Criando Diagramas UML com o StarUML

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1 OpenStax-CNX module: m Criando Diagramas UML com o StarUML Joao Carlos Ferreira dos Santos This work is produced by OpenStax-CNX and licensed under the Creative Commons Attribution License 3.0 Introdução a UML A UML surgiu com o objetivo de unicar o método de desenvolvimento de software usando o conceito de orientação a objetos (OO). Houve uma época que existiram diversos métodos distintos cada um com sua forma de desenvolvimento, não havia um padrão de desenvolvimento usando o paradigma da orientação a objetos. Mas neste mesmo período já tínhamos bons métodos como Object Modeling Technique de James Rumbaugh, Booch de Grady Booch e o Object-Oriented Software Engineering de Ivar Jacobson e, foi à união do que tinha de melhor nesses três métodos que de origem ao padrão UML. Conceitos de Orientação a Objetos Para entender um pouco melhor o método implantado na UML temos que entender o paradigma da programação Orientada a Objetos. Hoje em dia existem muitas linguagens que trabalham com o conceito de orientação a objetos, mas a primeira linguagem que solidicou esse conceito foi à linguagem SmallTalk. A partir dai varias aplicações seguindo esse paradigma foram criadas e até hoje é assim. Vamos ver alguns conceitos da orientação a objetos. Objeto: na programação é tudo que pode existir de concreto ou abstrato no mundo real. Por exemplo: cadeira, pessoa, caneta, avaliação, entre outros. Um objeto possui uma identidade, ou seja, ele é único. Por exemplo, um objeto carro tem as seguintes propriedades: Cor: Preta Modelo: Gol Fabricante: Volkswagen Chassi: 11H838KK Classe: na programação a classe é um modelo utilizado para criação de objetos distintos. Pegando o exemplo anterior vemos que um carro tem os atributos cor, modelo, fabricante e Chassi. Então o que todos os outros objetos terão em comum serão esses atributos, a classe serve para isso para classicar os objetos e criar seus modelos. Visão Geral da UML O objetivo da UML é descrever qualquer sistema baseado no desenvolvimento orientado a objetos através de seus diagramas e anotações. A modelagem de sistemas usando a UML é aplicada em cinco fases, são elas: Analise de Requisitos, Análise, Design, Programação e Teste. Durante essas fases o responsável pelo projeto poderá utilizar diversos diagramas disponíveis na UML. Analise de Requisitos Nessa fase que capturamos as expectativas dos usuários sobre o sistema a ser desenvolvido. As idéias capturadas aqui serão representadas como funções do sistema através de notações chamadas de use-case, e também as interações do sistema junto a usuários ou outros sistemas demonstrados através atores. Com Version 1.1: Sep 28, :06 am

2 OpenStax-CNX module: m a visão dos diagramas montado nessa fase o cliente terá uma idéia dos recursos que estarão disponíveis na aplicação e cará mais fácil o seu entendimento a respeito dos requisitos solicitados. Análise Nessa fase do projeto estudam-se quais serão as entidades necessárias para o funcionamento do sistema. Ou seja, aqui descobrimos supercialmente as classes que irão compor o sistema. Para isso temos o diagrama de Classe representando as entidades e seus relacionamentos. Design Aqui se explora as soluções mais técnicas como descrição mais detalhada do relacionamento do sistema junto aos sistemas legados e possível adição de novas classes para completar o projeto a partir para codicação do sistema. Programação Nessa fase toda a parte já elaborada será convertida em código. Estudam-se todas as classes e seus relacionamentos e a partir disso o código é gerado. Teste Nessa fase são realizados os testes de unidade e os testes de integração. Os testes de unidade são aplicáveis individualmente em cada classe. Já os testes de integração são aplicados sobre um conjunto de classes e seus recursos (por exemplo, conexão a banco de dados). Por m o software é testado pelo usuário nal para vericar se o que foi estabelecido no modelo de diagrama do use-case realmente foi atingido. Os Diagramas Abordados Nesse artigo falarei sobre três tipos de grácos: o diagrama de caso de uso, diagrama de classes e o diagrama de sequência. Abordarei de forma simples e pratica esses diagramas e ao nal do artigo criarei exemplos de cada um deles. O Diagrama de Caso de Uso O Diagrama de caso de uso tem foco no comportamento do sistema. Sua construção deve ser feita de forma clara sem ambiguidade. A construção do diagrama de caso de uso é baseada nos requisitos que foram levantados junto ao cliente. Os elementos básicos desse diagrama são: Caso de Uso uma elipse contendo um texto onde descrevemos qual a responsabilidade do caso de uso dentro do sistema. Figure 1 Ator um boneco magrelo que representa um personagem ou sistema externo que interage com o caso de uso. Geralmente descrevemos qual o seu papel colocando um texto abaixo do boneco.

