programação orientado a objeto -

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Análise Orientada a Objetos

Requisitos de Software 2

EstruturaIntroduçãoMétodos de Desenvolvimento OOUML

HistóricoConceitos básicosElementos BásicosDiagramas

Diagrama de Casos de UsoDiagrama de ClassesDiagrama de SeqüênciaDiagrama de Colaboração.

Orientação Baseada em Objetos Introdução

“ Nós percebemos o mundo como uma coleção de objetos

que interagem entre si”Requisitos de Software 4

Estuda os problemas com utilização de modelos fundamentados em conceitos do mundo real.

A estrutura básica é o objeto, que combina a estrutura e o comportamento dos dados em uma única entidade.

Contrasta com os métodos tradicionais, onde a estrutura e o comportamento dos dados têm pouca vinculação.

Orientação Baseada em Objetos


Histórico

Evoluiu do desenvolvimento (programação) para a análise

Linguagem Simula – Final da década de 60

Linguagem Simula67 – 1967

Linguagem SmallTalk – 1980

Técnicas de Análise e Projeto OO – A partir de 1980


Características

Princípios básicos da orientação a objetos:qualquer coisa é um objeto;objetos realizam tarefas através da requisição de serviços a outros objetos;cada objeto pertence a uma determinada classe;a classe é um repositório para comportamento associado ao objeto; eclasses são organizadas em hierarquias.

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Características

Existem algumas características que definem uma abordagem orientada a objetos:

Identidade (Objeto);Classificação (Classe) ;Mensagens;Abstração:

Encapsulamento;Polimorfismo; e Herança.


Características - Identidade

Os dados são subdivididos em entidades distintas, denominadas objetos.

Cada objeto tem sua própria identidade, ou seja, dois atributos são distintos, mesmo que tenham os mesmos valores para seus atributos.

Lâmpada Automóvel do Pedro Automóvel da Ana


Características - Classificação

Os objetos que possuem a mesma estrutura de dados (atributos) e o mesmo comportamento (operações) são agrupados em uma classe.Cada classe descreve um conjunto infinito de objetos individuais;Cada objeto é chamado instância de uma classe;Os objetos possuem os mesmos atributos, porém, podendo ter valores diferentes para cada objeto.


Classe Automóvel Objetos da classe Automóvel

Atributosmarcanúmero de portas

Operaçõesacelerarbrecarmudar marcha

Automóvel do Pedro

Automóvel da Ana

Características - Classificação

Exemplo:


Características - Mensagens

Objetos não executam suas operações aleatoriamentedeve haver um estímulo enviado a este objeto;o objeto pode responder a estímulos a ele enviados;

Independente da origem do estímulo, quando ele ocorre, diz-se que o objeto está recebendo uma mensagem requisitando que ele realize alguma operação;“objetos de um sistema estão trocando mensagens”significa que estes objetos estão enviando mensagens uns aos outros com o objetivo de realizar alguma tarefa dentro do sistema no qual estão inseridos.


Características - Encapsulamento

O conceito de encapsulamento é decorrente do fato de se combinar, em um objeto, os dados (atributos) e os métodos que manipulam estes dados;Os atributos de uma classe somente são acessíveis pelos métodos da própria classe

Outras classes só podem acessar os atributos através de métodos públicos;

O encapsulamento garante que a classe seja uma caixinha preta para o usuário: ele não sabe o que há dentro do objeto, sabe apenas para que ele serve e quais os métodos disponíveis para a manipulação deste;

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Características - Polimorfismo

Do grego “muita formas”;Tais formas se referem aos vários comportamentos que um mesmo método pode assumir;É a possibilidade de dar a um mesmo método, por exemplo, variadas formas, de acordo com o momento em que se decide utilizá-lo;Por exemplo, a operação consultar saldo() pode atuar de forma diferente nas classes ContaPoupança e ContaCorrente;


Compartilhamento de atributos e operações entre classes com base em um relacionamento hierárquico;Uma classe pode ser definida de forma abrangente (classe mãe ou super classe) e depois refinada em sucessivas subclasses mais definidas;Cada subclasse incorpora, ou herda, todas as características da superclasse, podendo acrescentar suas próprias características.

