MODELAGEM DE SISTEMAS. Introdução a Computação e Engenharia de Software. Profa. Cynthia Pinheiro

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1 MODELAGEM DE SISTEMAS Introdução a Computação e Engenharia de Software Profa. Cynthia Pinheiro Introdução Modelagem de Sistemas: A modelagem de um sistema auxilia o analista a entender a funcionalidade deste sistema. Modelo visão simplificada e abstrata de um sistema Foco no que é importante Modelos são usados para melhorar a comunicação com os clientes. Modelos podem, inclusive, ser executáveis! Ex: Especificações formais e testes 1

2 Introdução Modelos diferentes apresentam o sistema a partir de perspectivas diferentes: Perspectiva externa Modela o contexto ou ambiente do sistema Perspectiva de interação Modela as interações entre o sistema e seu ambiente ou entre os componentes do sistema Perspectiva estrutural Modela a organização de um sistema ou a estrutura dos dados que são processados pelo sistema Perspectiva comportamental Modela o comportamento dinâmico do sistema e como ele responde a eventos UML Modelos são mais úteis se escritos em uma Linguagem de Modelagem: Modelos formais (ou matemáticos) UML Padrão amplamente aceito Significado: Linguagem de Modelagem Unificada (do inglês Unified Modeling Language ) Linguagem-padrão para a elaboração da estrutura de projetos de software. Permite representar um sistema de forma padronizada, com o intuito de facilitar a compreensão pré-implementação. 2

3 UML Definição: Conjunto de notações que visam apoiar a modelagem de sistemas orientados a objetos Não explicita como a modelagem deve ser conduzida Permite a modelagem através de diferentes perspectivas Diagramas principais: UML Por que usar modelos gráficos? Para facilitar a discussão sobre um sistema existente ou proposto: Modelo não precisa ser completo nem ter notação formal Para documentar um sistema existente: Modelo não precisa ser completo, mas a notação deve ser formal Para descrever um sistema detalhadamente, com o objetivo de implementá-lo: Modelo precisa ser completo e descrito formalmente. 3

4 Modelos de Contexto Usados para ilustrar o contexto operacional de um sistema Mostram elementos com os quais o sistema vai interagir Definição dos limites do sistema Que funções devem ser incluídas no sistema e quais serão as fornecidas pelo ambiente? Deve-se olhar as sobreposições da funcionalidade com sistemas existentes e decidir se a funcionalidade deve ser implementada no sistema em questão Limites devem ser definidos no início do processo de desenvolvimento Pode ser difícil determinar os limites do sistema Falta de compreensão Requisitos bem definidos e validados podem evitar este problema Modelos de Contexto Uma vez definidos os limites do sistema, define-se o contexto e as dependências que o sistema tem com seu ambiente. Exemplo: Diagrama de Contexto 4

5 Modelos de Contexto Diagramas de Contexto não mostram o tipo de relacionamento entre os sistemas do ambiente e o sistema que está sendo especificado: Sistemas externos podem produzir ou consumir dados do sistema Sistemas externos podem compartilhar dados com o sistema Podem ou não estar conectados através da rede Podem estar fisicamente próximos ou não etc. Diagramas de Contexto normalmente são usados em conjunto com outros modelos Modelos de Interação Todo sistema envolve interação de algum tipo: Entradas e saídas do usuário Interações entre o sistema e ambiente Interações entre componentes do sistema Podem representar vários níveis de detalhamento: Requisitos, análise, projeto e/ou implementação 5

6 Modelos de Interação Diagramas de Caso de Uso: Caso de Uso Representa uma tarefa discreta que envolve interação externa com um sistema. Atores Entidades do ambiente do sistema, pessoas ou outros subsistemas que interagem com o sistema em desenvolvimento. A coleção de casos de uso deverá especificar todas as formas existentes de uso do sistema. A descrição do sistema é feita por meio de vários casos de uso que são executados pelo atores (um ou mais). Modelos de Interação Exemplos de Diagramas de Casos de Uso: 6