3 OpenStax-CNX module: m Figure 2 Fronteira do Sistema um retângulo que representa a fronteira do sistema, ou seja, seus limites dentro de uma determinada visão. É dentro dessa fronteira que cam todos os casos de Uso. Figure 3 Extends Descreve cenários opcionais de um caso de uso. São executados se algumas condições são satisfeitas. É como se fosse um teste para saber se um caso de uso vai ou não ser estendido. includs -Descreve um cenário que indica obrigatoriedade onde a execução do primeiro caso de uso obriga a execução do segundo caso de uso. O Diagrama de Classes O diagrama de classes é utilizado para representar classes e seus relacionamentos dentro do projeto. Esse diagrama é composto por um retângulo divido em três partes que representam a estrutura da classe (nome, atributos e operações).

4 OpenStax-CNX module: m Figure 4 Diagrama de Sequências Esse diagrama serve para demonstrar a interação entre os objetos. Essa interação acontece através de mensagens ordenadas entre os objetos do sistema. O diagrama de sequência possui dois eixos: eixo vertical, que mostra o tempo e o eixo horizontal que mostra os objetos do sistema. Para adicionar esse diagrama primeiro vamos incluir um novo pacote da mesma forma que os outros que já foram criados após isso clique com o botão direito sobre o pacote e vá a Add Diagram Sequence Diagram. Para adicionar os objetos já existentes devemos ir aos pacotes correspondentes clicar sobre os objetos segure e araste para a área do diagrama de sequencia. Para adicionar os outros objetos devemos utilizar a caixa de ferramentas que ca do lado esquerdo: Figure 5 Após a inclusão dos objetos o diagrama cara assim:

5 OpenStax-CNX module: m Figure 6 O Programa StarUML StarUML é uma ferramenta Open Source utilizada para desenvolvimento rápido de projetos modelados pela UML. Mais informações podem ser encontradas no site da ferramenta 1. Nota: os desenhos de diagramas nesse artigo foram todos feitos através do StarUML Instalando o StarUML Baixando: Acessar o site 2 clicar sobre link StarUML Download depois sobre ( ) StarUML 5.0 (Windows Installer) Stable 5.0 (21.67MB) optar por uma forma de instalação (escolhi o staruml-5.0-with-cm.exe). Instalando: Dê dois cliques sobre o executável

6 OpenStax-CNX module: m Figure 7 Clique em Next

7 OpenStax-CNX module: m Figure 8 Marque a opção I accept the agrement e clique em Next

8 OpenStax-CNX module: m Figure 9 Escolha o diretório de instalação ou deixe o sugerido e clique em Next

9 OpenStax-CNX module: m Figure 10 Dê o nome da pasta (ou deixe o sugerido) de atalho que será criada no menu do Windows e clique em Next.