Características - Herança


PESSOANomeEndereço

Incluir()Excluir()

FÍSICACPFSexo

JURÍDICACGCConsultar()

Características - Herança

Exemplo:


Benefícios da OO

Pode representar melhor o mundo real (herança, agregações, entre outros);A mesma notação é utilizada em todas as fases do desenvolvimento de um sistema;Dedicação maior nas fases de análise e projeto, com uma grande quantidade de métodos de representação da realidade a ser implementada;Diminuição dos erros de implementação, em decorrência da grande dedicação às fases anteriores;


Melhoria da comunicação entre desenvolvedor e usuário, devido a possibilidade de fácil e completa representação da realidade implementada;Redução do tempo de manutenção, pois as revisões são mais fáceis e rápidas, pela organização detalhada do sistema;Favorece a reutilização, pela construção de componentes mais independentes;

Benefícios da OO


Benefícios da OO

Facilidade de extensão, visto que os objetos tem sua estrutura bem definida;Por todas as características acima, ocorre um aumento da produtividade, qualidade e flexibilidade.

Produtividade, pela facilidade de reutilização a partir de componentes já desenvolvidos;Qualidade, pela independência entre os objetos, que permite uma maior organização; eFlexibilidade, pelos mecanismos de herança e polimorfismo, que permitem menor redundância de código e fácil manutenção;

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Métodos de Desenvolvimento Orientado a Objeto


Métodos de Desenvolvimento OO

O primeiro método foi criado por Matt Flavin, empregando, como enfoque principal, o que hoje é conhecido como análise de entidade/ relacionamento estendido (herança e agregação);

No início dos anos 80, Jacobson, LearMonth e Burchett desenvolveram a idéia de especificar os estados que uma entidade poderia assumir em seu ciclo de vida;


Métodos orientados a objeto procuraram tanto redefinir quanto estender métodos existentes;

A técnica OMT e Shlaer/Mellor beneficiam-se da modelagem funcional e de dados;

Existem muitos métodos híbridos: combinam aspectos de orientação a objetos e métodos estruturados;




Histórico

Métodos OO começaram a aparecer entre meados de 70 e início dos anos 80;Alguns eventos que contribuíram para a disseminação de métodos OO:

Foram escritos livros sobre análise e projeto OO, porSchlaer e Mellor, em 1989 e 1991;Peter Coad e Edward Yourdon escreveram livros que propuseram um enfoque leve e orientado a protótipos;



HistóricoAlguns eventos que contribuíram para a disseminação de métodos OO (cont):

Rumbaugh liderou uma equipe de pesquisadores nos laboratórios da General Eletric, resultando em seu popular livro sobre métodos chamado OMT – Object Modeling Technique, em 1991 e 1996;O método de Booch e livros publicados pelo autor, em 1994 e 1995;Os livros de Ivar Jacobson sobre seu método, OOSE –Object-Oriented Software Engineering, em 1994 e 1995.



Booch

Desenvolvido, em 1991, por Grady Booch;Consistia no emprego de técnicas de projeto OO, sendo estendido, mais tarde, para suportar análise OO;Descreve o mundo real representado por uma série de visões (estática, dinâmica,...), que são modeladas através de diagramas;

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Booch

Descreve um objeto como sendo um modelo do mundo real que consiste de dados e habilidades para o tratamento desses dados;Quando todos os objetos forem localizados, passam a servir de base para a construção dos módulos do sistema;Cada módulo representa um objeto ou uma classe de objetos com reutilização e encapsulamento ao longo dos processos.


