Análise e Projeto Orientados a Objetos

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1 Análise e Projeto Orientados a Objetos Selma Shin Shimizu Melnikoff Escola Politécnica Universidade de São Paulo Modelo de Objetos Modelo de Objetos Diagrama de Objetos s e Objetos Associação e Ligação Agregação Generalização e Herança

2 Modelo de Objetos Modela a estrutura do sistema através de: Objetos e classes: Atributos Operações Relacionamentos entre objetos e classes: Ligações e Associações Agregações Generalizações/Especializações Diagrama de Objetos O Modelo de Objetos é constituído pelos Diagramas de Objetos. Tipos de Diagrama de Objetos: Diagrama de s Diagrama de Instâncias Diagrama de Objetos O Diagrama de s descreve as classes e os seus relacionamentos. O Diagrama de Instâncias descreve os objetos das classes e os seus relacionamentos. Não é aconselhável colocar as classes e as instâncias no mesmo Diagrama de Objetos.

3 O nome da classe é representada em negrito. Nome de Exemplo: Pessoa Atributo É uma propriedade do objeto (valor). Não é um objeto. Um valor do atributo pode ser constante ou pode ser alterado pelas operações. Um atributo pode ter um valor default. Atributos podem ser omitidos em diagramas de nível mais alto. Atributo Nome de nome_atributo_1 : tipo_dado_1 = default_1 nome_atributo_2 : tipo_dado_2 = default_2. Exemplo: Pessoa nome : string idade : inteiro

4 Instância O nome da classe é colocado entre parênteses, em negrito, na parte superior da figura. Os valores dos atributos são colocados no centro da figura. (Nome de ) valores de atributo Exemplos: (Pessoa) José da Silva 25 (Pessoa) Maria Souza 16 Operação É uma função ou transformação realizada por um objeto ou aplicada a um objeto. Um método é a implementação de uma operação em uma classe. Quando uma operação tem métodos em diversas classes, todos os métodos devem ter a mesma assinatura (número e tipos de argumentos e tipo do resultado). As operações podem ser omitidas em diagramas de nível mais alto. Operação Nome de nome_atributo_1 : tipo_dado_1 = default_1 nome_atributo_2 : tipo_dado_2 = default_2 nome_op_1 (lista_arg_1) : tipo_resultado_1 nome_op_2 (lista_arg_2) : tipo_resultado_2

5 Operação Exemplos: Polígono vértices : lista de pontos contorno : cor fundo : cor centro : ponto desenhar rodar ( ângulo : graus ) apagar mover ( novo_centro : ponto ) Círculo diâmetro : unidades contorno : cor fundo : cor centro : ponto desenhar apagar mover ( novo_centro : ponto ) Observações Adicionais A consulta é um tipo de operação que não altera o estado do objeto. Atributos básicos são aqueles que não são inter-relacionados. Atributos derivados são aqueles obtidos a partir de outros atributos e o seu cálculo não afeta o estado do objeto. O nome do atributo derivado é precedido pelo caracter /. Atributo Derivado - Exemplo Retângulo centro : ponto largura : unidades comprimento : unidades /área : unidades_ao_quadrado /perímetro : unidades desenhar apagar rodar ( ângulo : graus ) determinar_área ( ) : unidades_ao_quadrado determinar_perímetro ( ) : unidades contém_ponto ( um_ponto : pontos ) : boolean Atributos Derivados Consultas

6 Relacionamento Ligação: é uma conexão física ou conceitual entre objetos. Associação: relaciona as classes e descreve um conjunto de ligações com estruturas e significados comuns. Ligações e associações são identificadas através de verbos. Ligação Uma ligação é representada por uma linha que liga os dois objetos, com o nome em itálico. Exemplo: (Nome de ) valores de atributos nome de ligação (Nome de ) valores de atributos (País) Brasil tem_como_capital (Cidade) Brasília Associação Uma associação é representada por uma linha, com o nome em itálico. Nome de Atributos nome de associação Nome de Atributos Exemplo: País nome : string tem_como_capital Cidade nome : string

7 Convenção Desejável para Diagramas Permitir a leitura da esquerda para a direita e de cima para baixo. Cidade nome : string é_capital_de País nome : string Omitir nomes de associação, se seu significado for óbvio. Exemplo Representar as linhas e os pontos de intersecção entre elas. Linha nome 2+ Cruza Ponto nome Diagrama de s (Linha) L1 (Linha) L2 (Linha) L3 (Linha) L4 (Linha) L5 (Ponto) P1 (Ponto) P2 Diagrama de Instâncias L5 L3 L1 L2 P1 Amostra de Dados P2 L4 Tipos de Associação reflexiva binária (exemplos vistos até agora) ternária ordem mais alta (não muito recomendado por introduzir complexidade)