10 OpenStax-CNX module: m Figure 11 Caso queira criar um atalho do programa na área de trabalho deixe marcado a caixa Create a Desktop icon e clique em Next

11 OpenStax-CNX module: m Figure 12 Clique em Install e aguarde a instalação do programa.

12 OpenStax-CNX module: m Figure 13 Depois disso o programa será instalado e estará disponível em Inicial Todos os Programas StarUML (ou o nome que foi colocado na instalação). Implementando na Prática o Uso da UML - Mão na Massa Nessa parte do artigo teremos a modelagem de um sistema escolar de informática usando os diagramas que foram abordados anteriormente. O objetivo é mostrar de forma pratica a aplicação da UML em desenvolvimento de sistemas orientado a objetos. A ferramenta utilizada para montagens dos grácos será o StarUML. Estudo de Caso: o sistema desenvolvido será para uma escola de informática, a escola precisa de um software onde a secretaria possa cadastrar as turmas de um semestre. Quando o aluno se matricular o sistema nanceiro deve ser avisado (aqui temos uma emissão de boleto). O sistema deve fornecer uma lista de turmas cadastradas para controle dos professores. O sistema deve ter um controle de acesso (usuário e senha). Iniciei o programa StarUML através do atalha na área de trabalho (caso não tenha esse atalho use a opção já explicada anteriormente). Ao abrir o programa clique em Empty Projtect conforme a imagem abaixo:

13 OpenStax-CNX module: m Figure 14 Agora vamos criar primeiro o diagrama de caso de uso e monta-lo conforme os requisitos propostos no estudo de caso. Com o StarUML aberto do lado direito da tela no Model Explore clique com o botão direito sobre Unititled e escolha Add Package. Feito isso poderá renomear o pacote para o nome que quiser. Agora clique sobre o pacote e escolha Add Diagram Use Case Diagram. Pronto do lado esquerdo do programa teremos todos os itens para criação do Diagrama de Caso de Uso.

14 OpenStax-CNX module: m Figure 15 Agora para criação do diagrama precisamos analisar dentro do contexto descrito no estudo de caso quais serão os possíveis usuários do sistema e ainda quais as interações desse sistema junto a outros sistemas. Assim podemos criar os atores do diagrama de caso de uso. o sistema desenvolvido será para uma escola de informática, a escola precisa de um software onde a secretaria possa cadastrar as turmas de um semestre. Quando o aluno se matricular o sistema nanceiro deve ser avisado (aqui temos uma emissão de boleto). O sistema deve fornecer uma lista de turmas cadastradas para controle dos professores. O sistema deve ter um controle de acesso (usuário e senha). Analisando o estudo de caso acima temos o seguinte: Secretária: não é um usuário do sistema, mas terá interação com ele e por tanto pode ser considerada um ator. Aluno: é um usuário do sistema e por tanto é um ator. Financeiro: não é um usuário do sistema, mas terá interação com ele e por isso pode ser considerado um ator. Professor: é um usuário do sistema e por tanto é um ator. Denido os usuários podemos identicar agora os casos de uso do sistema. Bom no caso do aluno o que ele pode fazer é realizar a sua matricula no sistema, temos então o caso de uso realizar matricula em consequência podemos ter a criação de outro caso de uso que seria o gerar boleto essa ocorrência tem o nome de includ. No caso da secretária podemos ter basicamente três casos de uso que são: Cadastrar Turmas, Cadastrar Professor e Cadastrar Aluno. No caso do Cadastrar Aluno podemos dizer que a secretaria faça o cadastro do aluno em casos de problemas por parte do aluno ao tentar cadastra-se no sistema. O professor pode basicamente gerar três casos de uso também que são: Cadastrar Frequência, Lançar Nota, Consultar Lista Turma.