OMT - (Object Modeling Technique)

Técnica (método) de modelagem de objetos, desenvolvida em 1991, por James Rumbaugh;Desenvolvido pela GE (General Electric), ondeRumbaugh trabalhava;Combina as três visões de modelagem de sistemas:

modelo de objetos (diagrama de classes);modelo dinâmico (diagrama de cenários); emodelo funcional (diagramas de fluxo de dados).




OOSE/Objectory

Desenvolvido, em 1992, por Ivar Jacobson;O método OOSE é basicamente voltado para orientação a objetos;O método Objectory permite modelar qualquer tipo de sistemas, tendo sido adaptado para modelar processos de negócios (workflow);Ambos são fortemente focados na utilização de casos de usos.


Outros métodos

CRC - (Class Responsability Collaborator), desenvolvido em 1989, por Beecke e CunninghamOOA (Object Oriented Analysis) e OOD (Object Oriented Design) - desenvolvido em 1990, por Coad eYourdon;Fusion, desenvolvido em 1994; UML (Unified Modeling Language) - proposta em outubro de 1994 e oficialmente aceita pelo OMG (Object Management Group) em novembro de 1997.


UML Unified Modeling Language

Livro Texto: UML - Guia do UsuárioCapítulo Base: Introdução a UML (capítulo 2) Requisitos de Software 30

Unified Modeling Language - UML

Unificação dos três maiores métodos existentes no mercado

OOSE - Jacobson

OMT - Rumbaugh

BOOCH - Grady Booch

UML

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UML - Histórico

Surgimento da idéia quando Booch (RationalSoftware Corporation), Jacobson (Objectory) e Rumbaugh (General Electric) começaram a adotar idéias provenientes dos três métodos, reconhecidos como os principais métodos orientados a objeto;Os esforços para a criação se iniciaram oficialmente, quando em outubro de 1994, Rumbaugh juntou-se a Booch na Rational;


Foco inicial - unificação dos métodos BOOCH e OMT;Em outubro de 1995 foi lançado o esboço da versão 0.8 do Método Unificado (como então foi chamado);Nesta época, Jacobson se associou à Rational e o escopo do projeto UML foi expandido para incorporar os aspectos do método OOSE;Em junho de 1996 foram lançados os documentos da versão 0.9 da UML;

UML - Histórico


UML - Histórico

Foi estabelecido um consórcio com diversas empresas interessadas em uma definição mais forte e completa da UML, para ajudar seus negócios. Entre elas: HP, IBM, Oracle, Microsoft e Unisys;Em janeiro de 1997, a versão 1.0 da UML foi oferecida para padronização ao OMG (Object Management Group), em resposta à solicitação do próprio OMG de proposta para uma linguagem padrão de modelagem;


Novos parceiros associados ao OMG, passaram a integrar a equipe de colaboradores da UML;Passou-se à tentativas de formalização da especificação da UML;Em julho de 1997, uma versão revisada da UML -versão 1.1 - foi oferecida para padronização à OMG;Esta versão foi aceita em setembro do mesmo ano, sendo adotada oficialmente pela OMG em 14 de novembro de 1997.

UML - Histórico


UML - Histórico

A manutenção da UML foi então assumida pela RTF (Revision Task Force) da OMG;Em junho de 1998, a RTF lançou uma revisão editorial, a UML 1.2;No final do mesmo ano foi lançada a UML 1.3, fornecendo alguns aprimoramentos técnicos. A UML já está na sua versão 1.5 e suas modificações têm sido amplamente discutidas em eventos e listas de discussão.

Em andamento versão 2.0.Requisitos de Software 36

Unified Method 0.8 Unificação I(Out’95)

Outros métodos Booch OMT OOSE Fragmentação

UML 1.0

Parceirosda UML

Padronização(Jan’97)

UML 1.1

Industrialização(Set’97, Jun’98Dez’98, Set’01)

UML 0.9 Unificação II(Jun’96)

UML 1.2, 1.3, 1.4

Feedback Público

OMG

UML - Histórico

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UML – Conceitos Básicos

Unificação das três maiores metodologias existentes no mercado:

OOSE - Jacobson;OMT - Rumbaugh; eBooch - Grady Booch.

