Modelagem OO com UML. Vítor E. Silva Souza ~ vitorsouza

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1 Modelagem OO com UML Vítor E. Silva Souza ~ vitorsouza Departamento de Informática Centro Tecnológico Universidade Federal do Espírito Santo

2 Modelos Maneira de projetar, comunicar, documentar, etc. soluções computacionais; Diversos níveis, por exemplo: Ontologias (modelos genéricos, de domínio); Requisitos (foco em um problema); Projeto / arquitetura (foco em uma solução). Essenciais para o desenvolvimento de sokware; Assim como o desenvolvimento, também seguem os paradigmas (estruturado, OO, etc.). Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 2

3 Unified Modeling Language Padrão de facto para especificar, visualizar, documentar e construir artefatos de um sistema desenvolvido sob o paradigma Orientado a Objetos; Nasceu na RaZonal SoKware, desde 1997 é um padrão da Object Management Group (OMG); Reconhecido pela ISO em 2000; Teve origem em três outros métodos: OMT (Rumbaugh et al., 1994); Método de Booch (Booch, 1994); Método OOSE (Jacobson, 1992). Versão atual: (2011). Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 3

4 Diagramas da UML de Casos de Uso; de Classes; de Objetos; de Estrutura Composta; de Sequência; de Comunicação; de Estados; de AZvidades; de Componentes; de Implantação; de Pacotes; de Interface Geral; de Tempo. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 4

5 Modelagem Unificada? A notação é unificada: quase todo desenvolvedor de sokware conhece ao menos parte da UML; A decisão de qual artefato (diagrama) produzir, porém, depende do processo definido para o projeto; Projetos diferentes, necessidades diferentes. Pode ser uzlizada em diferentes processos de desenvolvimento orientados a objetos, em todas as etapas do ciclo de desenvolvimento. Exemplo: domínio, requisitos, arquitetura, etc. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 5

6 Exemplo: Diagrama de Casos de Uso Modela as funcionalidades do sistema; Captura ipicas interações usuário sistema; Usuários são atores; Atores e casos de uso são associados; Cada caso é descrito em detalhes separadamente. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 6

7 Exemplo: o Diagrama de Classes Classe Abstrata Herança Classe Associativa Nome Atributos Operações Associação (e suas cardinalidades) Agregação Classe Representa as classes relevantes (abstração!) para o domínio, problema ou solução. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 7

8 Exemplo: Diagrama de Estados Representa diferentes estados em que um objeto pode estar; Foco em uma classe de objetos específica (no exemplo, Pedido); Captura a dinâmica de um sistema, com foco numa classe. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 8

9 Exemplo: Diagrama de Sequência Também captura a dinâmica de um sistema; Porém, o foco é em uma função específica. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 9

10 Modelagem Conceitual com UML MODELAGEM ESTÁTICA Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 10

11 Modelagem estázca Centrada no diagrama de classes: IdenZficação de classes; Especificação de hierarquias de generalização / especialização; IdenZficação de subsistemas; IdenZficação de associações e atributos. Lembre-se: na orientação a objetos modelamos classes, portanto este diagrama é central! Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 11

12 Classes: níveis de abstração Ontologias: Modelagem de conceitos de um domínio, relacionando- os com conceitos fundamentais; Análise (de requisitos) de sistemas: Modelagem de conceitos específicos do problema analisado; Projeto (arquitetural) de sistemas: Modelos de aplicação (serviços), interface gráfica com o usuário, persistência de dados, etc. Modelos de domínio mais detalhados. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 12

13 Representação de classes Representação em UML Nome da Classe <Lista de atributos> <Lista de operações> Se estiver em itálico, a classe é abstrata. Sintaxe: <escopo> <nome> : <tipo> = <valor default> Escopo: - privado + público # protegido Sintaxe: <escopo> <nome> (<parâmetros>) : <tipo> <parâmetros> = lista de pares <nome> : <tipo>, separada por vírgula. Dependendo do nível de abstração, alguns detalhes podem ser omitidos (ex.: tipo e escopo na fase de análise). Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 13

14 Herança (inheritance) Devem modelar relações é- um- Zpo- de ; Subclasses devem suportar toda a funcionalidade das superclasses e possivelmente mais; Funcionalidade comum a diversas classes deve estar o mais alto possível na hierarquia; Classes abstratas não podem herdar de classes concretas. Especialização Generalização Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 14

