Análise e modelação de Sistemas

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1 Análise e modelação de Sistemas Aula T06 do Domínio UML: Tipos de En;dade e Relação, Diagramas de Classes Referências: Conceptual Modeling of Informa;on Systems (Chapters 2, 3) w3.ualg.pt/~mzacaria/tutorial- uml

2 2 conceptual (relembrar) Esta parte vemos a seguir.. Esta parte vemos depois.. O modelo conceptual está composto por: Esquema estrutural (Esquema do domínio) En;dades Relações Conceitos Esquema comportamental: Eventos, Estados, Interações, A;vidades Acções do sistema (;po de evento) Mudanças válidas (restrições) sobre o domínio

3 3 Tipos de entidade Determinar os -pos de en-dade existentes e relevantes num dado domínio é uma tarefa fundamental na modelação conceptual. Perceber o quê é um!po de en!dade e as suas caracterís;cas é essencial! Na modelação conceptual, a noção de!pos de en!dade estão suportada na ciência cogni;va e par;cularmente em teorias sobre conceitos e classificação.

4 4 Classificação e conceitos Classificação: Necessária para estruturar a nossa percepção e conhecimento que temos do mundo, (somos muito eficientes) Essencial para manter representações do estado do domínio Assume a existência de (1) conceitos e (2) objectos a serem classificados em conceitos Consiste em determinar se um objecto é instância de um conceito Várias teorias sobre a natureza da classificação e dos conceitos

5 5 Teorias sobre classificação e conceitos Conceitos definicionais (conjunto de propriedades) Funções dos conceitos Economia cogni;va Capacidade de inferência Conceitos protodpicos (conjunto comum de propriedades, baseado em probabilidades) Conceitos baseados em conjunto de exemplares Desenho de conceitos (conceitos abstractos) Cliente, ac!vidade, leasing, actor

6 6 Definição de Tipos de entidade Conceito cujas instâncias num momento dado são os objectos individuais e iden;ficáveis que se considera existem nesse momento. Ex. Estampilha numa colecção, Equipa de projecto, Falha de so>ware Nome: Todo ;po de en;dade tem um nome único e definição em língua natural quando necessário População: popula;on (E,t) = conjunto de instâncias de E em t Subsump;on (sub- ;po): E 2 subsumes E 1 (E 2 inlui E 1 ) se todas as instâncias de E 1 são instâncias de E 2. ex. Tipo de en!dade Pessoa contém!po de en!dade Mulher

7 7 Representação em sistemas de informação En;dade, Objecto symbol

8 8 Representação lógica Em lógica, um ;po de en;dade representa- se com um predicado unitário cujo argumento é uma en;dade ou objecto. Ex. Mulher(Charlote) A mesma en;dade e pode ser instância de vários ;pos de en;dade ao mesmo tempo. Neste caso,haverá um predicado E i (e) por cada E i à qual pertença e nesse tempo. Ex. Se charlote for uma estudante, haveria também um predicado Estudante(Charlote). E 1 é sub- ;po de E 2 é descrito pela fórmula E 1 (e) è E 2 (e) Mulher é sub- ;po de Pessoa descreve- se: Mulher(p)è Pessoa(p)

9 9 Representação em UML: tipos Os ;pos de en;dade em UML chamam- se CLASSES. A representação gráfica mais u;lizada de uma classe é uma caixa rectangular com o nome do ;po de en;dade dentro da caixa. UML não escapa à regra. O nome começa ;picamente com uma letra maiúscula As sub- classes representam- se com linhas sólidas finalizadas com triângulos vazios Sub- classe Pessoa" " CLASSE Estudante" Mulher" Livro" Rio"

10 10 Representação em UML: entidades Em UML, a classificação de um objecto concreto ou en;dade é realizada usando o mesmo símbolo (a caixa) mas em vez do nome do ;po de en;dade concatena- se o nome do ;po e o nome da en;dade ou objecto (um símbolo), colocando no meio dois pontos (:) Um objecto classificado dentro de vários ;pos indica- se colocando o nome dos ;pos separados por comas (,) Mary:Mulher" Charlotte:Mulher,E Estudante"

11 11 Classificação simples e múltipla Classificação múl;plica implica que: Uma en;dade e pode ser instância de dois ;pos E1 e E2 tal que: E 1 não contém E 2 e E 2 não contém E 1 Não há um E 3 con;do em E 1 e E 2 Exemplo: Charlote é Estudante e Mulher Os modelos de classificação simples não admitem múl;plas classificações, a solução para o exemplo do slide anterior é a criação de um ;po estudantemulher A lógica e o UML permitem múl;plas classificações

12 12 Classficação dinâmica vs estática Modelos de classificação dinâmica permitem que uma en;dade seja instância de ;pos diferentes em momentos diferentes Os modelos que não permitem, chamam- se modelos de classificação está-ca. Uma vez que um objecto é criado, fica dentro do ;po ao qual está associado durante a sua existência Não permitem definir ;pos Pessoa, Aluno, Empregado e permi;r que en;dades Pessoa sejam do ;po Aluno durante um tempo e depois passem ao ;po Empregado. O UML é um modelo de classificação dinâmica

