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Publicada porVidal Cuervo Modificado hace 9 años
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1 www.dsic.upv.es/~uml Claves en Desarrollo de SI HerramientasProceso Notación I. Introducción: Modelado de SWI
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2 www.dsic.upv.es/~uml Sistema Computacional Proceso de Negocios Orden Item envío “El modelado captura las partes esenciales del sistema ” Abstracción - Modelado Visual (MV) I. Introducción: Modelado de SW
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3 www.dsic.upv.es/~uml MV para manejar la complejidad I. Introducción: Modelado de SW
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4 www.dsic.upv.es/~uml Interfaz de Usuario (Visual Basic, Java,..) Lógica del Negocio (C++, Java,..) Servidor de BDs (C++ & SQL,..) “Modelar el sistema independientemente del lenguaje de implementación” MV para definir la Arquitectura del SW I. Introducción: Modelado de SW
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5 www.dsic.upv.es/~uml Múltiples Sistemas MV promueve la reutilización Componentes Reutilizados I. Introducción: Modelado de SW
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6 www.dsic.upv.es/~uml Introducción: UML
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7 www.dsic.upv.es/~uml ¿Qué es UML? UML = Unified Modeling Language Un lenguaje de propósito general para el modelado orientado a objetos Documento “OMG Unified Modeling Language Specification” UML combina notaciones provenientes desde: Modelado Orientado a Objetos Modelado de Datos Modelado de Componentes Modelado de Flujos de Trabajo (Workflows) I. Introducción: UML
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8 www.dsic.upv.es/~uml Situación de Partida Diversos métodos y técnicas OO, con muchos aspectos en común pero utilizando distintas notaciones Inconvenientes para el aprendizaje, aplicación, construcción y uso de herramientas, etc. Pugna entre distintos enfoques (y correspondientes gurús) Establecer una notación estándar I. Introducción: UML
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9 www.dsic.upv.es/~uml 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 I. Introducción: UML
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10 www.dsic.upv.es/~uml 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 I. Introducción: UML
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11 www.dsic.upv.es/~uml Inconvenientes en UML Definición del proceso de desarrollo usando UML. UML no es una metodología Falta integración con respecto de otras técnicas tales como patrones de diseño, interfaces de usuario, documentación, etc. Ejemplos aislados “Monopolio de conceptos, técnicas y métodos en torno a UML” I. Introducción: UML
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12 www.dsic.upv.es/~uml Perspectivas de UML UML será el lenguaje de modelado orientado a objetos estándar predominante los próximos años Razones: Participación de metodólogos influyentes Participación de importantes empresas Aceptación del OMG como notación estándar Evidencias: Herramientas que proveen la notación UML “Edición” de libros Congresos, cursos, “camisetas”, etc. I. Introducción: UML
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13 www.dsic.upv.es/~uml Breve Tour por UML
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14 www.dsic.upv.es/~uml Modelos y Diagramas Un modelo captura una vista de un sistema del mundo real. Es una abstracción de dicho sistema, considerando un cierto propósito. Así, el modelo describe completamente aquellos aspectos del sistema que son relevantes al propósito del modelo, y a un apropiado nivel de detalle. Diagrama: una representación gráfica de una colección de elementos de modelado, a menudo dibujada como un grafo con vértices conectados por arcos OMG UML 1.4 Specification II. Breve Tour por UML
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15 www.dsic.upv.es/~uml Un proceso de desarrollo de software debe ofrecer un conjunto de modelos que permitan expresar el producto desde cada una de las perspectivas de interés El código fuente del sistema es el modelo más detallado del sistema (y además es ejecutable). Sin embargo, se requieren otros modelos... Cada modelo es completo desde su punto de vista del sistema, sin embargo, existen relaciones de trazabilidad entre los diferentes modelos... Modelos y Diagramas II. Breve Tour por UML
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16 www.dsic.upv.es/~uml Diagramas de UML Diagrama de Casos de Uso Diagrama de Clases Diagrama de Objetos Diagramas de Comportamiento Diagrama de Estados Diagrama de Actividad Diagramas de Interacción Diagrama de Secuencia Diagrama de Colaboración Diagramas de implementación Diagrama de Componentes Diagrama de Despliegue II. Breve Tour por UML
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17 www.dsic.upv.es/~uml... Diagramas de UML Use Case Diagrams Use Case Diagrams Diagramas de Casos de Uso Scenario Diagrams Scenario Diagrams Diagramas de Colaboración State Diagrams State Diagrams Diagramas de Componentes Component Diagrams Component Diagrams Diagramas de Distribución State Diagrams State Diagrams Diagramas de Objetos Scenario Diagrams Scenario Diagrams Diagramas de Estados Use Case Diagrams Use Case Diagrams Diagramas de Secuencia State Diagrams State Diagrams Diagramas de Clases Diagramas de Actividad Modelo II. Breve Tour por UML Los diagramas expresan gráficamente partes de un modelo
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18 www.dsic.upv.es/~uml 4+1 vistas de Kruchten (1995) Vista Lógica Vista de Procesos Vista de Distribución Vista de Realización Vista de los Casos de Uso Organización de Modelos Este enfoque sigue el browser de Rational Rose II. Breve Tour por UML
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19 www.dsic.upv.es/~uml Paquetes en UML Los paquetes ofrecen un mecanismo general para la organización de los modelos/subsistemas agrupando elementos de modelado Se representan gráficamente como: II. Breve Tour por UML
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20 www.dsic.upv.es/~uml … Paquetes en UML Cada paquete corresponde a un submodelo (subsistema) del modelo (sistema) Un paquete puede contener otros paquetes, sin límite de anidamiento pero cada elemento pertenece a (está definido en) sólo un paquete Una clase de un paquete puede aparecer en otro paquete por la importación a través de una relación de dependencia entre paquetes II. Breve Tour por UML
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21 www.dsic.upv.es/~uml … Paquetes en UML Todas las clases no son necesariamente visibles desde el exterior del paquete, es decir, un paquete encapsula a la vez que agrupa El operador “::” permite designar una clase definida en un contexto distinto del actual II. Breve Tour por UML
