos acrescentado detalhes sobre como estes elementos implementam o comportamento requerido Refinar e atualizar as realizações de casos de uso com os novos elementos identificados 2009 MDS - Bacalá 20

21 Projetar Banco de Dados 2009 MDS - Bacalá 21

22 Objetivo Identificar classes persistentes no modelo de projeto Projetar as estruturas de banco de dados (Modelo de dados) Definir mecanismos e estratégias para armazenar e recuperar dados 2009 MDS - Bacalá 22

23 Refinar Arquitetura 2009 MDS - Bacalá 23

24 Objetivo Permitir uma transição entre os elementos e mecanismos de análise para os de projeto Manter a consistência e integração da arquitetura Descrever a arquitetura de execução e produção da aplicação 2009 MDS - Bacalá 24

25 Fluxo de Análise e Projeto Simplificado Simplificando/Instanciando o RUP para um contexto específico

26 Passos da Atividade de Análise Identificar as classes Identificar persistência Identificar responsabilidades das classes Identificar relacionamentos Identificar atributos 2009 MDS - Bacalá 26

27 Fluxo de atividades simplificado 1. Analisar Arquitetura 2. Analisar Caso de Uso 3. Projetar Classes 4. Projetar Banco de Dados 2009 MDS - Bacalá 27

28 Analisar Arquitetura

29 Analisar Arquitetura Esforço inicial em definir as partes do sistema e seus relacionamentos (Arquitetura Inicial) Definir as convenções de modelagem Identificar os mecanismos de análise Identificação das abstrações-chave 2009 MDS - Bacalá 29

30 Arquitetura Inicial Quais as principais partes do sistema? Como elas interagem entre si? Que padrões arquiteturais utilizar (no todo ou internamente nas partes)? MVC Baseado em camadas Canais e filtros Centrado em repositório 2009 MDS - Bacalá 30

31 Exemplo de arquitetura inicial Módulo de Vendas Interface Gráfica Módulo de Estoque Negócio Socket Dados 2009 MDS - Bacalá 31

32 Convenções de modelagem O que são? Que diagramas e elementos de modelagem utilizar Definir as regras para utilização desses componentes Convenções de nome Exemplos Casos de uso devem ser nomeados como ações (Cadastrar usuário) Cada realização de caso de uso deve conter: Um diagrama de classes No mínimo um diagrama de seqüência representando o fluxo principal de ações 2009 MDS - Bacalá 32

33 Mecanismos de análise O que são? Focam nos requisitos não-funcionais do sistema Decisão estratégica sobre padrões, politicas e práticas a serem utilizadas no projeto Exemplos Persistência Comunicação Gerenciamento de transações Segurança 2009 MDS - Bacalá 33

34 Identificar Abstrações-chave Definir classes de análise preliminares Conhecimento do domínio Requisitos Outros artefatos (Glossário e modelo de negócio) 2009 MDS - Bacalá 34

35 Analisar Caso de Uso

36 Objetivos Identificar as classes que executam o fluxo de eventos do caso de uso Distribuir o comportamento do caso de uso nestas classes Identificar atributos, responsabilidades e associações das classes 2009 MDS - Bacalá 36

37 Passos para Analisar Caso de Uso Para cada caso de uso: 1. Encontrar classes de análise 2. Distribuir comportamento entre as classes Para cada classe: 3. Descrever responsabilidades 4. Descrever atributos e associações 5. Qualificar mecanismos de análise 2009 MDS - Bacalá 37

38 Passo 1: Encontrar classes de análise O comportamento do caso de uso é distribuído em classes de análise 2009 MDS - Bacalá 38

39 O que são classes de análise? Representam o conceito mais abstrato dos elementos do sistema Primeiro passo concreto até chegar em um sistema executável Categorização temporária São convertidas para classes de projeto Servem para diminuir o gap entre os requisitos e projeto Podem ser dos seguintes tipos Fronteira (<<boundary>>) Controle (<<control>>) Entidade (<<entity>>) 2009 MDS - Bacalá 39

40 Classes de Fronteira Utilizada para modelar a interação entre um ator e o sistema Para cada interação entre um ator e caso de uso, é criada uma classe de fronteira Possuem o estereótipo <<boundary>> 2009 MDS - Bacalá 40/28

41 Classes de Fronteira Itermediam a interface para qualquer coisa externa ao sistema Exemplos de classes fronteira GUI Interface com outros sistemas Interface com dispositivos Uma classe de Fronteira por interação ator X caso de uso Notação em UML <<boundary>> 2009 MDS - Bacalá 41

42 O Papel de uma Classe de Fronteira <<boundary>> <<control>> <<boundary>> Usuário <<boundary>> <<entity>> <<entity>> Modela interação entre o sistema e seu ambiente 2009 MDS - Bacalá 42