Trata-se de uma proposta não proprietária e aberta, ou seja, as empresas membro da OMG tem a liberdade de propor recomendações e adendos a especificação original, permitindo que novas funcionalidades sejam assumidas;


É adequada para a modelagem de sistemas, cuja abrangência poderá incluir, entre outros:

sistemas de informação simples;distribuídos a aplicações baseadas na Web; e atésistemas complexos embutidos de tempo real;

É uma linguagem expressiva, abrangendo todas as visões necessárias ao desenvolvimento e implantação de sistemas;



RRational ational UUnified nified PProcessrocess


É baseada em um conjunto de diagramas, portanto, o modelo não termina no primeiro diagrama, a não ser que se deseja um aspecto bem reduzido do problema;A UML é uma linguagem de modelagem, não uma metodologia;

As metodologias consistem de uma linguagem de modelagem e um procedimento de uso dessa linguagem;A UML não explicita o procedimento de sua utilização.


A UML é considerada uma linguagem, pois...fornece um vocabulário e as regras para a combinação de palavras desse vocabulário com a finalidade de comunicar algo (definição de linguagem);

É uma linguagem destinada a:Visualizar;Especificar;Construir; eDocumentar artefatos de software.



Linguagem para Visualização

Permite elaborar modelos que facilitam a comunicação com o usuário;Emprega uma semântica que permite que outros desenvolvedores possam interpretar os modelos sem ambigüidades.




Linguagem para Especificação

Permite a construção de modelos precisos, completos e sem ambigüidades;Atende a todas as decisões importantes em termos de análise, projeto e implementação, que devem ser tomadas para o desenvolvimento e implantação de sistemas complexos de software.

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Linguagem para Construção

A UML não é uma linguagem visual de programação, mas seus modelos podem ser diretamente conectados a diversas linguagens de programação;Permite a geração de código a partir de um modelo UML, seja para uma linguagem orientada a objetos ou para um banco de dados relacional;


Linguagem para Documentação

Com seus diagramas, que englobam todas as fases de produção de software, a UML permite que todas as etapas possam ser documentadas formalmente.



Formada por três elementos básicos :os blocos básicos de construção;as regras que determinam como estes blocos de construção deverão ser aplicados; e alguns mecanismos básicos que se aplicam a toda a linguagem.

UML – Elementos Básicos


Formada por três elementos básicos:

os blocos básicos de construção;as regras que determinam como estes blocos de construção deverão ser aplicados; e alguns mecanismos básicos que se aplicam a toda a linguagem.



Blocos de Construção da UML

O vocabulário da UML abrange três tipos de blocos de construção:

itens - são as abstrações identificadas como participantes da primeira classe em um modelo;relacionamentos - reúnem os itens; ediagramas - agrupam coleções de itens.





itens - são as abstrações identificadas como participantes da primeira classe em um modelo;relacionamentos - reúnem os itens; ediagramas - agrupam coleções de itens.


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Blocos de Construção da UML - Itens

Existem quatro tipos de itens na UML:Itens estruturais;Itens comportamentais;Itens de agrupamento; eItens anotacionais.



Blocos de Construção da UML - Itens Estruturais

Constituem as partes mais estáticas do modelo, representando elementos conceituais ou físicos;

Ao todo, existem sete tipos estruturais, entre eles: classes, interfaces, classes ativas, componentes e nós.



Blocos de Construção da UML - Itens Comportamentais

São as partes dinâmicas dos modelos da UML;Representam comportamentos no tempo e no espaço;Existem dois tipos principais de itens comportamentais:

interação - abrange um conjunto de mensagens trocadas entro um conjunto de objetos; e estado - é um comportamento que especifica seqüências de estados pelas quais objetos passam durante sua existência.