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22 www.dsic.upv.es/~uml … Paquetes en UML II. Breve Tour por UML
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23 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Casos de Uso Casos de Uso es una técnica para capturar información de cómo un sistema o negocio trabaja, o de cómo se desea que trabaje No pertenece estrictamente al enfoque orientado a objeto, es una técnica para captura de requisitos II. Breve Tour por UML
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24 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplos II. Breve Tour por UML
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25 www.dsic.upv.es/~uml … Ejemplos En el paquete tipos de venta: II. Breve Tour por UML
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26 www.dsic.upv.es/~uml … Ejemplos II. Breve Tour por UML
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27 www.dsic.upv.es/~uml … Ejemplos II. Breve Tour por UML Práctica 2
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28 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Secuencia II. Breve Tour por UML
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29 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Colaboración Práctica 3 II. Breve Tour por UML
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30 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Clases El Diagrama de Clases es el diagrama principal para el análisis y diseño Un diagrama de clases presenta las clases del sistema con sus relaciones estructurales y de herencia La definición de clase incluye definiciones para atributos y operaciones El modelo de casos de uso aporta información para establecer las clases, objetos, atributos y operaciones II. Breve Tour por UML
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31 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplos (Clase y Visibilidad) II. Breve Tour por UML
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32 www.dsic.upv.es/~uml … Ejemplos (Asociación) II. Breve Tour por UML
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33 www.dsic.upv.es/~uml … Ejemplos (Clase Asociación) II. Breve Tour por UML
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34 www.dsic.upv.es/~uml … Ejemplos (Generalización) II. Breve Tour por UML
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35 www.dsic.upv.es/~uml … Ejemplos Prácticas 4-8 II. Breve Tour por UML
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36 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Estados II. Breve Tour por UML
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37 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Actividad Buscar Bebida Poner café en filtroAñadir agua al depósito Coger taza Poner filtro en máquina Encender máquina Café en preparación Servir café Coger zumo Beber [no hay café] [hay café [no zumo] [hay zumo] / cafetera.On indicador de fin II. Breve Tour por UML
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38 www.dsic.upv.es/~uml Emitir billete Pasajero Vendedor Airline … Otro Ejemplo (con swim lines) Solicitar pago Reservar plazas Confirmar plaza reservada Pagar pasaje Informar alternativas y precios Verificar existencia vuelo Dar detalles vuelo Solicitar pasaje Seleccionar vuelo II. Breve Tour por UML
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39 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama Componentes II. Breve Tour por UML
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40 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Despliegue II. Breve Tour por UML
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41 www.dsic.upv.es/~uml Resumen UML define una notación que se expresa como diagramas sirven para representar modelos/subsistemas o partes de ellos El 80 por ciento de la mayoría de los problemas pueden modelarse usando alrededor del 20 por ciento de UML-- Grady Booch II. Breve Tour por UML
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42 www.dsic.upv.es/~uml El Paradigma Orientado a Objeto usando UML
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43 www.dsic.upv.es/~uml ¿Por qué la Orientación a Objetos? Proximidad de los conceptos de modelado respecto de las entidades del mundo real Mejora captura y validación de requisitos Acerca el “espacio del problema” y el “espacio de la solución” Modelado integrado de propiedades estáticas y dinámicas del ámbito del problema Facilita construcción, mantenimiento y reutilización III. El Paradigma Orientado a Objeto
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44 www.dsic.upv.es/~uml ¿Por qué la Orientación a Objetos? Conceptos comunes de modelado durante el análisis, diseño e implementación Facilita la transición entre distintas fases Favorece el desarrollo iterativo del sistema Disipa la barrera entre el “qué” y el “cómo” Sin embargo, existen problemas... III. El Paradigma Orientado a Objeto
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45 www.dsic.upv.es/~uml “...Los conceptos básicos de la OO se conocen desde hace dos décadas, pero su aceptación todavía no está tan extendida como los beneficios que esta tecnología puede sugerir” “...La mayoría de los usuarios de la OO no utilizan los conceptos de la OO de forma purista, como inicialmente se pretendía. Esta práctica ha sido promovida por muchas herramientas y lenguajes que intentan utilizar los conceptos en diversos grados” --Wolfgang Strigel Problemas en OO III. El Paradigma Orientado a Objeto
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46 www.dsic.upv.es/~uml Un objeto contiene datos y operaciones que operan sobre los datos, pero... Podemos distinguir dos tipos de objetos degenerados: Un objeto sin datos (que sería lo mismo que una biblioteca de funciones) Un objeto sin “operaciones”, con sólo operaciones del tipo crear, recuperar, actualizar y borrar (que se correspondería con las estructuras de datos tradicionales) Un sistema construido con objetos degenerados no es un sistema verdaderamente orientado a objetos “Las aplicaciones de gestión están constituidas mayoritariamente por objetos degenerados” … Problemas en OO III. El Paradigma Orientado a Objeto
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47 www.dsic.upv.es/~uml Reflexiones respecto de Situación Actual de Desarrollo de SI AnálisisDiseño Enfoque Estructurado Enfoque OO Diagramas de Casos de Uso Diagramas de Actividad Diagramas de Secuencia Diagramas de Colaboración d DFDs Diagrama de Clases Diagrama de Estados Diagramas de Actividad DEs Modelo Relacional !! Implementación Entornos de Programación Visual Bases de Datos (Objeto-) Relacionales Modelo Relacional E-R III. El Paradigma Orientado a Objeto
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48 www.dsic.upv.es/~uml Fundamentos de Modelado OO