43 Exemplo de classes de fronteira Estudante Matricular-se Em disciplina Sistema Academico <<boundary>> FormRegistroCursos <<boundary>> SistemaAcademico 2009 MDS - Bacalá 43

44 Classes de Entidade Utilizadas para modelar a informação manipulada pelo sistema Podem ser persistentes ou não Conceito análogo às entidades dos diagramas ER São identificadas a partir do fluxo de eventos do caso de uso Possuem o estereótipo <<entity>> 2009 MDS - Bacalá 44

45 Classes de Entidade Abstrações chave dos casos de uso <<entity>> Glossário <<entity>> Descrição do Caso de uso <<entity>> 2009 MDS - Bacalá 45

46 O Papel de uma Classe de Entidade <<boundary>> <<control>> <<boundary>> Usuário <<boundary>> <<entity>> <<entity>> Armazenam e gerenciam informação no sistema 2009 MDS - Bacalá 46

47 Exemplo de classes de entidade <<entity>> Estudante <<entity>> Curso <<entity>> Horario 2009 MDS - Bacalá 47

48 Classes de Controle Classes responsáveis por controlar o fluxo de execução do caso de uso Normalmente é criada uma classe de controle para cada caso de uso Possuem o estereótipo <<control>> 2009 MDS - Bacalá 48

49 Classes de Controle Coordenam o comportamento (lógica de controle) do caso de uso Interface entre fronteira e entidade <<control>> 2009 MDS - Bacalá 49

50 O Papel de uma Classe de Controle <<boundary>> <<control>> <<boundary>> Usuário <<boundary>> <<entity>> <<entity>> Coordenam o comportamento do caso de uso 2009 MDS - Bacalá 50

51 Exemplo de Classe de Controle Estudante Matricular-se Em disciplina Sistema Academico <<control>> ControladorMatricula matricurlaraluno() 2009 MDS - Bacalá 51

52 Exemplo efetuar login Usuario adicionar turma registrar súmulas das aulas remover turma Secretária Professor registrar faltas Aluno editar turma consultar freqüência editar alunos remover alunos adicionar alunos Servidor de MDS - Bacalá 52

53 Exemplo Efetuar Login Fluxo de eventos: 1. Usuário informa login e senha 2. Sistema checa se o login e senha conferem 3. Sistema registra a sessão do aluno e a tela principal do sistema é exibida 2009 MDS - Bacalá 53

54 Exemplo Que classes preciso criar? uma classe de fronteira para lidar com a interação dos atores com o sistema uma classe de entidade para representar as informações relevantes do aluno uma classe de controle para gerenciar o fluxo de execução do caso de uso 2009 MDS - Bacalá 54

55 Exemplo TelaLogin ControladorLogin Usuario Há diferentes opções de visualização dos estereótipos. A opção padrão é mostrada acima - os estereótipos são visualizados através da mudança dos ícones das classes. Há também a opção de se visualizar os estereótipos do modo convencional (<<estereótipo>>). <<boundary>> TelaLogin <<control>> ControladorLogin <<entity>> Usuario 2009 MDS - Bacalá 55

56 Persistência Mas caso alguma classe de entidade precise ser persistente? Que classe será responsável por realizar as tarefas de persistência? Para cada classe de entidade que precise ser persistente, é criada uma nova classe com o estereótipo <<entity collection>> 2009 MDS - Bacalá 56

57 Exemplo <<boundary>> TelaLogin <<control>> ControladorLogin <<entity collection>> CadastroUsuarios <<entity>> Usuario 2009 MDS - Bacalá 57

58 Passo 2: Distribuir comportamento Para cada fluxo de eventos Identificar classes de análise participantes Alocar responsabilidades do caso de uso às classes de análise Modelar interações entre as classes através dos diagramas de interação 2009 MDS - Bacalá 58

59 Distribuindo comportamento entre as classes Classes de análise Diagrama de seqüência Diagrama de colaboração Caso de uso Classes de análise com responsabilidades 2009 MDS - Bacalá 59

60 Alocando responsabilidades Use estereótipos de análise como guia Classes de fronteira Comportamento que envolve comunicação com um ator Classes de entidade Comportamento que envolve informação encapsulada na abstração Classes de controle Comportamento específico ao (lógica de controle do) caso de uso 2009 MDS - Bacalá 60

61 Guia: Alocando responsabilidades Quem tem a informação necessária para realizar a responsabilidade isso pode envolver apenas uma classe, mas pode ser preciso criar novas classes ou relacionamentos entre classes 2009 MDS - Bacalá 61