7 Modelos de Interação Caso de Uso Marcar Consulta : Atores: Paciente, Secretária Descrição: A secretária irá buscar, em uma lista de médicos, algum disponível para atender o paciente no horário pedido ou no horário mais próximo Dados: Informações pessoais do paciente, data Estímulo: usuário requisita marcação de consulta Resposta: confirma marcação da consulta ou indica erro Modelos de Interação Diagramas de Sequência: Enfatizam a ordenação das mensagens trocadas entre os objetos (durante um certo tempo). Quando um objeto envia uma mensagem para outro, o objeto que recebe a mensagem pode enviar outras mensagens e assim por diante, formando uma sequência de mensagens. Um cenário é uma sequência específica de ações que ilustra um comportamento. Diagramas de sequência podem modelar apenas um cenário ou um conjunto de cenários: podem mostrar decisões simples e iterações. 7

8 Modelos de Interação Exemplo de um Diagrama de Sequência: Modelos de Interação Exemplo de Diagrama de Sequência: 8

9 Modelos Estruturados Mostram a organização de um sistema em termos dos componentes que o formam e suas relações. O diagrama mais usado é o Diagrama de Classes: Uma classe é uma abstração de um conjunto de objetos com atributos comuns e serviços fornecidos por cada objeto Exemplos: Cliente, Banco, Conta etc. Perspectiva inerentemente estática: Não mostra o sistema em execução. Modelos Estruturados Diagrama de Classes: As classes são representadas por retângulos com o nome na parte superior, atributos na intermediária e operações na inferior. Relacionamentos entre classes são linhas Elas ligam as classes/objetos entre si criando relações lógicas. 9

10 Modelos Estruturados Diagrama de Classes: Atributos e Métodos Modelos Estruturados Diagrama de Classes: Generalização: Relacionamento entre um elemento mais geral (superclasse ou pai) e um mais específico (subclasse ou filho). 10

11 Modelos Estruturados Diagrama de Classes: Agregação Tipo especial de Associação do tipo é parte de Composição Relacionamento é parte de mais forte. Indica que as partes só podem pertencer ao todo e são criadas e destruídas com ele Definição: Modelos do comportamento dinâmico do sistema enquanto ele está executando. Devem mostrar o que acontece e o que deve acontecer quando um sistema responde a um estímulo do ambiente Há dois tipos de estímulos: Dados informações que chegam para serem processados Eventos acontecimentos que engatilham algum processamento 11

12 Modelos dirigido a dados: Mostra uma sequência de ações envolvidas no processos de dados que entram e geram uma saída associada O Diagrama de Fluxo de Dados é uma forma de ilustrar as etapas do processamento do sistema Não é suportado pelo UML. Modelos dirigido a eventos: Mostra como o sistema responde a eventos internos e externos. Baseia-se na hipótese de que o sistema tem um número finito de estados e eventos que podem causar uma transição de um estado para outro UML: Diagramas de Estado Breve descrição das ações é incluída seguindo o faça em cada estado. Podem ser complementados por tabelas que descrevem os estados e os estímulos. 12

13 Modelos dirigido a eventos: Modelos dirigido a eventos: Estados do Forno Micro-ondas: 13

14 Modelos dirigido a eventos: Estímulos do Forno Micro-ondas: Diagramas de Atividades: Modelam atividades, a ordem em que estas são realizadas e as dependências entre elas Podem também indicar entradas e saídas das atividades São úteis para modelar fluxos de trabalho Exemplos: Sequência de passos da descrição de um requisito Processos dentro de uma empresa 14

15 Exemplo de um Diagrama de Atividades: Exemplo de um Diagrama de Atividades: 15

16 Bibliografia Esta aula foi retirada dos seguintes livros/artigos: Sommerville, I. Engenharia de Software. Addison Wesley Longman Publishing Co., 9ª Edição,

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