Engenharia de Software I

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1 Engenharia de Software I Rogério Eduardo Garcia Bacharelado em Ciência da Computação Aula 05 Material preparado por Fernanda Madeiral Delfim Tópicos Aula 5 Contextualização UML Astah Diagramas no Astah Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 2 1

2 Análise Vs. Projeto Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 3 A/POO Como as responsabilidades devem ser atribuídas a classes de objetos? Como os objetos devem interagir? Quais classes devem fazer o quê? [Larman, 2004] Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 4 2

3 A/POO Soluções consagradas para os problemas de projeto podem ser (e têm sido) expressas na forma de princípios, heurísticas ou padrões [Larman, 2004] Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 5 A/POO Análise OO: enfatiza na descoberta e descrição dos objetos (conceitos) no domínio do problema Projeto OO: enfatiza na definição dos objetos de software e como eles colaboram para a satisfação dos requisitos Implementação OO: os objetos de projeto são implementados [Larman, 2004] Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 6 3

4 Exemplo Biblioteca Conceito do domínio titulo print() Livro Visualização de conceito de domínio Representação em uma linguagem de programação OO public class Livro { private String titulo; public Capitulo print() { } } [Larman, 2004] Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 7 7 Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 8 4

5 UML UML (Unified Modeling Language) é uma família de notações gráficas¹, apoiada por um metamodelo² único, que ajuda na descrição e no projeto de sistemas de software ¹É a sintaxe gráfica da linguagem de modelagem ²Descreve a semântica dos elementos de modelagem Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 9 UML UML nasceu da unificação das muitas linguagens gráficas de modelagem OO (final de 1980, início de 1990) UML é uma linguagem visual para especificar, construir e documentar os artefatos de software (OMG) Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 10 5

6 UML Aplicação UML como rascunho Diagramas incompletos e informais criados para explorar partes difíceis do problema ou espaço de soluções UML como planta de software Diagramas detalhados usados para: Engenharia reversa: para visualizar e melhor entender o código existente em diagramas UML Geração de código: engenharia avante Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 11 UML Aplicação UML como linguagem de programação Especificação executável completa de um sistema de software Código executável será automaticamente gerado Ainda em desenvolvimento em termos de teoria, ferramentas robustas e usabilidade... Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 12 6

7 UML A mesma notação pode ser usada para três perspectivas diferentes: Perspectiva conceitual Perspectiva de especificação Perspectiva de implementação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 13 UML A mesma notação pode ser usada para três perspectivas diferentes: Conceitual Os diagramas são interpretados como descrevendo coisas em uma situação do mundo real ou domínio de interesse De especificação Os diagramas descrevem abstrações de software ou componentes com especificações e interfaces Sem comprometimento com uma implementação particular (LP) Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 14 7

8 UML A mesma notação pode ser usada para três perspectivas diferentes (cont.): De implementação Os diagramas descrevem implementações de software em uma tecnologia particular Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 15 Diagramas da UML Diagrama Linhagem Atividades Na UML 1 Classes Na UML 1 Comunicação Colaboração da UML 1 Componentes Na UML 1 Estruturas Compostas Na UML 2 Instalação Na UML 1 Visão Geral da Interação UML 2 Objetos Extra-oficialmente na UML 1 Pacotes Extra-oficialmente na UML 1 Sequência Na UML 1 Máquinas de Estado Na UML 1 Sincronismo Na UML 2 Casos de Uso Na UML 1 Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 16 [Fowler, 2005] 8

9 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 17 Astah Astah Community é uma ferramenta para trabalhar com diagramas UML Link de download: Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 18 9

10 Astah Menu Visão do projeto Elementos de diagrama Visão das propriedades Editor de diagramas Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 19 Astah Menu: é o menu principal e a barra de ferramentas do Astah Visão do projeto: Estrutura (em árvore): exibe a estrutura de modelos (diagramas) Herança: exibe a estrutura de herança Mapa: exibe um editor de diagrama inteiro Diagrama: exibe uma lista de diagramas no projeto Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 20 10

11 Astah Visão das propriedades: em que é permitido a edição das propriedades dos modelos Editor de diagramas: área em que os diagramas são editados Elementos de diagrama: barra de ferramentas que disponibiliza elementos específicos para cada diagrama e elementos em comum Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 21 Astah Criação de um projeto: File -> New, no menu principal ou Create a New File, na barra de ferramentas Criação de um projeto com um modelo: File -> New By Template, e selecione um arquivo de modelo Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 22 11

