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Presentación Adptada Alfredo Rodríguez Rojas Profesor Universidad Distrital – F.M.R.N.

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1 Presentación Adptada Alfredo Rodríguez Rojas Profesor Universidad Distrital – F.M.R.N.

2 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Construcción de una casa para fido Puede hacerlo una sola persona Requiere: Modelado mínimo Proceso simple Herramientas simples

3 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Construcción de una casa Construida eficientemente y en un tiempo razonable por un equipo Requiere: Modelado Proceso bien definido Herramientas más sofisticadas

4 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Construcción de un rascacielos

5 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Claves en Desarrollo de SI HerramientasProceso Notación

6 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Sistema Computacional Proceso de Negocios Orden Item envío El modelado captura las partes esenciales del sistema Abstracción - Modelado Visual (MV)

7 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 II. Notación (Visual) - Beneficios Interface de Usuario (Visual Basic, Java,..) Lógica del Negocio (C++, Java,..) Servidor de BDs (C++ & SQL,..) Múltiples Sistemas Componentes Reutilizados Manejar la complejidad Modelar el sistema independientemente del lenguaje de implementación Promover la Reutilización

8 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Historia de UML Comenzó como el Método Unificado, con la participación de Grady Booch y Jim Rumbaugh. Se presentó en el OOPSLA95 El mismo año se unió Ivar Jacobson. Los Tres Amigos son socios en la compañía Rational Software. Herramienta CASE Rational Rose

9 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Historia de UML Nov 97 UML aprobado por el OMG UML 1.2 UML 1.3 UML ? UML 2.0 Revisiones menores UML

10 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Participantes en UML 1.0 Rational Software (Grady Booch, Jim Rumbaugh y Ivar Jacobson) Digital Equipment Hewlett-Packard i-Logix (David Harel) IBM ICON Computing (Desmond DSouza) Intellicorp and James Martin & co. (James Odell) MCI Systemhouse Microsoft ObjecTime Oracle Corp. Platinium Technology Sterling Software Taskon Texas Instruments Unisys

11 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 UML aglutina enfoques OO UML Rumbaugh Jacobson Meyer Harel Wirfs-Brock Fusion Embly Gamma et. al. Shlaer-Mellor Odell Booch Pre- and Post-conditions State Charts Responsabilities Operation descriptions, message numbering Singleton classes Frameworks, patterns, notes Object life cycles

12 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Aspectos Novedosos Definición semi-formal del Metamodelo de UML Mecanismos de Extensión en UML: Stereotypes Constraints Tagged Values Permiten adaptar los elementos de modelado, asignándoles una semántica particular

13 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Inconvenientes en UML Definición del proceso de desarrollo usando UML. UML no es una metodología No cubre todas las necesidades de especificación de un proyecto software. Por ejemplo, no define los documentos textuales Ejemplos aislados Monopolio de conceptos, técnicas y métodos en torno a UML y el OMG

14 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Perspectivas de UML UML es el lenguaje de modelado orientado a objetos estándar predominante ahora y en los próximos años Razones: –Participación de metodólogos influyentes –Participación de importantes empresas –Estándar del OMG Evidencias: –Herramientas que proveen la notación UML –Edición de libros (más de 300 en ) –Congresos, cursos, camisetas, etc.

15 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 UML: Unificado Cruza los métodos y notaciones anteriores Cruza los ciclos de desarrollo Cruza los dominios de aplicación Cruza las plataformas y lenguajes de implantación Cruza los procesos de desarrollo Cruza los conceptos internos

16 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 UML Unified Modeling Language Lenguaje de Modelado Visual de Propósito general Usos: –Especificar, visualizar, construir y documentar artefactos de un sistema software. Se diseñó de manera de independizarlo del método de desarrollo, y se intenta que sea aplicable a todas las etapas del ciclo de vida del software

17 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 UML para visualizar Símbolos con semántica bien definida. UML transciende al lenguaje de programación. Modelo explícito, que facilita la comunicación.

18 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 UML para especificar Especificar es equivalente a construir modelos que cumplan las condiciones de no ambigüedad y completitud. UML cubre la especificación del análisis, diseño e implementación de un sistema software.

19 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 UML para construir Es posible hacer corresponder con los lenguajes de programación (Java, C#, B.Datos, etc.). Modelo UML Ingeniería Directa Ingeniería Inversa CÓDIGO

20 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 UML para documentar UML cubre la documentación de un sistema: –Requisitos –Arquitectura –Diseño –Código fuente –Planificación –Pruebas –Prototipos –Versiones

21 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 UML Estático Vista DiagramasConceptos Principales Vista EstáticaDiagrama de Clases Clase, Asociación, Generalización Dependencia, Realización, Interfase Vista de Casos de Uso Diagrama de Casos de Uso Caso de uso, Actor, Asociación, Extensión, Inclusión, Generalización de caso de uso Vista de Implementación Vista del despliegue (deployment) Diagrama de Componentes Componente, Interfaz, Dependencia, Realización Diagrama de Despliegue Nodo, Componente, Dependencia, Locación

