Diagrama de Classes. Régis Patrick Silva Simão. Régis Simão Diagrama de Classes 1/42

Transcrição

1 Diagrama de Classes Régis Patrick Silva Simão Régis Simão Diagrama de Classes 1/42

2 Agenda Introdução Objetos Classes Atributos Operações & Métodos Relacionamentos Relacionamento: Associação Nome de Relacionamento Papeis de Relacionamento Multiplicidade Navegabilidade Classes de Associação Associações OU Relacionamento: Agregação Relacionamento: Composição Relacionamento: Generalização Restrições Interface Relacionamento: Realização Relacionamento: Dependência Pacote Estereótipos Bibliografia Régis Simão Diagrama de Classes 2/42

3 Introdução No mundo real, manuseiam-se objetos. Com o intuito de diminuir a distância entre o mundo real e mundo da solução, modelam-se os elementos manuseados pelos sistemas como objetos. O diagrama de classe modela a estrutura estática do sistema, isto é, os objetos manipulados por um sistema e seus relacionamentos. Régis Simão Diagrama de Classes 3/42

4 Objetos Número: 994 Num. Série: 126 Marca: Motorola Número: 992 Num. Série: 124 Marca: Motorola Número: 993 Num. Série: 127 Marca: Motorola Número: 991 Num. Série: 123 Marca: Motorola Régis Simão Diagrama de Classes 4/42

5 Objetos São elementos mapeados do mundo real. Possuem: Informações; Comportamentos; Identidade única e Relacionamentos. Tem natureza dinâmica. Régis Simão Diagrama de Classes 5/42

6 Classes Número: 994 Num. Série: 126 Marca: Motorola Número: 992 Num. Série: 124 Marca: Motorola Número: 993 Num. Série: 127 Marca: Motorola Número: 991 Num. Série: 123 Marca: Motorola Régis Simão Diagrama de Classes 6/42

7 Classes Classe é a definição dos objetos, define: Informações que os objetos devem possuir: atributos Comportamento que os objetos podem executar: operações Tem natureza estática. Os relacionamentos entre as classes definem os relacionamentos que os objetos podem possuir. O compartimento do nome da classe é sempre obrigatório, mas os compartimentos de atributos e operações são opcionais. Régis Simão Diagrama de Classes 7/42

8 Atributos Definem as informações que os objetos devem ter. Visibilidade: Privado (-) somente o próprio objeto tem acesso aos atributos privados Público (+) qualquer outro objeto pode acessar os atributos públicos Protegido (#) usado em relacionamento de generalização (herança), somente a própria classe e as classe filhas têm acesso aos métodos protegidos da classe pai Régis Simão Diagrama de Classes 8/42

9 Atributos Recomendação: use atributos privados, obrigue o acesso a eles somente através de operações. Sintaxe padrão: visibilidade nome: tipo [Multiplicidade] = valor-inicial Régis Simão Diagrama de Classes 9/42

10 Operações e Métodos Representam os comportamentos dos objetos A operação é somente a descrição do comportamento (a assinatura do método) O método é a implementação da operação Régis Simão Diagrama de Classes 10/42

11 Operações e Métodos Visibilidade: Privado (-) somente o próprio objeto tem acesso aos métodos privados Público (+) qualquer outro objeto pode invocar os atributos públicos Protegido (#) usado em relacionamento de generalização (herança), somente a própria classe e as classe filhas têm acesso aos métodos protegidos da classe pai Sintaxe padrão: visibilidade nome (lista de parâmetros) : tipo-de-retorno Régis Simão Diagrama de Classes 11/42

12 Tipos de Operações: Operações e Métodos Construtora Operação que cria e/ou inicializa um objeto Primeira operação executada Executada no momento em que o objeto é instanciado Seletora Pode ler, mas não alterar o estado do objeto Modificadora Pode alterar o estado do objeto Destrutora Operação que finaliza um objeto Última operação executada Executada no momento em que o objeto é destruído Régis Simão Diagrama de Classes 12/42

13 Os tipos de relacionamentos são: Associação Agregação Composição Generalização Dependência Realização Um relacionamento também possuem informações, como: Nome Papeis Multiplicidades Outros Relacionamentos Régis Simão Diagrama de Classes 13/42