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49 www.dsic.upv.es/~uml Objetos Objeto = unidad atómica que encapsula estado y comportamiento La encapsulación en un objeto permite una alta cohesión y un bajo acoplamiento Un objeto puede caracterizar una entidad física (coche) o abstracta (ecuación matemática) III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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50 www.dsic.upv.es/~uml … Objetos El Modelado de Objetos permite representar el ciclo de vida de los objetos a través de sus interacciones En UML, un objeto se representa por un rectángulo con un nombre subrayado Otro Objeto Un Objeto Otro Objeto más III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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51 www.dsic.upv.es/~uml … Objetos Ejemplo de varios objetos relacionados: III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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52 www.dsic.upv.es/~uml … Objetos Objeto = Identidad + Estado + Comportamiento El estado está representado por los valores de los atributos Un atributo toma un valor en un dominio concreto III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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53 www.dsic.upv.es/~uml Clases y Objetos III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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54 www.dsic.upv.es/~uml Oid (Object Identifier) Cada objeto posee un oid. El oid establece la identidad del objeto y tiene las siguientes características: Constituye un identificador único y global para cada objeto dentro del sistema Es determinado en el momento de la creación del objeto Es independiente de la localización física del objeto, es decir, provee completa independencia de localización Identidad III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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55 www.dsic.upv.es/~uml Es independiente de las propiedades del objeto, lo cual implica independencia de valor y de estructura No cambia durante toda la vida del objeto. Además, un oid no se reutiliza aunque el objeto deje de existir No se tiene ningún control sobre los oids y su manipulación resulta transparente Sin embargo, es preciso contar con algún medio para hacer referencia a un objeto utilizando referencias del dominio (valores de atributos) … Identidad III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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56 www.dsic.upv.es/~uml Estado El estado evoluciona con el tiempo Algunos atributos pueden ser constantes El comportamiento agrupa las competencias de un objeto y describe las acciones y reacciones de ese objeto Las operaciones de un objeto son consecuencia de un estímulo externo representado como mensaje enviado desde otro objeto III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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57 www.dsic.upv.es/~uml Comportamiento Ejemplo de interacción: III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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58 www.dsic.upv.es/~uml … Comportamiento Los mensajes navegan por los enlaces, a priori en ambas direcciones Estado y comportamiento están relacionados Ejemplo: no es posible aterrizar un avión si no está volando. Está volando como consecuencia de haber despegado del suelo III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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59 www.dsic.upv.es/~uml Persistencia La persistencia de los objetos designa la capacidad de un objeto trascender en el espacio/tiempo Podremos después reconstruirlo, es decir, cogerlo de memoria secundaria para utilizarlo en la ejecución (materialización del objeto) Los lenguajes OO no proponen soporte adecuado para la persistencia, la cual debería ser transparente, un objeto existe desde su creación hasta que se destruya III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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60 www.dsic.upv.es/~uml Comunicación Un sistema informático puede verse como un conjunto de objetos autónomos y concurrentes que trabajan de manera coordinada en la consecución de un fin específico El comportamiento global se basa pues en la comunicación entre los objetos que la componen III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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61 www.dsic.upv.es/~uml … Comunicación Categorías de objetos: Activos - Pasivos Cliente – Servidores, Agentes Objeto Activo: posee un hilo de ejecución (thread) propio y puede iniciar una actividad Objeto Pasivo: no puede iniciar una actividad pero puede enviar estímulos una vez que se le solicita un servicio Cliente es el objeto que solicita un servicio. Servidor es el objeto que provee el servicio solicitado III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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62 www.dsic.upv.es/~uml … Comunicación Los agentes reúnen las características de clientes y servidores Son la base del mecanismo de delegación Introducen indirección: un cliente puede comunicarse con un servidor que no conoce directamente III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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63 www.dsic.upv.es/~uml … Comunicación Ejemplo en el que un agente hace de aislante: Un agente Un cliente Sevidor 1 Servidor 2 III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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64 www.dsic.upv.es/~uml El Concepto de Mensaje La unidad de comunicación entre objetos se llama mensaje El mensaje es el soporte de una comunicación que vincula dinámicamente los objetos que fueron separados previamente en el proceso de descomposición Adquiere toda su fuerza cuando se asocia al polimorfismo y al enlace dinámico III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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65 www.dsic.upv.es/~uml … El Concepto de Mensaje Objeto 4Objeto 3 Objeto 2 Objeto 1 : Mensaje E : Mensaje D : Mensaje C : Mensaje A III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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66 www.dsic.upv.es/~uml Mensaje y Estímulo Un estímulo causará la invocación de una operación, la creación o destrucción de un objeto o la aparición de una señal Un mensaje es la especificación de un estímulo Tipos de flujo de control: Llamada a procedimiento o flujo de control anidado Flujo de control plano Retorno de una llamada a procedimiento Otras variaciones Esperado (balking) Cronometrado (time-out) III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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67 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Casos