13 13 Tipos de dados O -po de en-dade lexical é um!po de en!dade cujas instâncias são palavras (o léxico) na linguagem usada no domínio. O léxico pode incluir não apenas palavras mas outros valores inventados para um dado uso. Em teoria, só precisamos de um único ;po cujas instâncias forem todas as palavras. De facto, tal ;po é o ;po string ou afim.. Frequentemente precisamos ;pos de dados mais específicos Ex. Tipo CódigoISBN, cujas instâncias são todos os códigos ISBN, Tipo WebPage cujas instâncias são todos os URL válidos Os ;pos de dados são uma extensão dos ;pos de en;dade lexical O valor de um ;po de dado é chamado literal Ex: ;pos de dados de XML (string, boolean, decimal, inteiro, )

14 14 Tipos de dados em UML UML assume a existência de ;pos de dado primi;vos que são definidos fora de UML nas linguagens de programaçao Não são normalmente representadas gráficamente mas se forem, seria com uma caixa rectangular classificada como «datatype» «enumeration»" DiaDaSemana" «datatype»" Data" Valores enumerados no modelo como literias Domingo" Segunda" Terça" Quarta" Quinta" Sexta" Sábado"

15 15 Tipos de relação Definição análoga aos ;pos de en;dade, Também envolve operações de classificação Ex. João lê A Odisseia, classificar a relação do João com A Odisseia como lê (relação de leitura) é semelhante a classificar o João dentro do ;po de en;dade Pessoa, e A Odisseia no ;po livro. Conceito cujas instâncias num momento dado são os relações individuais e iden;ficáveis que se considera existem nesse momento. Contudo, esta definição não é sa;sfatória porque ignora o facto de que as relações sempre ligam duas en;dades Podemos imaginar en;dades issoladas, mas não podemos imaginar relações sem as en;dades que associa entre si.

16 16 Tipos de relação II Uma relação implica par!cipantes que são as en;dades ligadas por ela Cada par;cipante desempenha um papel específico No exemplo, o João desempenha o papel de leitor e o livro desempenha o papel de material de leitura. Generalizando um ;po de relação é um conjunto de n par;cipantes onde n 2. Cada par;cipante é um ;po de en;dade que desempenha um papel específico: Em lógica: R(p 1 :E 1, p 2 :E 2,.., p n :E n ) Exemplo: Lê(leitor:Pessoa,materialLeitura:Livro)

17 17 Tipos de relação III Usando a notação anterior, um ;po de relação R(p 1 :E 1, p 2 :E 2,.., p n :E n ) é um conceito cujas instâncias são conjuntos dis;ntos {<p 1 :e 1 >,<p 2 :e 2 >,..<p n :e n >} formados por n en;dades e 1,e 2..,e n que são instâncias dos ;pos E 1,E 2,..,E n respec;vamente e se consideram ter uma relação R no domínio num momento dado, desempenhando os papéis p 1,p 2,..,p n. Grau da relação = número de par;cipantes Tipo de relação é o esquema da relação R Exemplos: Fornece (Fornecedor, Produto, Consumidor:Projecto) Supervisiona (Supervisor:Pessoa, Supervisado:Pessoa) ÉPaiDe (pai:homen,filho:pessoa)

18 18 Tipos de relação IV A população de uma relação ;po R no tempo t é o conjunto das instâncias que existe no domíno no tempo t Inclusão Geralmente, as relações de um domínio são independentes entre si. As vezes, é importante definir indicar que uma relação está incluída noutra Trabalha(empregado:pessoa, empregador:empresa) Gere(gestor:Pessoa, empregador:empresa)

19 19 Representação em lógica Já vimos: Tipos = R(p 1 :E 1, p 2 :E 2,.., p n :E n ) As Instâncias: {<p 1 :e 1 >,<p 2 :e 2 >,..<p n :e n >} são representadas com R (s 1,s 2,..s n ) onde R é o predicado de ;po R e s 1,s 2,..s n são os símbolos u;lizados para iden;ficar as en;dades par;cipantes. As fórmulas usadas para representar as relações são chamadas factos. Devem incluirse restrições de integridade que assegurem que as en;dades são do ;po certo ex: R(e1,..,en)- >E1(e1) Os sub;pos são representados R1(e1,es,,en) - > R2(e1,e2,..,en) Ex. Trabalha(empregado:pessoa, empregador:empresa) - >Gere (gestor:pessoa, empregador:empresa)

20 20 Representação em UML Tipos de relação Mora (residente: Pessoa, lugarderesidência: Localidade) Nasceu (na!vo: Pessoa, lugardenascimento: Localidade) Trabalha (trabalhador: Pessoa, localdetrabalho: Localidade) Mora! residente" Local deresidência" Pessoa" nativo" LocaldeNascimento" Localidade" Trabalha!