22 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Clases

23 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Casos de Uso

24 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Componentes

25 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Despliegue

26 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 UML Dinámico VistaDiagramasConceptos Principales Vista de Máquina de Estados Diagrama de Estados (statechart) Estado, Evento, Transición, Acción Vista de actividadesDiagrama de Actividades Estado, Actividad, Transición de compleción, Juntura (join), Bifurcación (fork) Vista de InteracciónDiagrama de SecuenciaInteracción, Objeto, Mensaje, Activación Diagrama de Colaboración Colaboración, Interacción, Rol de colaboración, Mensaje

27 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Estados

28 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Actividades

29 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Secuencia

30 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Colaboración

31 UML Gestión del Modelo Vista Diagrama s Conceptos Principales Vista de la gestión del modelo Diagrama de ClasesPaquete, Subsistema, Modelo Vista Diagramas Conceptos Principales TodasTodosRestricción, Estereotipo, Valores tagged (etiquetados) Extensibilidad

32 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Vista de la Gestión del Modelo

33 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Extensibilidad

34 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Casos de Uso Modela la funcionalidad de un sistema percibido desde el usuario externo (actor). Un caso de uso es una unidad de funcionalidad coherente expresado como una transacción entre actores y el sistema. Pueden describirse en varios niveles de detalle. Un caso de uso se implementa como una colaboración en la vista de interacción.

35 Diagrama de Casos de Uso: Elementos Actor: rol que juega un usuario con respecto al sistema. un Actor no necesariamente representa a una persona en particular, sino más bien la labor que realiza frente al sistema. Caso de Uso: Operación o tarea específica que se realiza tras una orden de algún agente externo, originada por una petición de un actor o bien desde la invocación desde otro caso de uso

36 Diagrama de Casos de Uso: Relaciones Asociación: Es el tipo de relación más básica que indica la invocación desde un actor o caso de uso a otra operación (caso de uso). Dependencia o Instanciación: Es una forma muy particular de relación entre clases, en la cual una clase depende de otra, es decir, se instancia (se crea).

37 Diagrama de casos de Uso: Relaciones de Generalización Este tipo de relación esta orientado exclusivamente para casos de uso (y no para actores). Se diferencian por el estereotipo > (uso) o ( >) (herencia). extends: Se recomienda utilizar cuando un caso de uso es similar a otro (en sus características). uses: Se recomienda utilizar cuando se tiene un conjunto de características que son similares en más de un caso de uso y no se desea mantener copiada la descripción de la característica.

38 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 … Casos de Uso: Relaciones –Inclusión : una instancia del Caso de Uso origen incluye también el comportamiento descrito por el Caso de Uso destino > reemplazó al denominado > III. El Paradigma OO: Requisitos

39 … Casos de Uso: Relaciones Ejemplo >: III. El Paradigma OO: Requisitos

40 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 … Casos de Uso: Relaciones –Extensión : el Caso de Uso origen extiende el comportamiento del Caso de Uso destino III. El Paradigma OO: Requisitos

41 … Casos de Uso: Relaciones Ejemplo > : III. El Paradigma OO: Requisitos

42 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 … Casos de Uso: Relaciones Ejemplo > y > : III. El Paradigma OO: Requisitos

43 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 … Casos de Uso: Relaciones Otro ejemplo > y > : III. El Paradigma OO: Requisitos

44 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 … Casos de Uso: Relaciones –Herencia : el Caso de Uso origen hereda la especificación del Caso de Uso destino y posiblemente la modifica y/o amplía III. El Paradigma OO: Requisitos

45 IdentificadorCU- Nombre DescripciónEl sistema deberá comportarse tal como se describe en el siguiente caso de uso { concreto cuando, abstracto durante la realización de los casos de uso } Precondición Secuencia Normal Paso Acción 1 {El, El sistema}, se realiza el caso de uso 2 Si, {el, el sistema} >, se realiza el caso de uso … … Postcondición ExcepcionesPaso Acción 1 Si,{el, el sistema} } >, se realiza el caso de uso, a continuación este caso de uso {continua, aborta} … … RendimientoPaso Cota de tiempo 1 n segundos … … Frecuencia esperada veces / Importancia{sin importancia, importante, vital} Urgencia{puede esperar, hay presión, inmediatamente} Comentarios III. El Paradigma OO: Requisitos

46 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Casos de Uso: Ejemplo Máquina Recicladora El sistema debe : 1.Registrar el número de ítemes ingresados. 2.Imprimir un recibo cuando el usuario lo solicita, que incluye (a) una descripción de lo depositado, (b) el valor de cada item y (c) el total 3.El usuario/cliente presiona el botón de comienzo 4.Existe un operador que desea saber lo siguiente: (a) Cuántos ítemes han sido retornados en el día y (b) al final de cada día, un resumen de todo lo depositado. 5.El operador debe además poder cambiar información asociada a ítemes y dar una alarma en el caso de que (a) un item se atore o (b) no hay más papel.