14 Relacionamento: Associação Relacionamento mais comum entre classes. Mapeia o relacionamento entre os objetos do mundo real. Represente uma dependência estrutural, pois, na implementação, uma classe pode ter atributos do tipo da outra classe. Isto dependerá da navegabilidade. Régis Simão Diagrama de Classes 14/42

15 Relacionamento: Associação Associação Unária. Associação Binária. Associação Ternária ou Associação N-ária. Profes sor Curso Disciplina Régis Simão Diagrama de Classes 15/42

16 Nome de Relacionamento Identifica um relacionamento. Pode-se usar um nome ou um verbo para nomear um relacionamento. O verbo deve ser usado juntamente com a navegabilidade para indicar o sentido de leitura do relacionamento. Recomendação: somente use nomes de relacionamentos quando não tiver claro o significado do relacionamento. Cuidado para não poluir o diagrama. Régis Simão Diagrama de Classes 16/42

17 Papeis de Relacionamento Identifica a função que um objeto da classes assume no relacionamento. Deve ser um substantivo. Também possui visibilidade, pois, em caso de geração de código, este substantivo será o nome do atributo dentro da outra classe. Isto também depende da navegabilidade. Régis Simão Diagrama de Classes 17/42

18 Multiplicidade Indica quantos objetos de uma classe participam do relacionamento com um objeto da outra classe. Valores mais comuns: 1 exatamente um 5 exatamente cinco 0..1 zero ou um 0..* zero ou mais * zero ou mais 1..* um ou mais m..n de m a n 3..5 de 3 a 5 Régis Simão Diagrama de Classes 18/42

19 Navegabilidade Indica que dado um objeto pode-se alcançar outro objeto. Na implementação, a navegabilidade vai definir se um uma classe juntamente com seu papel irão gerar um atributo dentro da outra classe. Régis Simão Diagrama de Classes 19/42

20 Semanticamente: Considerando duas classes, A e B, que se relacionam, a navegabilidade de A para B indica que a partir de um objeto de A pode-se obter rapidamente os objetos de B que se relacionam com o objeto de A. Classe A Navegabilidade Classe B Caso não haja navegabilidade de B para A, para se obter os objetos de A que se relacionam com um objeto de B, deve-se percorrer todos os objetos de A, perguntando se o objeto de B está associado aquele determinado objeto de A. Régis Simão Diagrama de Classes 20/42

21 Navegabilidade Unidirecional: Indeterminada ou Bidirecional: Régis Simão Diagrama de Classes 21/42

22 Navegabilidade Quando se usa a navegabilidade, ganha-se desempenho, pois, rapidamente se alcança outros objetos. Mas perde-se em quantidade de espaço, pois exige-se mais ponteiros para referenciar os outros objetos. Recomendação: não se preocupe com a navegabilidade logo de início, deixe para decidir a navegabilidade após os diagramas de seqüência, pois, você terá uma melhor visão de que objetos deseja-se alcançar. Régis Simão Diagrama de Classes 22/42

23 Classes de Associação Quando existem atributos que são próprios do relacionamento, não pertencendo especificamente a uma das classes que participam do relacionamento. A classe de associação tem as mesmas características de qualquer outra classe. Tem atributos, operações e relacionamentos. Régis Simão Diagrama de Classes 23/42

24 Associação OU É o conceito de OU exclusivo. Uma classe A pode ser relacionar com várias outras classes. Mas quando se diz que estes relacionamentos pertencem a uma associação OU, cada objeto da classe A somente pode se relacionar com os objetos de uma mesma classes. Régis Simão Diagrama de Classes 24/42

25 Relacionamento: Agregação Caso particular de associação Representa um relacionamento do tipo Todo-Parte. A vida do objeto parte não depende da vida do objeto todo. Um objeto parte pode ser compartilhado por vários objetos todos (Agregação por Referência). Também representa uma dependência estrutural, podendo gerar um atributo do tipo da classe parte dentro da classe que representa o todo. Régis Simão Diagrama de Classes 25/42

26 Relacionamento: Composição Caso particular de agregação Também representa um relacionamento do tipo Todo- Parte. A vida do objeto parte depende da vida do objeto todo. Um objeto parte não pode ser compartilhado por vários todos (Agregação por Valor). Também representa uma dependência estrutural, sempre gera um atributo do tipo da classe parte dentro da classe que representa o todo. Régis Simão Diagrama de Classes 26/42