62 Modelando interações Diagramas de interação (colaboração e seqüência) modelam interações do sistema com seus atores A interação é iniciada por um ator e envolve instâncias (objetos) das classes Diagramas de interação capturam a semântica do fluxo de eventos do caso de uso Auxiliam a identificar classes, responsabilidades e relacionamentos Mecanismo de validação da arquitetura 2009 MDS - Bacalá 62

63 Vários diagramas podem ser necessários 2009 MDS - Bacalá 63

64 Anatomia de um Diagrama de Seqüência Objetos :Cliente :Fornecedor Linha da vida 1: Solicita serviço Mensagem reflexiva Mensagem 1.1: Solicita outro serviço Foco do controle Numeração hierárquica 2009 MDS - Bacalá 64

65 Exemplo de diagrama de Seqüência : Aluno janela de matrícula controle de matrícula mat 101 mat 101 section 1 1: preenche info 2: submete 3: ad curso(jose, mat 101) 4: ad(jose) 5: curso aberto? 6: ad(jose) 2009 MDS - Bacalá 65

66 Diagrama de Colaboração Objetos :Cliente 1: Solicita serviço :Fornecedor Ligação Mensagem 2009 MDS - Bacalá 66

67 Exemplo de diagrama de colaboração 1: informação do curso 2: processa janela de curso : JanelaCurso : Secretaria 3: adiciona curso curso : Curso gerenciador : GerenciadorCurriculo 4: novo curso 2009 MDS - Bacalá 67

68 Exemplo : usuário : TelaLogin : ControladorLogin : CadastroAlunos efetuarlogin(login, senha) efetuarlogin(login, senha) checar(login, senha) registrarsessao() 2009 MDS - Bacalá 68

69 Colaboração X Sequência Colaboração Mostra os relacionamentos, além das interações Melhor para visualizar a colaboração Melhor de ser usado em reuniões Sequência Mostra a sequência explicíta de mensagens Melhor para visualizar o fluxo Melhor para cenários complexos 2009 MDS - Bacalá 69

70 Passo 3: Descrever Responsabilidades Atualizar os diagramas de classes com as responsabilidades identificadas no de iteração Mensagens nestes diagramas resultam em responsabilidades nas classes receptoras 2009 MDS - Bacalá 70

71 Como fazer? diagrama de interação :Cliente // Executar responsabilidade :Fornecedor diagrama de classe Fornecedor // Executar responsabilidade 2009 MDS - Bacalá 71

72 Classes com métodos 2009 MDS - Bacalá 72

73 Passo 4: Descrever atributos e associações Definir atributos Estabelecer agregações e associações 2009 MDS - Bacalá 73

74 Identificando Atributos Também é necessário identificar quais os atributos das classes Um bom conhecimento do domínio do problema é bastante importante para esta tarefa, principalmente na identificação de atributos das classes de entidade Nesta etapa ainda não precisamos indicar quais os tipos dos atributos 2009 MDS - Bacalá 74

75 Encontrando Atributos Possíveis fontes: conhecimento do negócio, requisitos, glossário, modelo do negócio, etc. São propriedades/características das classes identificadas informação de propriedade exclusiva do objeto informação que pode ser lida ou escrita por operações, mas sem outro comportamento a não ser fornecer um valor Se a informação tem comportamento complexo ou é compartilhada, deve gerar uma classe 2009 MDS - Bacalá 75

76 Identificando relacionamentos As classes identificadas não funcionam isoladamente, elas se relacionam com as demais classes Os diagramas de interação são muito úteis nesta tarefa Para cada ligação presente nos diagramas de interação, é necessário um relacionamento no diagrama de classes 2009 MDS - Bacalá 76

77 Encontrando Relacionamentos Interações entre objetos nos diagrama de interação pode indicar a necessidade de definir um relacionamento entre as classes Adicionar os elementos de um relacionamento Tipo e nome Navegabilidade Multiplicidade Papéis 2009 MDS - Bacalá 77

78 Encontrando Relacionamentos Diagrama de Colaboração :Client 1: PerformResponsibility :Supplier Client Link Supplier Diagrama de classe Client 0..* 0..* Prime suppliers Supplier PerformResponsibility() Association 2009 MDS - Bacalá 78

79 Diagrama final 2009 MDS - Bacalá 79

80 Gerenciando a consistência Classes com responsabilidades similares são candidatas a serem combinadas Uma classe com responsabilidades disjuntas é candidata a ser dividida Classes sem (ou com apenas uma responsabilidade) e classes que interagem com muitas classes são candidatas a serem reexaminadas 2009 MDS - Bacalá 80