47 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Máquina Recicladora: Identificación de Actores

48 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Máquina Recicladora: Diagrama Completo

49 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Ejemplo CU Admisnistrador

50 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Ejemplo CU Reserva

51 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Ejemplo CU Trámite

52 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Ejemplo CU Reserva

53 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Clases Modela los conceptos del dominio de la aplicación. Permite visualizar las relaciones entre las clases que involucran el sistema Un diagrama de clases está compuesto por los siguientes elementos: –Clases: atributos, operaciones y visibilidad. –Relaciones: Herencia, Composición, Agregación, Asociación y Uso. –Responsabilidades

54 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Clases: Elementos Clase Es la unidad básica que encapsula toda la información de un Tipo de Objeto (un objeto es una instancia de una clase).

55 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Clases: Elementos Atributo Los atributos describen a una clase. Pueden ser Públicos, Privados o Protegidos. public (+, ): Indica que el atributo será visible tanto dentro como fuera de la clase, es decir, es accesible desde todos lados. private (-, ): Indica que el atributo sólo será accesible desde dentro de la clase (sólo sus métodos lo pueden acceder). protected (#, ): Indica que el atributo no será accesible desde fuera de la clase, pero si podrá ser accesado por métodos de la clase además de las subclases que se deriven (herencia)

56 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Clases: Elementos Operaciones (métodos) Las operaciones o métodos de una clase describen la forma en la cual ésta interactúa con su entorno. Pueden ser Públicas, Privadas o Protegidas. public (+, ): Indica que el método será visible tanto dentro como fuera de la clase, es decir, es accesible desde todos lados. private (-, ): Indica que el método sólo será accesible desde dentro de la clase (sólo otros métodos de la misma clase lo pueden acceder). protected (#, ): Indica que el atributo no será accesible desde fuera de la clase, pero si podrá ser accesado por métodos de la clase además de las subclases que se deriven (herencia)

57 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Clases: Elementos Relaciones entre Clases Las clases interrelacionadas modelan un sistema en su dimensión estática. Existen tres tipos de relaciones básicas: –Dependencia –Generalización –Asociación

58 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Relaciones entre Clases: Dependencia (instanciación o uso) Un cambio en la clase independiente (Aplicación) puede afectar a la clase dependiente (Ventana) La interpretación más frecuente es la de uso: una clase usa a otra como argumento de una operación. El objeto creado no se almacena en el objeto que lo crea.

59 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Relaciones entre Clases: Generalización Relaciona una abstracción general (superclase) con una más concreta del mismo tipo (subclase) Una clase puede tener cero, una (herencia simple) o más superclases (herencia múltiple) Una clase sin superclases es una clase raíz Una clase sin subclases es una clase hoja

60 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Relaciones entre Clases: Generalización - Polimorfismo Una generalización da a lugar al polimorfismo entre clases de una jerarquía de generalizaciones. –Un objeto de una subclase puede sustituir a un objeto de la superclase en cualquier contexto. Lo inverso no es cierto –Una operación de la subclase con igual signatura que una operación de la superclase la anula y sustituye. El polimorfismo es muy útil en la programación.

61 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Relaciones entre Clases: Generalización

62 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Relaciones entre clases: Asociación Relación estructural entre las clases. En general es simétrica Tiene un nombre, que la describe (verbo, con dirección de lectura) Puede tener un rol que describe el papel específico que una clase juega en una asociación. Tiene multiplicidad, que especifica por cada clase el número de objetos de la clase opuesta que se relacionan con un solo objeto de dicha clase a través de la asociación: 1 : uno 0..1 : cero o uno 3 : tres *: muchos 1..*: al menos uno 2,6,7: dos, seis o siete 2-4, : de dos a cuatro y de diez a doce

63 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Relaciones entre clases: Asociación

64 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Relaciones entre Clases Agregación y Composición Composición Relación estática, en donde el tiempo de vida del objeto incluido está condicionado por el tiempo de vida del que lo incluye. El Objeto base se contruye a partir del objeto incluido, es decir, es "parte/todo, como un parámetro pasado por valor. Agregación Relación dinámica, en donde el tiempo de vida del objeto incluido es independiente del que lo incluye. El objeto base utiliza al incluido para su funcionamiento, como un parámetro pasado por referencia.

65 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Relaciones entre Clases: Agregación y Composición Agregación (Por referencia) Composición (Por valor)

66 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Clases: Elementos Responsabilidades La distribución de responsabilidades en un sistema, se realiza identificando un conjunto de clases que colaboran entre sí para llevar a cabo algún comportamiento. Luego hay que identificar el conjunto de responsabilidades para cada clase

67 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Diagrama de Clases

68 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Bibliografía y Referencias: Fundamental James Rumbaugh, Ivar Jacobson, Grady Booch, The Unified Modeling Language Reference Manual, Addison Wesley, 1999 Craig Larman, UML y Patrones, Prentice Hall, 1999 OMG

69 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009 Bibliografía y Referencias Complementaria Rational Robert Muller, Database Design For Smarties: Using UML for Data Modeling, Morgan Kaufmann, 1999 Luis Guerrero, Taller de UML, DCC, Universidad de Chile, 2002, Patricio Salinas, Tutorial de UML, DCC, Universidad de Chile, 2000,

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71 Ingeniería Topográfica BASES DE DATOS Ing. Alfredo Rodríguez RojasFEB.2009


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