de Uso III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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68 www.dsic.upv.es/~uml Casos de Uso Los Casos de Uso (Ivar Jacobson) describen bajo la forma de acciones y reacciones el comportamiento de un sistema desde el punto de vista del usuario Permiten definir los límites del sistema y las relaciones entre el sistema y el entorno Los Casos de Uso son descripciones de la funcionalidad del sistema independientes de la implementación Comparación con respecto a los Diagramas de Flujo de Datos del Enfoque Estructurado III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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69 www.dsic.upv.es/~uml … Casos de Uso Los Casos de Uso cubren la carencia existente en métodos previos (OMT, Booch) en cuanto a la determinación de requisitos Los Casos de Uso particionan el conjunto de necesidades atendiendo a la categoría de usuarios que participan en el mismo Están basado en el lenguaje natural, es decir, es accesible por los usuarios III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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70 www.dsic.upv.es/~uml … Casos de Uso Ejemplo: III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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71 www.dsic.upv.es/~uml … Casos de Uso Actores: Principales: personas que usan el sistema Secundarios: personas que mantienen o administran el sistema Material externo: dispositivos materiales imprescindibles que forman parte del ámbito de la aplicación y deben ser utilizados Otros sistemas: sistemas con los que el sistema interactúa La misma persona física puede interpretar varios papeles como actores distintos El nombre del actor describe el papel desempeñado III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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72 www.dsic.upv.es/~uml … Casos de Uso Los Casos de Uso se determinan observando y precisando, actor por actor, las secuencias de interacción, los escenarios, desde el punto de vista del usuario Un escenario es una instancia de un caso de uso Los casos de uso intervienen durante todo el ciclo de vida. El proceso de desarrollo estará dirigido por los casos de uso III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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73 www.dsic.upv.es/~uml Casos de Uso: Relaciones UML define cuatro tipos de relación en los Diagramas de Casos de Uso: Comunicación III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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74 www.dsic.upv.es/~uml … 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: Diagrama de Casos de Uso
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75 www.dsic.upv.es/~uml … Casos de Uso: Relaciones Extensión : el Caso de Uso origen extiende el comportamiento del Caso de Uso destino III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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76 www.dsic.upv.es/~uml … 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: Diagrama de Casos de Uso
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77 www.dsic.upv.es/~uml … Casos de Uso: Relaciones Ejemplo: III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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78 www.dsic.upv.es/~uml … Casos de Uso: Relaciones Ejemplo: III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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79 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo: … Casos de Uso
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80 www.dsic.upv.es/~uml Casos de Uso: Construcción Un caso de uso debe ser simple, inteligible, claro y conciso Generalmente hay pocos actores asociados a cada Caso de Uso Preguntas clave: ¿cuáles son las tareas del actor? ¿qué información crea, guarda, modifica, destruye o lee el actor? ¿debe el actor notificar al sistema los cambios externos? ¿debe el sistema informar al actor de los cambios internos? III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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81 www.dsic.upv.es/~uml … Casos de Uso: Construcción La descripción del Caso de Uso comprende: el inicio: cuándo y qué actor lo produce? el fin: cuándo se produce y qué valor devuelve? la interacción actor-caso de uso: qué mensajes intercambian ambos? objetivo del caso de uso: ¿qué lleva a cabo o intenta? cronología y origen de las interacciones repeticiones de comportamiento: ¿qué operaciones son iteradas? situaciones opcionales: ¿qué ejecuciones alternativas se presentan en el caso de uso? III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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82 www.dsic.upv.es/~uml Modelo de Casos de Uso y Modelo Conceptual (Análisis) La especificación de cada caso de uso y los correspondientes Diagramas de Interacción establecen el vínculo con el modelo conceptual En métodos OO que carecen de una técnica de captura de requisitos se comienza inmediatamente con la construcción del modelo conceptual (análisis) III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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83 www.dsic.upv.es/~uml Diagramas de Interacción
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84 www.dsic.upv.es/~uml Interacción Los objetos interactúan para realizar colectivamente los servicios ofrecidos por las aplicaciones. Los diagramas de interacción muestran cómo se comunican los objetos en una interacción Existen dos tipos de diagramas de interacción: el Diagrama de Colaboración y el Diagrama de Secuencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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85 www.dsic.upv.es/~uml Mensajes Sintaxis para mensajes : predecesor / guarda secuencia: retorno := msg(args) III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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86 www.dsic.upv.es/~uml Diagramas de interacción El Diagrama de Secuencia es más adecuado para observar la perspectiva cronológica de las interacciones El Diagrama de Colaboración ofrece una mejor visión espacial mostrando los enlaces de comunicación entre objetos El D. de Colaboración puede obtenerse automáticamente a partir del correspondiente D. de Secuencia (o viceversa) III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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87 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Secuencia Muestra la secuencia de mensajes entre objetos durante un escenario concreto Cada objeto viene dado por una barra vertical El tiempo transcurre de arriba abajo Cuando existe demora entre el envío y la atención se puede indicar usando una línea oblicua III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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88 www.dsic.upv.es/~uml … Diagrama de Secuencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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89 www.dsic.upv.es/~uml III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción Diagrama de Secuencia mostrando foco de control, condiciones, recursión creación y destrucción de objetos
