POO Paradigma Orientado a Objetos. POO Paradigma Orientado a Objetos. POO Paradigma Orientado a Objetos. POO Paradigma Orientado a Objetos

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1 UEG - Universidade Estadual de Goiás (Câmpus Posse) Disciplina: Análise e Projeto de Sistemas II Turma: 4 Semestre Ano: 2016 Professor: José Ronaldo Leles Júnior O que é? É uma forma de abordar um problema. Um software orientado a objetos consiste em diversos objetos em colaboração. Cada objeto é responsável por tarefas específicas. Classes e Objetos Classes e Objetos O mundo real é formado de coisas Na terminologia de orientação a objetos, essas coisas do mundo real são chamadas de objetos; Objeto é uma instância de uma classe Representa uma estrutura que agrupa dados e funções para manipular esses dados. Exemplos: carro, pessoa, animal, livro, pedido de compra, inscrição etc. Seres humanos agrupam objetos para tentar gerenciar a complexidade de entender as coisas do mundo real; Uma Classe representa o agrupamento de objetos com características (atributos) e comportamentos (métodos) em comum Classe é um molde a partir do qual objetos são construídos Exemplos: Veículos, Animais, Livros etc. Os pilares da Orientação a Objetos Os pilares da Orientação a Objetos Abstração Abstração A abstração denota as características essenciais de um objeto que o diferenciam de outros objetos; Permite agrupar entidades associadas por propriedades comuns, representando as propriedades sem referenciar detalhes da implementação; Focaliza o essencial ignorando propriedades acidentais. 1

2 Os pilares da Orientação a Objetos Encapsulamento É a forma de restringir o acesso aos atributos e ao comportamento interno de um objeto. Os pilares da Orientação a Objetos Polimorfismo O polimorfismo indica a capacidade de abstrair várias implementações diferentes em um única interface. Os pilares da Orientação a Objetos Os pilares da Orientação a Objetos Herança Herança Herança é um mecanismo que permite que características comuns a diversas classes sejam fatoradas em uma classe base, ou superclasse. A partir de uma classe base, outras classes podem ser especificadas. Os pilares da Orientação a Objetos Composição Como os objetos se comunicam? O objeto recebe um estímulo (mensagem) requisitando que ele realize alguma operação. É natural para nós seres humanos pensarmos em coisas do mundo real como objetos compostos de outros objetos. Exemplos: Um livro é composto de páginas; Um pedido é composto de itens. 2

3 Principais características: Diagramas UML Linguagem visual utilizada para modelar softwares baseados no paradigma orientado a objetos; Não é uma linguagem de programação, e sim uma linguagem de modelagem, uma notação; Não é um processo de desenvolvimento de software; Pode ser utilizada por muitos processos de desenvolvimento diferentes; Utiliza vários diagramas para descrever um sistema. Por que tantos diagramas? Fornecer múltiplas visões do sistema a ser modelado; Diagrama de comportamento externo Visão externa do sistema e dos objetivos que os atores externos têm do sistema. Diagramas estruturais Visão estática da estrutura de suporte do sistema, a qual ele será construído. sobre Por que tantos diagramas? Diagramas de comportamento interno Visão da dinâmica interna do sistema (processos que ocorrem entre as estruturas que compõem o sistema). Diagramas de implementação Como as estruturas são implementadas em software e hardware. Diagrama de Casos de Uso Descreve um modelo funcional do sistema; Fornece uma visão externa de alto nível do sistema; Visão sob o ponto de vista do usuário; Descrevem funcionalidades do sistema percebidas por agentes externos (atores). Elementos de um Diagrama de Casos de Uso Atores Representam agentes externos que interagem com o sistema. É quem ou o que usa o sistema: Usuários, Dispositivos, Outros sistemas Representam um papel, não um usuário individual do sistema; Recebem nomes que refletem o papel que desempenha no sistema. 3