27 Relacionamento: Generalização Relacionamento entre itens gerais e tipos mais específicos Classe Mãe/Superclasse x Classe Filha/Subclasse Relacionamento do tipo é-um Subclasses herdam atributos, operações e relacionamentos da superclasse Necessária para o polimorfismo Régis Simão Diagrama de Classes 27/42

28 Relacionamento: Generalização Que subclasses são da mesma categoria? Forma organizada por categoria Régis Simão Diagrama de Classes 28/42

29 Restrições É um dos mecanismos de extensão da UML. Indica uma restrição sobre um elemento da UML. Por exemplo, sobre associações onde gera a Associação OU. Deve vir entre chaves ({,}), como {ou}. Régis Simão Diagrama de Classes 29/42

30 Restrições Restrições no relacionamento de Generalização: Completo ou Incompleto: usado para indicar se todas as classes filhas de uma herança estão modeladas ou não. Disjunção ou Sobreposição: usada para indicar se existem objetos de uma classe filha que também pode ser enquadrados como objeto de outra classe filha. Régis Simão Diagrama de Classes 30/42

31 Exercícios Exercício Desenhe o diagrama de classes para o sistema de Assinatura de Revistas Régis Simão Diagrama de Classes 31/42

32 Interface É uma classe que possui somente operações e relacionamentos do tipo Implementação e Dependência. Isto é, não define atributos nem métodos. Permite a utilização de chamadas polimórficas sem a utilização de herança. Forma comum Forma estendida Régis Simão Diagrama de Classes 32/42

33 Relacionamento: Realização ou Implementação É um relacionamento entre uma interface e uma classe, onde a classe é obrigada a implementar os serviços definidos pela interface. Forma comum Forma estendida Entre interfaces, o relacionamento passa a ser a Generalização, pois a interface filha herda os serviços da interface mãe. Régis Simão Diagrama de Classes 33/42

34 Relacionamento: Dependência Usado quando uma classe depende de outra para realizar suas funções (comportamentos). Representa uma dependência comportamental e não estrutural. Na implementação, a dependência comportamental pode ocorrer através da passagem de um parâmetro ou de um objeto local de um método, do uso de objeto global ou classe abstrata, etc. Régis Simão Diagrama de Classes 34/42

35 Relacionamento: Dependência Exemplo de uso de Dependência entre interfaces. Régis Simão Diagrama de Classes 35/42

36 Pacote Um pacote é um mecanismo de propósito geral para a organização de elementos em grupo. Na modelagem, um pacote pode conter: classes, visões, relacionamentos, outros pacotes, etc Em um sistema, um pacote contém um conjunto de classes e interfaces. Apresentacao + frminscricao Controle curso + Aluno + Curso - Materia + Pessoa + Professor Régis Simão Diagrama de Classes 36/42

37 O relacionamento entre pacotes é a Dependência. Um pacote também possui o conceito de encapsulamento. Para isso, as classes também possui a informação sobre visibilidade: Pública (+) Pacote Classes que podem ser exportadas para outros pacotes Privada (-) Classes que não são exportadas curso + Aluno + Curso - Materia + Pessoa + Professor Régis Simão Diagrama de Classes 37/42

38 Estereótipo É um outro mecanismo de extensão da UML. Serve para classificar os elementos (Categorizar), criando novos conceitos ou elementos não definidos na UML. Exemplos: Estereótipo de Relacionamento entre Casos de Uso: Include Extend Régis Simão Diagrama de Classes 38/42

39 Estereótipo Exemplos: Estereótipo de Classes Boundary (Fronteira) Control (Controle) Entity (Entidade) Régis Simão Diagrama de Classes 39/42

40 Exercícios Exercício Desenhe o diagrama de classes para o sistema de Vídeo Locadora Régis Simão Diagrama de Classes 40/42

41 Bibliografia FOWLER, Martin. UML Essencial. 3a. edição. Bookman, BOOCH, Grady; RUMBAUGH, James; JACOBSON, Ivar. UML Guia do Usuário. Campus, Régis Simão Diagrama de Classes 41/42

42 FIM!!! Régis Simão Diagrama de Classes 42/42