21 21 Representação em UML Relações ternárias Fornece" Fornecedor" Producto" consumidor! Projectp"

22 22 Identificando classes e objectos Classes Uma família ou grupo de en;dades (ex. Pessoa, Producto) Envolve sempre mais de uma en;dade Objectos Nomes próprios (ex. João) Códigos (ex. B.I., código de producto)

23 23 Bons nomes de classes Nome ou frase nominal As minhas reservas de habitação Singular A minha reserva de habitação Não inclui adjec;vos possessivos (meu, seu, minha, etc.) A reserva de hotel Não inclui adjec;vo irrelevantes Reserva de Habitação

24 24 Atributos Relembrando um dos pressupostos adicionais dos modelos conceptuais dos sistemas de informação: Os objectos, relações e conceitos incluem várias propriedades que devem ser especificadas Ex. O ;po de en;dade Conta tem a propriedade Saldo As propriedades em lógica são representadas através de relações Ex. temsaldo (Conta, quan!dade) Alguns modelos conceptuais usam atributos em vez de relações para representar as propriedades Ex. UML!!!

25 25 Atributos: Representação em UML Definição Atributos em ;pos de en;dade Customer" River" name: String " birthday: Date" balance: Money" length:length" " Definição de atributos em en;dades ou objectos acustomer:customer" name = Marc" birthday = " balance = $4"

26 26 Uso de atributos Employee" name: String" salary: Money" Assignment: Department" «datatype»" Money" quantity: Decimal" currency: Currency" Department" name:string" Performs" Project" name:string" Mal uso de atributos, a propriedade unidade orgánica deveria ser modelada através de uma relação com a en-dade Department

27 27 Identificando atributos Propriedade ou qualidade de uma en;dade idadepessoa, corproducto Formato: comece com minúsculas, elimine espaços e capitalize as palavras restantes Valor ou dado concreto de uma propriedade 27 anos, vermelho Comparando com termos de base de dados: Clase Tabela Objecto Registo Atributo Campo ou Coluna Na prá;ca as classes na fase de análise de sistemas ;picamente envolvem várias tabelas

28 28 Identificando tipos de dados Nome: String (;po de dado intrínseco de UML) Idade: Integer (;po de dado intrínseco de UML) Peso: Double (;po de dado da linguagem de programação) Data: Date (;po de dado da linguagem de programação)

29 29 Operações Uma classe é uma representação de um conjunto de objectos que par;lham os mesmos atributos e relações (propriedades), e operações ou metódos. Em UML, uma classe pode usar um conjunto de interfaces para especificar as colecções de operações que fornece ao seu ambiente

30 30 Identificando as operações As operações devem incluir verbos ou predicados Ex. Criar Conta, Actualizar Conta, Eliminar Conta Formato: Comece com minúsculas, elimine espaços e capitalize as seguintes palavras Ex: criarconta, actualizarconta, eliminarconta Recomendação: finalize a operação com () para dis;ngui- las dos atributos: criarconta(), actualizarconta(), eliminarconta() Iden;fique as operações na persepc;va do próprio objecto, não na perspec;va do objecto a invocar a operação.

31 Identificando as operações 31 (ex. Objecto imóvel) Perspectiva do requerente Comprar (imóvel, proprietário) Alugar (imóvel, proprietário) Perspectiva do objecto vender (imóvel, comprador) alugar (imóvel, inquilino) pediremprestada (livro, biblioteca) Emprestar (livro, pessoa)

32 32 Visibilidade de operações e atributos Pública: Qualquer objecto pode invocar a operação Privada: Só o objecto pode invocar a operação Protegido: Só o objectos e descendentes podem invocar a operação Pacote (que veremos depois) Só os objectos no mesmo pacote podem invocar a operação Visibilidade também aplica aos atributos!! Atributos está-cos são par;lhados (tem o mesmo valor) por todas as instâncias de uma mesma classe

33 33 Diagrama estrutural e de domínio E modelação conceptual, um diagrama estrutural ou domínio és uma representação visual ou gráfica do domínio do sistema, e portanto é uma representação gráfica dos conceitos e das suas inter- ligações Em UML, o diagrama do domínio representa- se com diagramas de classes

34 34 Diagramas estruturais em UML Diagramas de domínio

35 35 Diagramas de classe (domínio)

36 36 Dos Use Cases às Classes reserva Buscar nomes repe;dos nos Use Cases Use cases associados directamente com actores humanos passam a ser operações públicas das classes Os cases sem ligação directa i.e.(ex)include passam a ser operações prinvadas

37 37 Dos Use Cases às Classes Cancelar Reserva Fazer Reserva Habitações

38 38 Estereótipos Mecanismo para extender UML Cria novos elementos a par;r dos existentes com um conjunto de propriedades específicas adequadas para problemas par;culares Iden;ficados com << nome estereó;po >> acima do nome do elemento ou até com um icone diferente Atributos Tag defini;ons (estereó;pos) Tagged values (elementos estereo;pados)

39 39 Estereótipos de classes

40 40 Estereótipos de classes

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