12 Astah Criação de um modelo: Diagram, no menu principal, e escolha um diagrama Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 23 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 24 12

13 Casos de Uso Os casos de uso são uma técnica para captar os requisitos funcionais de um sistema Um caso de uso é uma narrativa sobre como o sistema é utilizado por meio da descrição das interações entre os usuários de um sistema e o próprio sistema Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 25 Casos de Uso Exemplo Caso de Uso: Compra de Produto Cenário principal de sucesso: 1. O cliente navega pelo catálogo e seleciona itens para comprar 2. O cliente vai para o caixa 3. O cliente preenche o formulário da remessa (endereço de entrega; opção de entrega imediata ou em três dias) 4. O sistema apresenta a informação completa do faturamento, incluindo a remessa Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 26 13

14 Casos de Uso Exemplo Cenário principal de sucesso (cont.): 5. O cliente preenche a informação de cartão de crédito 6. O sistema autoriza a compra 7. O sistema confirma imediatamente a venda 8. O sistema envia uma confirmação para o cliente por Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 27 Casos de Uso Exemplo Extensões: 3a. Cliente regular.1: O sistema mostra a informação atual da remessa, a informação de preço e a informação de cobrança.2: O cliente pode aceitar ou escrever por cima desses padrões, retornando ao CPS, no passo 6 6a. O sistema falha na autorização da compra a crédito.1: O cliente pode inserir novamente a informação do cartão de crédito ou cancelar Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 28 14

15 Casos de Uso Um diagrama de casos de uso mostra a fronteira de um sistema, o que está fora dele e como o sistema é usado Serve como uma ferramenta de comunicação que resume o comportamento do sistema e seus atores Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 29 Casos de Uso no Astah Diagram -> UseCase Diagram Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 30 15

16 Casos de Uso no Astah ator pacote associação generalização caso de uso <<extend>> <<include>> dependência Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 31 Casos de Uso no Astah Ator, caso de uso e associação Pacotes Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 32 16

17 Casos de Uso no Astah Generalização (de ator e de caso de uso) Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 33 Casos de Uso Relacionamento entre casos de uso Inclusão: uma instância de Realizar pedido inclui o comportamento especificado por Validar cliente Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 34 17

18 Casos de Uso Relacionamento entre casos de uso Extensão: uma instância de Cadastrar cliente pode ser acrescentado para descrever o comportamento de Realizar pedido Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 35 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 36 18

19 Classes Um diagrama de classes descreve os tipos de objetos presentes no sistema e os vários tipos de associações estáticas existentes entre eles Mostram, também, as propriedades e as operações de uma classe, e as restrições que se aplicam à maneira como os objetos estão conectados Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 37 Classes no Astah Diagram -> Class Diagram Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 38 19

20 Classes no Astah classe associação classe associativa generalização dependência pacote agregação agregação para navegação composição composição para navegação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 39 Classes no Astah Classe privado Nome da classe Atributos público Operações Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 40 20

21 Classes no Astah Associação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 41 Classes no Astah Associação com multiplicidade A multiplicidade é uma indicação de quantos objetos podem preencher a propriedade Comuns: 1, 0..1 e * Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 42 21

22 Classes no Astah Agregação: é a associação parte de ; os objetos contidos podem existir sem serem parte do objeto que os contém Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 43 Classes no Astah Composição: os objetos contidos não fazem sentido fora do contexto do objeto que os contém Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 44 22

23 Classes no Astah Generalização Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 45 Classes no Astah Dependência: existe se mudanças na definição de um elemento (fornecedor) podem causar mudanças ao outro (cliente) cliente fornecedor Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 46 23

24 Classes no Astah Classe de associação: permitem acrescentar atributos e operações na associação de duas classes Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 47 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 48 24

25 Atividades Um diagrama de atividades descreve lógica de procedimento, processo de negócio e fluxo de trabalho Suportam comportamento paralelo Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 49 Atividades no Astah Diagram -> Activity Diagram Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 50 25

26 Atividades no Astah partição vertical nó inicial atividade final fluxo bifurcação partição horizontal ação ação de chamada de comportamento nó de decisão/ intercalação junção Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 51 Atividades no Astah Nó inicial Bifurcação Ação Decisão Fluxo Intercalação Junção Atividade final Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 52 26

27 Atividades no Astah Nome da atividade Sub-atividade Parâmetro de entrada Parâmetro de saída Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 53 Atividades no Astah Partição Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 54 27