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90 www.dsic.upv.es/~uml … Diagrama de Secuencia III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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91 www.dsic.upv.es/~uml … Diagrama de Secuencia
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92 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Colaboración Son útiles en la fase exploratoria para identificar objetos La distribución de los objetos en el diagrama permite observar adecuadamente la interacción de un objeto con respecto de los demás La estructura estática viene dada por los enlaces; la dinámica por el envío de mensajes por los enlaces III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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93 www.dsic.upv.es/~uml Mensajes Un mensaje desencadena una acción en el objeto destinatario Un mensaje se envía si han sido enviados los mensajes de una lista (sincronización): A B A.1, B.3 / 1:Mensaje III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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94 www.dsic.upv.es/~uml … Mensajes Un mensaje se envía de manera condicionada: A B [x>y] 1: Mensaje III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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95 www.dsic.upv.es/~uml … Mensajes Un mensaje que devuelve un resultado: A B 1: distancia:= mover(x,y) III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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96 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Secuencia
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97 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Colaboración
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98 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Clases
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99 www.dsic.upv.es/~uml Clasificación El mundo real puede ser visto desde abstracciones diferentes (subjetividad) Mecanismos de abstracción: Clasificación / Instanciación Composición / Descomposición Agrupación / Individualización Especialización / Generalización La clasificación es uno de los mecanismos de abstracción más utilizados III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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100 www.dsic.upv.es/~uml Clases La clase define el ámbito de definición de un conjunto de objetos Cada objeto pertenece a una clase Los objetos se crean por instanciación de las clases III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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101 www.dsic.upv.es/~uml Clases: Notación Gráfica Cada clase se representa en un rectángulo con tres compartimientos: nombre de la clase atributos de la clase operaciones de la clase motocicleta color cilindrada velocidad maxima arrancar acelerar frenar III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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102 www.dsic.upv.es/~uml Clases: Notación Gráfica Otros ejemplos: lista primero ultimo añadir quitar cardinalidad pila apilar desapilar cardinalidad III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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103 www.dsic.upv.es/~uml Clases: Encapsulación La encapsulación presenta dos ventajas básicas: Se protegen los datos de accesos indebidos El acoplamiento entre las clases se disminuye Favorece la modularidad y el mantenimiento Los atributos de una clase no deberían ser manipulables directamente por el resto de objetos III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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104 www.dsic.upv.es/~uml … Clases: Encapsulación Los niveles de encapsulación están heredados de los niveles de C++: (-) Privado : es el más fuerte. Esta parte es totalmente invisible (excepto para clases friends en terminología C++) (#) Los atributos/operaciones protegidos están visibles para las clases friends y para las clases derivadas de la original (+) Los atributos/operaciones públicos son visibles a otras clases (cuando se trata de atributos se está transgrediendo el principio de encapsulación) III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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105 www.dsic.upv.es/~uml … Clases: Encapsulación Ejemplo: III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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106 www.dsic.upv.es/~uml Relaciones entre Clases Los enlaces entre de objetos pueden representarse entre las respectivas clases Formas de relación entre clases: Asociación y Agregación (vista como un caso particular de asociación) Generalización/Especialización Las relaciones de Agregación y Generalización forman jerarquías de clases III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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107 www.dsic.upv.es/~uml Asociación La asociación expresa una conexión bidireccional entre objetos Una asociación es una abstracción de la relación existente en los enlaces entre los objetos III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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108 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo: … Asociación PersonaCompañía trabaja-para nombre s. nombre dirección jefe Administra empleado * * emplea-a 0.. 1 * marido casado-con mujer III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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109 www.dsic.upv.es/~uml Especificación de multiplicidad (mínima...máxima) 1Uno y sólo uno 0..1Cero o uno M..NDesde M hasta N (enteros naturales) *Cero o muchos 0..*Cero o muchos 1..*Uno o muchos (al menos uno) La multiplicidad mínima >= 1 establece una restricción de existencia … Asociación III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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110 www.dsic.upv.es/~uml Asociación Cualificada AerolíneaViajero nro_billete * 0..1 Tablero Ajedrez fila columna 1 1 Cuadro Reduce la multiplicidad del rol opuesto al considerar el valor del cualificador III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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111 www.dsic.upv.es/~uml La agregación representa una relación parte_de entre objetos En UML se proporciona una escasa caracterización de la agregación Puede ser caracterizada con precisión determinando las relaciones de comportamiento y estructura que existen entre el objeto agregado y cada uno de sus objetos componentes Agregación III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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112 www.dsic.upv.es/~uml Caracterizaciones relacionadas con la multiplicidad Objeto Agregado Objeto Componente Máxima 1 disjunto > 1 no disjunto Multiplicidad Máxima 1 univaluado > 1 multivaluado Multiplicidad Mínima 0 flexible > 0 estricta Multiplicidad Multiplicidad Mínima 0 nulos permitidos > 0 nulos no permitidos Agregación: Caracterización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases (mín c, máx c ) (mín a, máx a )