4 Elementos de um Diagrama de Casos de Uso Casos de Uso Representam as funções, tarefas e serviços oferecidos pelo sistema; Representam os requisitos do sistema (funcionalidades) sob o ponto de vista do usuário; São representados por uma elipse com o nome do caso de uso no seu interior. O nome do caso de uso é formado por um verbo + substantivo. Exemplo: Cadastrar Produto, Cadastrar Cliente etc. Elementos de um Diagrama de Casos de Uso Associações Representam os relacionamentos entre os atores que interagem com o sistema, entre os atores e os casos de uso ou o relacionamento entre os casos de uso e outros casos de uso. Estes últimos recebem nomes especiais, como inclusão, extensão e generalização. Elementos de um Diagrama de Casos de Uso Associações Associação entre ator e caso de uso Elementos de um Diagrama de Casos de Uso Associações Associação entre casos de uso - Inclusão Associação entre atores - Generalização/Especialização Associação entre casos de uso - Extensão Elementos de um Diagrama de Casos de Uso Associações Associação entre casos de uso Generalização/Especialização Como identificar os atores Quem usa o sistema? Quem inicia o sistema? Quem fornece os dados? Quem usa as informações geradas pelo sistema? Quem deve ser informado de alguma ocorrência no sistema? 4

5 Como identificar os casos de uso Quais são as necessidades de cada ator em relação ao sistema? Quais os objetivos que o ator tentará alcançar com o sistema? Quais são as tarefas a serem realizadas por cada ator? Exemplo de Diagrama de Casos De Uso Sistema de Livraria Virtual Seções da documentação de caso de uso Elaborado com a finalidade de apresentar maior detalhamento das funcionalidades incluídas nos casos de uso; A UML não define uma estrutura textual a ser utilizada na descrição dos Casos de uso; Normalmente é documentado de maneira informal evitando o uso de uma linguagem mais técnica. Nome do caso de uso: Apresenta uma descrição do caso de uso que será apresentado. Caso de uso geral: Pode haver casos de usos gerais e especializados, que herdam características dos casos de uso gerais. Ator principal: Identifica o ator que mais interage com o caso de uso ou que está mais interessado nos resultados produzidos. Seções da documentação de caso de uso Ator secundário: É aquele que interage em um nível menor com o caso de uso ou que não tem tanto interesse nos resultados produzidos. Resumo: Apresenta uma breve descrição apresentando os seus objetivos. Pré-condições: Apresenta as pré-condições para que o caso de uso seja executado. Seções da documentação de caso de uso Pós-condições: Tarefas que devem ser realizadas depois que as etapas do caso de uso tiverem sido concluídas. Fluxo Principal: Apresenta as ações que devem ocorrer normalmente quando o serviço representado pelo caso de uso for solicitado. Ações do Ator e Ações do Sistema Ações do ator que interage com o sistema e ações realizadas pelo próprio sistema. 5

6 Seções da documentação de caso de uso Exemplo 1: Realizar Saque Fluxo Alternativo: Ações que fogem da situação ideal do caso de uso ou representam opções que podem ser executadas ou não, dependendo de uma condição ser satisfeita ou não. Fluxo de Exceção: Ações que devem ser tomadas em situação que o fluxo não pode ser concluído, devido a alguma regra de negócio ter sido quebrada. Restrições/Validações: Essas restrições caracterizam as regras de negócio da empresa. Exemplo 2: Registrar Movimento Bibliografia Guedes, Gilleanes T. A. UML 2: guia prático. São Paulo: Novatec Editora, Guedes, Gilleanes T. A. UML 2.0: uma abordagem prática. 2º ed. São Paulo: Novatec Editora, Bezerra, Eduardo. Princípios de Análise e Projeto de Sistemas com UML. Rio de Janeiro: Elsevier, Engholm Júnior, Hélio. Análise e Design: orientados a objetos. São Paulo: Novatec, Permite a visualização das classes que irão compor o sistema com seus respectivos atributos e métodos, bem como demonstrar como elas se relacionam, complementam e transmitem informações entre si; Possibilita compreender como o sistema está estruturado internamente para que as funcionalidades externamente visíveis sejam produzidas. 6