8 Associação Reflexiva É uma associação cujas ligações são objetos de uma mesma classe. Nome de atributos operações nome_de_associação Associação Reflexiva - Exemplo João é funcionário José é funcionário João é chefe de José (Funcionário) João é_chefe_de (Funcionário) José Diagrama de Instância Funcionário nome é_chefe_de Diagrama de Associação Ternária É uma associação que relaciona três classes

9 Associação Ternária - Exemplo Pessoas que são programadores podem trabalhar em projetos, utilizando uma determinada linguagem de programação. Projeto Pessoa Linguagem Diagrama de s (Projeto) Sistema de Contabilidade (Linguagem) Cobol (Pessoa) Maria Diagrama de Instâncias (Projeto) Programa CAD (Linguagem) C Multiplicidade de Associação Especifica o número de instâncias de uma classe que pode se relacionar com uma instância da classe associada. 1 para 1 1 para vários ( 0 ou mais ) opcional ( 1 para 0 ou 1 ) Multiplicidade de Associação Notação OMT (continuação): 1+ 1 para 1 ou mais n 1 para exatamente n para 10 a 20 ( inclusive ) 3, 4 1 para 3 ou 4

10 Multiplicidade de Associação - Exemplo um para um um país tem uma única capital uma capital pertence a um único país não se considera os casos como Suiça que tem mais de uma capital, para diferentes propósitos se isto for importante, não é 1 para 1 País nome tem_como_capital Cidade nome Multiplicidade de Associação - Exemplo um para vários um funcionário trabalha para uma empresa uma empresa emprega vários funcionários (0 ou mais) Funcionário nome RG endereço trabalha_para Empresa nome endereço Multiplicidade de Associação - Exemplo um para exatamente 4 um carro tem 4 pneus um pneu pertence a 1 carro Carro tem 4 Pneus

11 Multiplicidade de Associação - Exemplo opcional um ar condicionado refrigera 1 carro um carro pode ou não ser refrigerado por um ar condicionado Ar Condicionado refrigera Carro Multiplicidade de Associação - Exemplo um para 2 ou 4 um carro tem 2 ou 4 portas uma porta pertence a um carro Carro tem 2, 4 Porta Multiplicidade de Associação - Exemplo vários para vários uma linha pode não interceptar nenhuma linha (nenhum ponto de intersecção) uma linha pode interceptar várias outras linhas (vários pontos de intersecção) um ponto pode ser intersecção de duas ou mais linhas Linha 2+ passa_pelo Ponto

12 Comentários Adicionais Não se preocupar demais com a multiplicidade no início da modelagem. É mais importante definir objetos, classes e associações. No entanto, requisitos vagos se refletem na incerteza da multiplicidade. A multiplicidade depende do encaminhamento da solução do problema. Comentários Adicionais Certas hipóteses sobre o sistema ficam explicitadas pela multiplicidade. Multiplicidade restrita pode limitar o crescimento e a expansão do sistema. Multiplicidade super-estimada introduz complexidade e pode tornar o sistema ineficiente. Atributo de Ligação É a propriedade das ligações de uma associação. Cada atributo de ligação tem um valor para cada ligação.

13 Atributo de Ligação _1 _2 atributo_de_ligaçao atributo_de_ligação Atributo de Ligação - Exemplo cada tipo de usuário pode ter permissão diferente de acesso aos arquivos Arquivo acessivel_por Usuário permissão_de_acesso Atributo de Ligação - Exemplo O operador_1 tem permissão para leitura no arquivo de registro de temperatura. O operador_2 tem permissão para leitura no arquivo de ocorrências. O supervisor tem permissão para leitura e escrita no arquivo de ocorrências.