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113 www.dsic.upv.es/~uml En UML sólo se distingue entre agregación y composición (aggregate composition), siendo esta última disjunta y estricta Además se una agregación se podría caracterizar según: ¿Puede el objeto parte comunicarse directamente con objetos externos al objeto agregado? No => inclusiva Si => no inclusiva ¿Puede cambiar La composición del objeto agregado? Si => dinámica No => estática... Agregación: Caracterización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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114 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplos III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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115 www.dsic.upv.es/~uml... Ejemplos III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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116 www.dsic.upv.es/~uml … Ejemplos Cuenta Persona 1 * or Asociación excluyente Empresa * * UsuarioEstación está-autorizado-en prioridad privilegios camb_privil Autorización * * Clase de asociación Polígono Punto contiene 3.. * 1 {ordenado} Agregación III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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117 www.dsic.upv.es/~uml Clases y Objetos Diagrama de Clases y Diagramas de Objetos pertenecen a dos vistas complementarias del modelo Un Diagrama de Clases muestra la abstracción de una parte del dominio Un Diagrama de Objetos representa una situación concreta del dominio Las clases abstractas no son instanciadas III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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118 www.dsic.upv.es/~uml Generalización Permite gestionar la complejidad mediante un ordenamiento taxonómico de clases Se obtiene usando los mecanismos de abstracción de Generalización y/o Especialización La Generalización consiste en factorizar las propiedades comunes de un conjunto de clases en una clase más general III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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119 www.dsic.upv.es/~uml Nombres usados: clase padre - clase hija. Otros nombres: superclase - subclase, clase base - clase derivada Las subclases heredan propiedades de sus clases padre, es decir, atributos y operaciones (y asociaciones) de la clase padre están disponibles en sus clases hijas... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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120 www.dsic.upv.es/~uml La Generalización y Especialización son equivalentes en cuanto al resultado: la jerarquía y herencia establecidas Generalización y Especialización no son operaciones reflexivas ni simétricas pero sí transitivas... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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121 www.dsic.upv.es/~uml... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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122 www.dsic.upv.es/~uml La especialización es una técnica muy eficaz para la extensión y reutilización Restricciones predefinidas en UML: disjunta - no disjunta total (completa) - parcial (incompleta)... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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123 www.dsic.upv.es/~uml La noción de clase está próxima a la de conjunto Dada una clase, podemos ver el conjunto relativo a las instancias que posee o bien relativo a las propiedades de la clase Generalización y especialización expresan relaciones de inclusión entre conjuntos... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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124 www.dsic.upv.es/~uml Particionamiento del espacio de objetos => Clasificación Estática Particionamiento del espacio de estados de los objetos => Clasificación Dinámica En ambos casos se recomienda considerar generalizaciones/especializaciones disjuntas... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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125 www.dsic.upv.es/~uml Un ejemplo de Clasificación Estática:... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases { estática }
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126 www.dsic.upv.es/~uml Un ejemplo de Clasificación Dinámica:... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases { dinámica }
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127 www.dsic.upv.es/~uml Extensión: Posibles instancias de una clase Intensión: Propiedades definidas en una clase int(A) int(B) ext(B) ext(A)... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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128 www.dsic.upv.es/~uml Clasificación Estática ext(C 0 ) = ext(C i ) completa ext(C i ) ext(C j ) = disjunta... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases C0C0 C1C1 CnCn { static }
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129 www.dsic.upv.es/~uml Clasificación Dinámica ext(C 0 ) = ext(C i ) completa ext t (C i ) ext t (C j ) = disjunta en t ext t1 (C i ) ext t2 (C j ) posiblemente no disjunta en diferentes instantes... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases C0C0 C1C1 CnCn { dinámica }
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130 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo: varias especializaciones a partir de la misma clase padre, usando discriminadores:... Generalización III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Vehículo Aéreo AviónHelicóptero ComercialMilitar estructura uso
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131 www.dsic.upv.es/~uml Clasificación Múltiple (herencia múltiple) Se presenta cuando una subclase tiene más de una superclase La herencia múltiple debe manejarse con precaución. Algunos problemas son el conflicto de nombre y el conflicto de precedencia Se recomienda un uso restringido y disciplinado de la herencia. Java y Ada 95 simplemente no ofrecen herencia múltiple III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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132 www.dsic.upv.es/~uml … Herencia Múltiple Uso disciplinado de la herencia múltiple: clasificaciones disjuntas con clases padre en hojas de jerarquías alternativas III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Animal BípedoCuadrúpedo Con Pelos Con Plumas Con Escamas Herbívoro Carnívoro cubertura cobertura comida nro patas comida Conejo