15 Separação em subsistemas / módulos Projetos grandes podem conter centenas de classes e estruturas diversas; Divisão das classes em pacotes: Coleção de classes que colaboram entre si; Conjunto coeso de responsabilidades; Caixa preta. Vantagens: Facilita o entendimento para leitores; Auxilia na organização de grupos de trabalho; Organiza a documentação; Em suma, facilita a manutenção. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 15

16 Pacotes (packages) Podem ser usados para organizar diversos Zpos de elementos de modelos, inclusive diagramas inteiros; Muito uzlizados para organizar classes em módulos, da mesma forma que será feito em Java/C++; É possível representar relação de dependência entre pacotes: Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 16

17 Associações (associazons) Relacionamento entre classes é representado por associações, agregações e composições; Associações podem indicar cardinalidade (cardinality): Objetos da ClasseA podem se relacionar com no mínimo zero e no máximo três objetos da ClasseB. Um e somente um. Nenhum, um, ou vários. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 17

18 Papéis (roles) Indicam o papel que a classe desempenha na associação (são usados substanzvos); É opcional, usado quando melhora o entendimento do modelo; Sintaxe: <escopo> <nome>. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 18

19 Classes associazvas (associazon class) UZlizadas quando a associação possui atributos; Comuns em relações n- para- n. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 19

20 Relacionamentos recursivos Perfeitamente legais; Geralmente pedem definição de papéis. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 20

21 Associações n- árias Associações entre três ou mais classes; Extremamente raras, muitas vezes as ferramentas CASE nem dão suporte; Podem ser subsztuídas por uma nova classe e N associações. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 21

22 Agregação e composição Já estudadas anteriormente... Adicionam um losango à sintaxe, na extremidade da classe que representa o todo: Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 22

23 Atributos (ayributes) Atributos são informações de estado (propriedades) para o qual cada objeto em uma classe tem seu valor; Muito similares às associações: Como atributos têm um Zpo, podemos considerar que são associações com um Zpo; Para Zpos primizvos definimos atributos, do contrário modelamos uma associação; Em úlzma instância, associações e atributos são implementados da mesma forma; Atributos e associações definem uma classe. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 23

24 Especificação de atributos Escolha um nome com significado; Siga um padrão de nomenclatura; Inclua- o na modelagem de classes: Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 24

25 Atributos e hierarquias de classe Atenção à hierarquias de classes: Atributos genéricos ficam mais acima na hierarquia; Por outro lado, se ele não se aplica a algumas subclasses, deve ser trazido para baixo, somente para as classes apropriadas. Revisão da hierarquia: Descoberta de atributos nos leva a um melhor entendimento, o que possivelmente implicará revisão de hierarquias. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 25

26 Exemplo Essa classe de associação guarda as relações de designação entre um funcionário e uma área de um Job. ehaceito indica que o funcionário aceitou trabalhar naquela área. Se dtfim é nulo, o funcionário ainda está designado àquela área do Job. Caso contrário, registra o período em que o funcionário trabalhou naquela área de job. Modelo de domínio Análise de requisitos Sistema de gerência de jobs em uma agência publicitária. Designacao dtenvio dtrecebimento dtinicio dtfim texto ehaceito motivorejeicao obtertexto() aceitar() rejeitar() atribuirdtinicio() atribuirdtrecebimento() +Designado 0..n 0..n Funcionario (f rom ControleInterno) 1 0..n +Gerente 0..n 0..n +Função AreaJob Area nome 1 0..n prazo status criar() atribuirgerente() obternovasdesignacoes() 0..n Gerencia 1 0..n dtinicio dtfim InformacaoAreaJob dtinsercao descricao 0..n InfoNaoDigital localizacao Arquivo path nome Essa classe de associação guarda as relações de gerência entre um funcionário e uma área de um Job. Se dtfim é nulo, o funcionário é o gerente atual daquela área de Job. Só pode haver um gerente atual por área de Job. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 26

27 Exemplo Modelo de domínio Projeto arquitetural Sistema de gerência de jobs em uma agência publicitária. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 27