7 As classes do diagrama possuem: Nome Sempre deve ser iniciado com letra MAIÚSCULA. Atributos Nível de visibilidade (encapsulamento); Nome (deve ser escrito em letra minúscula ); Tipo de dados (String, double, integer etc.) Métodos Nível de visibilidade (encapsulamento); Nome (escrito em letra minúscula e, se for formado por mais de uma palavra, a segunda começa com letra MAIÚSCULA ); Lista de parâmetros (se houver); Tipo de retorno. As classes do diagrama possuem: Associações Nome (opcional) Multiplicidades; Navegabilidade (opcional); Tipo de retorno; Representação de uma classe Ela é representada por um retângulo com três divisões Estágios do modelo de classes Modelo de classes de análise (conceitual): Nome da Classe Atributos Métodos Representa termos do domínio do negócio: ideias, coisas do mundo real etc; Não leva em consideração restrições inerentes à tecnologia a ser utilizada na solução do problema; Modelo construído na fase de análise. Estágios do modelo de classes Modelo de classes de especificação (projeto): Estágios do modelo de classes Modelo de classes de implementação: É um detalhamento do modelo de classes de análise conforme a solução de software escolhida (tecnologias); Pode ocorrer a adição de novas classes ao modelo. Corresponde a implementação das classes em alguma linguagem de programação orientada a objetos (Java, C++, C# etc.); Modelo construído na fase de implementação (codificação). 7

8 Multiplicidades Determina o número mínimo e máximo de objetos envolvidos em cada extremidade da associação. Associação Unária ou Reflexiva Associação Binária Associação Ternária ou N-ária Conectam objetos de mais de duas classes; Utilizada para representar associações complexas; Deve-se evitar utilizá-la, pois sua leitura é difícil de ser interpretada. Agregação Composição Apresenta uma relação TODO-PARTE ; A existência do lado PARTE da relação não está condicionada à existência do lado TODO. Vínculo mais forte entre Objetos-Todo e Objetos-Parte ; A existência do lado PARTE da relação está condicionada à existência do lado TODO. 8

9 Generalização/Especialização Classe Associativa Representa a ocorrência de herança entre as classes. Produzidas quando ocorre associações com multiplicidade muitos (*) em todas a extremidades. Dependência ( precisa de ) Realização Indica um certo grau de dependência de uma classe em relação à outra. O sentido da seta indica quem depende de quem. A classe de onde parte a seta deve realizar o(s) comportamento(s) da interface de destino. Obs.: No java pode ser comparada à palavra-chave implements. Restrições : Estereótipo <<entity>>: Informações extras que definem condições a serem validadas durante a implementação. Tem por objetivo tornar explícito que uma classe é uma entidade. 9

10 Estereótipo <<boundary>>: Estereótipo <<control>>: Também conhecido como estereótipo de fronteira. É associado a própria interface do sistema. Identifica classes que servem de intermédio entre as classes <<bondary>> e as demais classes do sistema. Estereótipo exemplo de uso: Técnicas para identificação de Classes Análise textual de Abbott utiliza-se várias fontes de informação sobre o sistema (documento de requisitos, glossários, conhecimento sobre o domínio etc.); Análise dos casos de uso o modelador estuda a descrição textual de cada caso de uso (fluxos principal, alternativos e de exceção, póscondições e pré-condições etc.) para identificar classes candidatas. Conceitos concretos: Pessoa, Carro, Imóvel, Sala de Aula, Fatura, etc. Papéis que coisas concretas assumem: Aluno, Professor, Piloto, empregados, clientes etc. Conceitos abstratos: Reservas, vendas, inscrições etc. Eventos: Curso, Aula, Reuniões etc. 1) Elabore o diagrama de classes de análise (conceitual) de acordo com os seguintes fatos: Correção da atividade 1 Um edifício possui no mínimo um andar e no máximo a quantidade que o proprietário deseje construir, desde que a planta da construção tenha sido aprovada e assinada pelo engenheiro responsável pela obra; Cada andar possui no mínimo uma sala e no máximo dez. Cada sala possui uma mesa de escritório, e essa mesa pertence apenas à sala onde foi colocada, não podendo retirá-la de uma sala para colocá-la em outra. 10