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133 www.dsic.upv.es/~uml Principio de Sustitución El Principio de Sustitución de Liskow (1987) afirma que: “Debe ser posible utilizar cualquier objeto instancia de una subclase en el lugar de cualquier objeto instancia de su superclase sin que la semántica del programa escrito en los términos de la superclase se vea afectado.” III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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134 www.dsic.upv.es/~uml … Principio de Sustitución Dado que los programadores pueden introducir código en las subclases redefiniendo las operaciones, es posible introducir involuntaria- mente incoherencias que violen el principio de sustitución El polimorfismo que veremos a continuación no debería implementarse sin este principio III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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135 www.dsic.upv.es/~uml Polimorfismo El término polimorfismo se refiere a que una característica de una clase puede tomar varias formas El polimorfismo representa en nuestro caso la posibilidad de desencadenar operaciones distintas en respuesta a un mismo mensaje Cada subclase hereda las operaciones pero tiene la posibilidad de modificar localmente el comportamiento de estas operaciones III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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136 www.dsic.upv.es/~uml … Polimorfismo Ejemplo: todo animal duerme, pero cada clase lo hace de forma distinta dormir ? ? III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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137 www.dsic.upv.es/~uml … Polimorfismo Dormir() { en un árbol } Dormir() { sobrela espalda } Dormir() { sobre el vientre } Dormir() { } III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases Animal dormir() León dormir() Oso dormir() Tigre dormir()
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138 www.dsic.upv.es/~uml … Polimorfismo La búsqueda automática del código que en cada momento se va a ejecutar es fruto del enlace dinámico El cumplimiento del Principio de Sustitución permite obtener un comportamiento y diseño coherente III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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139 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo:
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140 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo:
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141 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Estados
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142 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Estados Los Diagramas de Estados representan autómatas de estados finitos, desde el p.d.v. de los estados y las transiciones Son útiles sólo para los objetos con un comportamiento significativo El formalismo utilizado proviene de los Statecharts (Harel) III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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143 www.dsic.upv.es/~uml Cada objeto está en un estado en cierto instante El estado está caracterizado parcialmente por los valores algunos de los atributos del objeto El estado en el que se encuentra un objeto determina su comportamiento Cada objeto sigue el comportamiento descrito en el D. de Estados asociado a su clase Los D. De Estados y escenarios son complementarios … Diagrama de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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144 www.dsic.upv.es/~uml Los D. de Estados son autómatas jerárquicos que permiten expresar concurrencia, sincronización y jerarquías de objetos Los D. de Estados son grafos dirigidos Los D. De Estados de UML son deterministas Los estados inicial y final están diferenciados del resto La transición entre estados es instantánea y se debe a la ocurrencia de un evento … Diagrama de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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145 www.dsic.upv.es/~uml Estados y Transiciones A B Evento [condición] / Acción … Diagrama de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados Tanto el evento como la acción se consideran instantáneos
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146 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo de un Diagrama de Estados para la clase persona: … Diagrama de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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147 www.dsic.upv.es/~uml Podemos especificar la solicitud de un servicio a otro objeto como consecuencia de la transición: A B Evento [condición] / OtroObjeto.Operación Acciones III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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148 www.dsic.upv.es/~uml Se puede especificar el ejecutar una acción como consecuencia de entrar, salir, estar en un estado, o por la ocurrencia de un evento: estado A entry: acción por entrar exit: acción por salir do: acción mientras en estado … Acciones III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados on evento: acción
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149 www.dsic.upv.es/~uml Generalización de Estados Podemos reducir la complejidad de estos diagramas usando la generalización de estados Distinguimos así entre superestado y subestados Un estado puede contener varios subestados disjuntos Los subestados heredan las variables de estado y las transiciones externas III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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150 www.dsic.upv.es/~uml Generalización de Estados Ejemplo: A B C e1 e2 III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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151 www.dsic.upv.es/~uml Quedaría como: C ab A B e1 e2 Generalización de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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152 www.dsic.upv.es/~uml Las transiciones de entrada deben ir hacia subestados específicos: C ab A B e1 e2 e0 … Generalización de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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153 www.dsic.upv.es/~uml Es preferible tener estados iniciales de entrada a un nivel de manera que desde los niveles superiores no se sepa a qué subestado se entra: C ab A B e1 e2 e1 e0 … Generalización de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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154 www.dsic.upv.es/~uml