81 Passo 5: Qualificar mecanismos de análise Mapear classes de análise em mecanismos de análise Classes de análise Estudante ControladorMatricula Curso Mecanismos de análise Persistente Distribuição, Segurança Persistente, Interface Legado 2009 MDS - Bacalá 81

82 Passo 6: Unificar classes de análise Realização de Caso de Uso Realização de Caso de Uso Realização de Caso de Uso Diagramas de Classe Diagramas de Classe Diagramas de Classe Diagramas de Classe 2009 MDS - Bacalá 82

83 Projetar classes

84 Objetivo Detalhar as partes do sistema Concretização dos conceitos definidos até o momento Detalhes de implementação e ambiente de produção Produtos utilizados Linguagem de programação Distribuição Performance Restrições físicas 2009 MDS - Bacalá 84

85 Passos do projeto de classes Para cada classe: 1. Criar classes de projeto 2. Identificar classes persistentes 3. Definir métodos 4. Definir atributos 5. Definir estados 6. Definir relacionamentos 7. Contemplar os requisitos não-funcionais 2009 MDS - Bacalá 85

86 Passo 1: Criar classes de projeto Converter classes de análise (Fronteira, Controle e Entidade) em classes de projeto Padrões de projeto podem ser incorporados As classes são refinadas para incorporar os mecanismos arquiteturais 2009 MDS - Bacalá 86

87 Projetando classes de fronteira GUI (Graphical User Interface) Que ferramenta de desenvolvimento de interface gráfica será utilizada? Quant pode ser criada pela ferramenta? Que padrões serão utilizados? Sistemas Externos Que tecnologias/mecanismos de integração? Que padrões? Projetar como um subsistema 2009 MDS - Bacalá 87

88 Projetando classes de entidade Classes de Entidade são Transitórias Persistentes São detalhadas no passo Identificar classes persistentes 2009 MDS - Bacalá 88

89 Projetando classes de controle Decisões que deve ser tomadas: Elas são realmente necessárias? Elas podem/devem ser agrupadas? Como decidir? Complexidade Operações relacionadas Probabilidade de mudar Performance e distribuição 2009 MDS - Bacalá 89

90 Passo 2: Identificando classes persistentes Instancias da classe precisam preservar o seu estado Estratégia de persistencia é definida para cada classe persistente Curso Candidato JDBC Serialização BD Relacional Arquivo 2009 MDS - Bacalá 90

91 Passo 3: Definir Métodos Tem como propósito mapear responsabilidades identificada na análise para métodos na classe Deve-se considerar Nome, assinatura e visibilidade dos métodos 2009 MDS - Bacalá 91

92 Mapeando operações - concreto :Cliente :Fornecedor // Realizar alguma operação Análise :Cliente :Fornecedor Projeto fazeralgo() + concreto 2009 MDS - Bacalá 92

93 Passo 4: Definir Atributos Tem como propósito formalizar a definição dos atributos Deve-se considerar Persistência Visibidade, nome, tipo e valor inicial 2009 MDS - Bacalá 93

94 Passo 5: Definir estado Tem como objetivo definir como o objeto se comporta Relevante apenas para objetos com ciclo de vida complexo Pode ser especificado em UML Diagrama de estados Diagrama de atividades 2009 MDS - Bacalá 94

95 Diagrama de Estados Um diagrama de estados mostra o ciclo de vida de um objeto Estado Nome do estado Variavel: Tipo = valor Ação de entrada Ação de saída Atividade Evento(args) [condição] / Operacao(args) ^obj.enviarmensagem(args) Ações Atividades Transição 2009 MDS - Bacalá 95

96 Exemplo de diagrama de estado Inicializado do: Incializa Curso Adiciona Aluno / contador = 0 Adiciona Aluno[ contador < 10 ] Aberto Cancela Cancelado do: Notifica Alunos Cancela Cancela Fechado do: Finaliza curso [ contador = 10 ] 2009 MDS - Bacalá 96

97 Passo 6: Definir Relacionamentos Dependências Associações Simples Agregação Composição Generalização 2009 MDS - Bacalá 97

98 Passo 7: Contemplar os requisitos não-funcionais Concretização dos mecanismos de análise Incorporar responsabilidades em algumas classes Criar novas classes Exemplos: Segurança Como armazenar as senhas? Que algoritmo usar para criptografar uma mensagem? Distribuição Que tecnologia utilizar? Qual o impacto da tecnologia nos objetos já definidos? Tratamento de logs Que tipo de operações deve ter log (Acesso a dados, execução de negócio, ) 2009 MDS - Bacalá 98

99 Projetar Banco de Dados Mapear as classes persistentes em conceitos do Banco de Dados Definir os tipos de dados mais adequados para o BD Normalizar se necessário 2009 MDS - Bacalá 99