11 2) Construa uma hierarquia de classes para os seguintes tipos de obras: livro de romance, livro de ficção, livro de auto-ajuda, gibi, rock, mpb, filme ficção e comédia. Correção da atividade 2 3) Construa o diagrama de classes para uma Locadora de Veículos de acordo com as informações abaixo: Um cliente pode fazer diversas locações de veículos. A locadora aluga caminhões, carros de passeio e motos. Os valores da locação diferem de acordo com o tipo de veículo locado e a quantidade de dias de locação. Correção da atividade 3 4) Modele um na forma de diagrama de classes. Um contém (ou pode conter) os componentes destinatário, assunto, anexo e texto. Identifique as relações entre eles. 5) Construa um diagrama de classes para representar os relacionamentos entre livro, capa, parágrafo e página. Correção da atividade 4 Correção da atividade 5 11

12 Utilizado para representar a interação entre objetos em ordem sequencial no tempo. Identifica quais mensagens devem ser disparadas entre os envolvidos e em que ordem; Baseia-se no diagrama de casos de uso, havendo normalmente um diagrama de seqüência para cada caso de uso declarado; Baseia-se também no diagrama de classe; Atores Representam agentes externos que interagem com o sistema e solicitam serviços. Lifelines (Objetos) Refere-se a uma instância de uma classe que participa da interação. Mensagens Representam as interações entre os objetos, que normalmente forçam a chamada de um método de algum objeto envolvido no processo. Mensagem síncrona Mensagem assíncrona Mensagem de retorno Mensagem de criação de objeto Mensagem de destruição de objeto Mensagem reflexiva Mensagem síncrona (seta cheia) Mensagem assíncrona A execução fica bloqueada até o retorno do método. A representação da mensagem de retorno é opcional. A execução continua em paralelo ao método que foi chamado. 12

13 Mensagem de retorno Mensagem de criação Mensagem de retorno Mensagem de destruição Mensagem reflexiva (Autochamadas) A linha de vida do objeto destruído é interrompida com um X. O objeto remetente da mensagem é também o receptor. Fragmentos Combinados e Operadores de Interação Elementos criados com UML 2.0 para permitir o agrupamento de diversas mensagens em fluxos mais complexos. Fragmentos Combinados e Operadores de Interação Elementos criados com UML 2.0 para permitir o agrupamento de diversas mensagens em fluxos mais complexos. Fragmento combinado com utilização do operador alt. Fragmento combinado com utilização do operador loop. 13

14 Exemplo: Diagrama de Seqüência Emitir Extrato Diagrama de Implantação É o diagrama com a visão mais física da UML; Ele foca na organização da arquitetura física sobre a qual o software será implantado em termos de hardware (computadores pessoais, servidores etc.). Diagrama de Implantação Componentes básicos do diagrama de implantação: Nós Associação entre Nós Diagrama de Implantação Componentes básicos do diagrama de implantação: Nós Representa um item de hardware como um servidor em que um ou mais módulos são executados, ou pode representar um ambiente de execução, ou seja, que suporta o sistema de alguma forma. Diagrama de Implantação Componentes básicos do diagrama de implantação: Associação entre Nós Os nós possuem ligações físicas entre si de forma que possam se comunicar e trocar informações. Pode conter estereótipos para diferenciar ou destacar a associação. Bibliografia Guedes, Gilleanes T. A. UML 2: guia prático. São Paulo: Novatec Editora, Guedes, Gilleanes T. A. UML 2.0: uma abordagem prática. 2º ed. São Paulo: Novatec Editora, Bezerra, Eduardo. Princípios de Análise e Projeto de Sistemas com UML. Rio de Janeiro: Elsevier,