La agregación de estados es la composición de un estado a partir de varios estados independientes La composición es concurrente por lo que el objeto estará en alguno de los estados de cada uno de los subestados concurrentes … Generalización de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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155 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo: … Generalización de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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156 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo: … Generalización de Estados III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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157 www.dsic.upv.es/~uml Destrucción del Objeto La destrucción de un objeto es efectiva cuando el flujo de control del autómata alcanza un estado final no anidado La llegada a un estado final anidado implica la “subida” al superestado asociado, no el fin del objeto III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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158 www.dsic.upv.es/~uml … Destrucción de Objeto Ejemplo: III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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159 www.dsic.upv.es/~uml Transiciones temporizadas Las esperas son actividades que tienen asociada cierta duración La actividad de espera se interrumpe cuando el evento esperado tiene lugar Este evento desencadena una transición que permite salir del estado que alberga la actividad de espera. El flujo de control se transmite entonces a otro estado III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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160 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo: … Transiciones temporizadas A esperar dinero entry: Mostrar mensaje exit: cerrar ranura B anular transacción / Abrir ranura Depósito efectuado después de 30 segundos III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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161 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo:
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162 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Actividad El Diagrama de Actividad es una especialización del Diagrama de Estado, organizado respecto de las acciones y usado para especificar: Un método Un caso de uso Un proceso de negocio (Workflow) Las actividades se enlazan por transiciones automáticas. Cuando una actividad termina se desencadena el paso a la siguiente actividad III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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163 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplos III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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164 www.dsic.upv.es/~uml... Ejemplos III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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165 www.dsic.upv.es/~uml... Ejemplos III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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166 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Componentes
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167 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Componentes Los diagramas de componentes describen los elementos físicos del sistema y sus relaciones Muestran las opciones de realización incluyendo código fuente, binario y ejecutable III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes
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168 www.dsic.upv.es/~uml...Diagrama de Componentes Los componentes representan todos los tipos de elementos software que entran en la fabricación de aplicaciones informáticas. Pueden ser simples archivos, paquetes de Ada, bibliotecas cargadas dinámicamente, etc. Las relaciones de dependencia se utilizan en los diagramas de componentes para indicar que un componente utiliza los servicios ofrecidos por otro componente III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes
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169 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo: … Diagramas de Componentes III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
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170 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Despliegue
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171 www.dsic.upv.es/~uml Diagrama de Despliegue Los Diagramas de Despliegue muestran la disposición física de los distintos nodos que componen un sistema y el reparto de los componentes sobre dichos nodos III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
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172 www.dsic.upv.es/~uml Los estereotipos permiten precisar la naturaleza del equipo: Dispositivos Procesadores Memoria Los nodos se interconectan mediante soportes bidireccionales que pueden a su vez estereotiparse … Diagrama de Despliegue III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
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173 www.dsic.upv.es/~uml Ejemplo de conexión entre nodos: Terminal Punto de Venta > Base de Datos > Control > Podemos distinguir tipos de nodos y conexiones por estereotipado … Diagrama de Despliegue III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue >
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174 www.dsic.upv.es/~uml Conclusiones
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175 www.dsic.upv.es/~uml Claves en el Desarrollo de SI Herramientas p.e. Rational Rose Proceso p.e. Rational Unified Process Notación UML V. Conclusiones
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176 www.dsic.upv.es/~uml Modelado de SI: Algunas Reflexiones Modelar para concebir el sistema y/o para la documentarlo Pragmatismo, los modelos deben ser útiles Sencillez y Elegancia Distintos nivel de abstracción, diferentes modelos Seguimiento de transformaciones durante el proceso (Traceability) Sincronización de modelos Dificultades para la introducción de técnicas y herramientas de modelado V. Conclusiones
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177 www.dsic.upv.es/~uml Bibliografía Recomendada UML Object Management Group www.omg.org/uml/www.omg.org/uml/ Meta-links www.cetus-links.org/oo_uml.html Pierre-Alain Muller “Instant UML” Martin Fowler, “UML Destilled” (“UML Gota a Gota”) Terry Quatrani, “Visual Modeling...”, un caso de estudio Herramientas CASE Herramientas basadas en UML www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byPrice.html Otras Revista IEEE Software, Conferencias: OOPSLA, ECOOP Patrones http://www.cmcrossroads.com/bradapp/docs/patterns- intro.html V. Conclusiones
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