28 Exemplo Modelos de interface com o usuário e de controle JanCadastrar (f rom UtilitarioInterf acegraf ica) javax.swing.joptionpane (f rom UtilitarioInterf acegraf ica) Projeto arquitetural do mesmo sistema anterior. JanCadastrarFuncionario Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 28

29 Exemplo Diagrama de pacotes. Projeto arquitetural do mesmo sistema anterior. GT_Comunicacao (from Comunicacao) GT_ControleArea (from ControleArea) UtilitarioPessoa (from Utilitario) GT_ControleJob DP_ControleInterno (from ControleInterno) DP_ControleJob IU_ControleJob UtilitarioInterface Grafica (from Utilitario) DP_ControleArea (from ControleArea) GD_ControleJob UtilitarioGerencia Dados (from Utilitario) Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 29

30 Modelagem Conceitual com UML MODELAGEM DINÂMICA Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 30

31 Comportamento dinâmico Os diagramas de classes representam apenas elementos estázcos, dados; É preciso, ainda, representar o comportamento da aplicação em função do tempo e de eventos específicos; Modelar o comportamento: Indica como o sistema irá responder a eventos ou esimulos externos; Auxilia o processo de descoberta das operações das classes do sistema. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 31

32 Modelos da UML Diagramas de Estados: Descrevem os estados possíveis pelos quais um parzcular objeto pode passar e suas transições, esimulos e azvidades; Foco em uma classe específica. Diagramas de Interação: Descrevem como grupos de objetos colaboram entre si em um certo comportamento; Envolve várias classes, foco em um comportamento (funcionalidade) específico. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 32

33 Diagrama de Máquina de Estados Similar ao Diagrama de Transição de Estados (DTE), do paradigma Estruturado; Construído para uma única classe; Mostra o comportamento dos objetos desta classe ao longo do tempo: Estados possíveis; Eventos que alteram estado; CaracterísZcas de cada estado; Etc. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 33

34 Notação Estado Inicial Estado Final Transição Estado Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 34

35 Estados Nome: deve descrever claramente o estado; AZvidades: De entrada: ocorrem ao entrarmos no estado; De saída: ocorrem ao sairmos do estado; Convencional: ocorrem enquanto o objeto eszver naquele estado. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 35

36 Estados inicial e final Os estados ligados ao estado inicial são aqueles nos quais o objeto pode estar logo quando for construído; Se houver mais de um, deve- se especificar condições de entrada em cada estado; Os estados ligados a um estado final são aqueles dos quais o objeto não mais sairá; Não é obrigatório ter e pode ter mais de um; Um estado ligado a um estado final não pode ter transições para outros estados. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 36

37 Transições Indicam a possibilidade de ir de um estado a outro; Evento: evento externo que mozvou a transição; Condição de guarda: condição necessária para efetuar a transição (além do evento); Ação: ação realizada durante a transição. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 37

38 Ação x azvidade Ação x azvidade convencional: Uma ação ocorre durante a transição (ela é atômica); Uma azvidade ocorre enquanto o objeto permanece no estado (quando ela acabar, ele muda de estado); Ação x azvidades de entrada/saída: Caso só haja uma transição de entrada/saída, não há diferença na prázca. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 38

39 Exemplos Ao ser criado, o objeto da classe em questão encontra-se no estado E-1. Se o objeto estiver no estado E-1 e ocorrer o evento E, se a condição C = true, ocorre a ação A e o objeto passa para o estado E-2. Enquanto estiver no estado E-1, o objeto realiza a atividade A. Ao terminar a atividade A, automaticamente ele muda para o estado E-2. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 39

40 Exemplo Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 40

41 Diagramas de interação Ajudam a compreender e capturar o fluxo global de controle; Modelam um conjunto de objetos e as mensagens que trocam; Foco em uma funcionalidade específica (caso de uso); Dois Zpos de diagrama (duas visões): Diagrama de Sequência (temporal): foco no tempo e no controle; Diagrama de Colaboração (estrutural): ênfase na organização dos objetos. Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 41

42 Diagrama de sequência notação Classe Objeto F L U X O Escopo Retorno Linha de vida do objeto Marcador de iteração Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 42

43 Exemplo referência a um objeto Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 43

44 Exemplo Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 44

45 Diagrama de colaboração exemplo Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 45

46 h1p://nemo.inf.ufes.br/ Maio 2013 Modelagem Conceitual com UML 46

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