28 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 55 Sequência Um diagrama de sequência captura o comportamento de um único cenário Mostra objetos e mensagens que são passadas entre esses objetos dentro de um caso de uso Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 56 28

29 Sequência no Astah Diagram -> Sequence Diagram Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 57 Sequência no Astah linha de vida Criação de participantes Mensagem de retorno mensagem Exclusão de participantes Auto-exclusão Operador (loop, alt,...) Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 58 29

30 Sequência no Astah (análise) Cenário simples de Processar Venda para pagamento com dinheiro: 1. O cliente chega a um ponto de pagamento equipado com um PDV, trazendo vários bens ou serviços que deseja comprar. 2. O caixa inicia uma nova venda. 3. O caixa digita o identificador do item. 4. O sistema registra a linha de item da venda e exibe a descrição, o preço do item e o total parcial corrente. O caixa repete os passos 3 e 4 até que indique ter terminado. 5. O sistema apresenta o total, com os impostos já calculados. 6. O caixa informa o total ao cliente e solicita o pagamento. 7. O cliente paga e o sistema trata o pagamento. Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 59 Sequência no Astah (projeto) Diagrama para controle centralizado Mensagem recebida Participante Linha de vida Retorno ativação Autochamada Mensagem Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 60 30

31 Sequência no Astah (projeto) Diagrama para controle distribuído parâmetro Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 61 Sequência no Astah (projeto) Criação e exclusão de participantes criação Exclusão a partir de outro objeto Auto-exclusão Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 62 31

32 Sequência no Astah (projeto) Operador Quadro Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 63 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 64 32

33 Comunicação Um diagrama de comunicação ilustra as interações entre objetos em forma de grafo ou rede Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 65 Comunicação no Astah Diagram -> Communication Diagram Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 66 33

34 Comunicação no Astah Participante Mensagem Ligação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 67 Comunicação no Astah autovínculo Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 68 34

35 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 69 Componentes Um diagrama de componente mostra como os componentes são interligados por intermédio de interfaces Um componente representa uma parte modular de um sistema que encapsula seu conteúdo e pode ser substituída Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 70 35

36 Componentes no Astah Diagram -> Component Diagram Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 71 Componentes no Astah Componente Interface fornecida Conector Interface Interface requerida Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 72 36

37 Componentes no Astah Notação alternativa para indicar o uso ou a solicitação de uma interface Componente Interface requerida Interface fornecida Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 73 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 74 37

38 Instalação Um diagrama de instalação (implantação) mostra quais partes do software são executadas em quais partes do hardware Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 75 Instalação no Astah Diagram -> Deployment Diagram Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 76 38

39 Instalação no Caminho de comunicação Astah Nó de dispositivo Nó de ambiente de execução Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 77 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 78 39

40 Estruturas Compostas Um diagrama de estruturas compostas tem a capacidade de decompor hierarquicamente uma classe em uma estrutura interna Isso permite a divisão em partes de um objeto complexo Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 79 Estruturas Compostas no Astah Diagram -> Composite Structure Diagram Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 80 40

41 Estruturas Compostas no Astah Parte Conector de delegação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 81 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 82 41

42 Máquina de Estados Um diagrama de máquina de estados ilustra os eventos e os estados de um objeto e o comportamento de um objeto em resposta a um evento Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 83 Máquina de Estados no Astah Diagram -> Statemachine Diagram Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 84 42

43 Máquina de Estados no Astah Estado inicial Estado Estado final Transição Estado de histórico Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 85 Máquina de Estados no Astah Estado inicial Transição Estado Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 86 43

44 Máquina de Estados no Astah Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 87 Máquina de Estados no Astah Estado de histórico Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 88 44

45 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 89 Pacotes Um pacote é uma construção que permite agrupar elementos UML em unidades de nível mais alto Os elementos podem ser classes, diagramas ou outros pacotes Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 90 45

46 Pacotes no Astah Pacote Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 91 Pacotes no Astah Pacote Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 92 46

47 Pacotes no Astah Dependência Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 93 Classificação dos diagramas da UML Diagrama estrutura classes comportamento casos de uso objetos instalação estruturas compostas componentes pacotes atividades interações máquina de estados sequência comunicação sincronização visão geral da interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 94 47

48 Objetos (Instâncias) Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 95 Visão Geral de Interação Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 96 48

49 Temporização (Sincronização) Ciência da Computação - Engenharia de Software I - Rogério Eduardo Garcia 97 49

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