14 Associação como Quando a associação tem atributos e operações, deve ser modelado como classe. A associação modelada como classe pode ter uma associação com outra classe. Associação como - Exemplo informação de autorização de usuários em estações de trabalho Usuário autorizado_em Estação_de_trabalho Autorização prioridade privilégio iniciar seção Diretório Associação como - Exemplo Os usuários podem ser autorizados em vários estações de trabalho. Um usuário tem diretório básico em cada estação de trabalho. Cada diretório básico pode ser compartilhado por várias estações de trabalho ou por vários usuários

15 Nome do Papel Uma classe desempenha um papel (role) na associação. Um papel está vinculado a um dos extremos de associação. Os nomes do papel auxiliam o entendimento das associações cujos nomes não conseguem ser muito mnemônicos. Os nomes do papel são necessários para associações entre objetos de mesma classe. Nome do Papel - Exemplo chefe Pessoa empregado empregador trabalha_para Empresa gerencia subordinado Ordenação de Objetos Usar o termo {ordenado} sobre a associação, do lado da classe cujos objetos devem ser ordenados. Exemplo: tela com janelas sobrepostas Janela {ordenado} visível_em Tela

16 Associação Qualificada Relaciona duas classes e um qualificador. O qualificador é um atributo especial que reduz a multiplicidade da associação. Um qualificador seleciona um subconjunto de objetos de uma classe. Associação Qualificada O qualificador seleciona os objetos da classe_2. Um objeto da classe_1 tem o relacionamento de associação com os objetos selecionados da classe_2. _1 nome_do_qualificador _2 Associação Qualificada - Exemplo um arquivo reside em um diretório um diretório contém vários arquivos Diretório Arquivo nome um arquivo reside em um diretório um diretório contém um único arquivo com o nome dado Diretório nome_do_arquivo Arquivo nome

17 Agregação É uma forma especial de associação, entre o todo e as partes que o constituem. Exemplo um documento é constituído de parágrafos um parágrafo é constituído pelas sentenças Agregação Um objeto da classe_1 é composto por zero ou mais objetos da classe_2 e um objeto da classe_3. _1 ou _1 _2 _3 _2 _3 Agregação - Exemplo Microcomputador 1+ Monitor Gabinete do Sistema Mouse Teclado Chassis CPU RAM Ventoinha

18 Propriedades da Agregação Uma agregação é transitiva: se classe_4 é parte da classe_2 e classe_2 é parte da classe_1 então classe_4 é parte da classe_1. Uma agregação é não simétrica: se classe_3 é parte da classe_1 então classe_1 não é parte da classe_3. _1 _2 _3 _4 Generalização e Herança São recursos para compartilhar as similaridades das classes, preservando as suas especificidades. Generalização é um relacionamento entre uma classe e uma ou mais versões refinadas dela. Generalização e Herança Uma superclasse é a classe a ser refinada. Uma subclasse é uma versão refinada da superclasse. Cada subclasse herda as características da superclasse.

19 Generalização e Herança - Exemplo Um equipamento tem como atributos fabricante, peso e custo. Uma bomba é um equipamento: possui os atributos do equipamento possui, também, os atributos pressão de sucção e taxa de fluxo. Um tanque é um equipamento: possui os atributos do equipamento possui, também, os atributos volume e pressão. Generalização e Herança A classe_2 é uma subclasse da classe_1. A classe_2 herda as características da classe_1. A classe_2 tem as suas próprias características. _1 _2 _3 Generalização e Herança - Exemplo Equipamento nome fabricante peso preço tipo de equipamento Bomba pressão de sucção pressão de descarga taxa de fluxo Aparelho de troca de calor área da superfície diâmetro do tubo comprimento do tubo pressão do tubo pressão da concha tipo de bomba Tanque volume pressão Bomba centrífuga diâmetro do impelidor número de lâminas eixo de rotação Bomba de diafragma material do diafragma Bomba de imersão comprimento do pistão diâmetro do pistão número de cilindros

20 Generalização e Herança - Exemplo (Bomba de diafragma) nome=p101 fabr = Simplex peso = 100 kg preço = $5000 prss de sucç = 1,1 atm prss de desc = 3,3 atm taxa de fluxo = 300 l/h mat diafr = Teflon (Aparelho de troca de calor) nome=e302 fabr = Brown peso = 5000 kg preço = $ área de superfície = 300 m diâmetro do tubo =2 cm comprimento do tubo =6 cm prss do tubo = 15 atm prss da concha = 1,7 atm (Tanque de teto flutuante) nome=t111 fabr = Simplex peso = 1000 kg preço = $50000 volume = l pressão = 1,1 atm diâmetro = 8 m altura = 9 m Cancelamento das Características A redefinição de uma característica de subclasse, com o mesmo nome da característica da superclasse, faz prevalecer a nova definição, cancelando a definição da superclasse. A redefinição pode ser feita sobre os atributos, seus valores default, e sobre as operações.