15 OpenStax-CNX module: m O nanceiro tem basicamente a função de administrar os pagamentos dos alunos junto ao sistema de tesouraria. Nota: os casos de uso criados são bem simples, pois são para ns didáticos, é claro que poderíamos encontrar muito mais casos nesse senário. Após a montagem do Diagrama de Caso de Uso teríamos essa visão: Figure 16 Criado o diagrama de caso de uso vamos agora para o Diagrama de Classes. O diagrama de classes é baseado nas entidades que levantamos dentro do contexto do estudo de caso tanto entidades explicitas como implícitas. Analisando o contexto temos as seguintes classes: Aluno, Professor, Disciplina, Curso e Turma. Secretaria e Financeiro como são sistemas externos não estou incluindo na analise. Para adicionar um diagrama de classes temos que clicar com o botão direito do mouse sobre o pacote e ir a Add Diagram Class Diagram. Pronto temos todos os itens para construção das classes:

16 OpenStax-CNX module: m Figure 17 Feito isso agora começo a construção das classes junto com seus possíveis atributos e métodos. Classe Aluno: o que basicamente compõe essa classe são os atributos nome, sexo, matricula, datanascimento. Todos esses atributos serão privados, ou seja, serão todos de acesso exclusivo da classe assim para acessa-los de fora da classe será necessário à construção dos métodos Getter e Setter. Não é necessário à visão desses métodos no diagrama apenas os métodos relevantes são considerados. Os métodos dessa classe são: registraraluno, cosultaraluno, excluiraluno e alterarmatricula. Classe Professor: basicamente é composta pelos atributos nome, sexo e registro. Os métodos dessa classe são: consultarturma, lancarnota e realizarfrequencia. Todos os atributos da classe serão privados e precisão de seus métodos Getter e Setter. Classe Turma: é composta pelos atributos codigo, codigoaluno, codigoprofessor. Os métodos dessa classe são listarturma, listaralunos. Os atributos dessa classe serão privados. Classe Curso: é composta pelos atributos código e nome apenas e os métodos consultarcurso e incluir- Curso. Os atributos são privados. Classe Disciplina: é composta pelos atributos código e nome, e pelos métodos consultardisciplina e incluirdisciplina.

17 OpenStax-CNX module: m Classe DetalheTurma: é uma classe que auxilia no relacionamento da classe turma junto as classes Aluno e Professor. Essa classe é composta pelos atributos codigoaluno, codigoprofessor e codigoturma. Todos os atributos dessa classe são privados. Classe DetalheCurso: é uma classe que auxilia no relacionamento da classe curso junto a classe Turma. É composta pelos atributos codigocurso e codigoturma. Os atributos dessa classe são privados. DetalheDisciplina: é uma classe que auxilia no relacionamento da classe Disciplina junta a classe Curso. É composta pelos atributos codigocurso e codigodisciplina. Seus atributos são privados. Depois de criado o diagrama de classe vai car assim: Figure 18 Agora vou mostrar um exemplo da criação do Diagrama de Sequência. O diagrama de sequencia é baseado nos casos de uso e ele descreve o uxo de eventos de cada caso, assim sendo, para cada caso de uso descoberto será necessário à criação de um diagrama de sequencia, mas não criarei todos os diagramas de sequencia mostrarei apenas um diagrama relacionado ao caso de uso Lançar Nota que é executado pelo ator Professor. Para adicionar o diagrama de sequencia repetimos os mesmos passos dos outros diagramas. Primeiro adicionamos um pacote depois adicionamos um Sequence Diagram. Para incluir os objetos no diagrama temos que selecionar os pacotes onde já existem as classes e os casos de uso selecionar o objeto segurar e arrastar para a área de criação. Objetos novos podem ser adicionados pela paleta que ca do lado esquerdo:

18 OpenStax-CNX module: m Figure 19 Após a inclusão de todos os objetos o gráco ca assim: Figure 20

19 OpenStax-CNX module: m Referência: Melo, A. C. (2010). Desenvolvendo Aplicações com UML 2.2. Rio de Janeiro: Brasporte. StarUML. (s.d.). Welcome to StarUML. Acesso em 09 de 2013, disponível em StarUML The Open Source UML/MDA Platform.