Blocos de Construção da UML - Itens de Agrupamento

Partes organizacionais dos modelos da UML;Blocos em que os modelos podem ser decompostos;Pacote - único tipo de item de agrupamento;Um pacote é um mecanismo geral de organização dos elementos em grupos;Itens estruturais e comportamentais podem ser colocados em pacotes;



Nom e Pacote


Blocos de Construção da UML - Itens de Agrupamento

O uso de Pacotes é puramente conceitual, ou seja, existe apenas em tempo de desenvolvimento;Graficamente representado como diretórios com guias, geralmente incluindo somente seu nome.



Blocos de Construção da UML - Itens Anotacionais

São as partes explicativas dos modelos da UML;São comentários, incluídos para descrever, esclarecer e fazer observações sobre qualquer elemento de um modelo;Existe um único tipo de item anotacional, chamado Nota;Uma nota é apenas um símbolo para representar restrições e comentários anexados a elementos de modelos;

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Comentár io sobre um item qualquer

Blocos de Construção da UML - Itens Anotacionais

Graficamente, uma nota é representada por um retângulo com um dos cantos como uma dobra de página;

Uma nota geralmente é usada para aprimorar os diagramas com restrições ou comentários que possam ser melhor expressos por um texto formal ou informal;É o único item anotacional básico que poderá ser incluído em um modelo da UML.





itens - são as abstrações identificadas como participantes da primeira classe em um modelo;relacionamentos - reúnem os itens; ediagramas - agrupam coleções de itens



Blocos de Construção da UML - Relacionamentos

Existem quatro tipos de relacionamentos na UML:dependência;associação;generalização;erealização.

Esses relacionamentos são os blocos relacionais básicos de construção da UML




Relacionamentos na UML - Dependência

Uma dependência é um relacionamento semântico entre dois itens, nos quais a alteração de um pode afetar a semântica do outro;Graficamente, uma dependência é representada por linhas tracejadas, possivelmente com setas e um rótulo


(0..1) (0..*)

mora em


Relacionamentos na UML - AssociaçãoRelacionamento estrutural, que descreve ligações entre objetos;Um tipo de associação é a agregação, representando um relacionamento entre o todo e suas partes;A associação é representada graficamente por uma linha sólida ligando dois objetos (classes), podendo possuir rótulos, multiplicidades, nomes de papéis, entre outros.



Relacionamentos na UML - Generalização

Relacionamento de especialização/generalização, nos quais os objetos dos elementos especializados (os filhos) compartilham a estrutura e o comportamento dos pais.Graficamente, uma generalização é representada por uma linha sólida com uma seta em branco apontando para o pai.

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Relacionamentos na UML - RealizaçãoRelacionamento semântico entre itens;Podem ser encontrados em dois lugares:

entre interfaces e as classes ou componentes que as realizam; eentre casos de usos e as colaborações que os realizam.

Graficamente, um relacionamento de realização é representado por um linha tracejada com uma seta branca.





itens - são as abstrações identificadas como participantes da primeira classe em um modelo;relacionamentos - reúnem os itens; ediagramas - agrupam coleções de itens


Blocos de Construção da UML - Diagramas Um diagrama é a apresentação gráfica de um conjunto de elementos, geralmente representadas por gráficos de vértices (itens) e arcos (relacionamentos);São desenhados para permitir a visualização de um sistema sob diferentes perspectivas;Permitem a representação de uma visão parcial dos elementos que compõem o sistema, dentro das principais visões da arquitetura de um sistema;




Diagramas na UML - são nove, os diagramas da UML:

Diagrama de classes;Diagrama de objetos;Diagrama de casos de uso;Diagrama de seqüências;Diagrama de colaborações;Diagrama de gráficos de estados;Diagrama de atividades;Diagrama de componentes; eDiagrama de implantação.


Diagramas Estruturais (partes Diagramas Estruturais (partes estáticas do sistema):estáticas do sistema):

Diagrama de classes;Diagrama de objetos;Diagrama de componentes; eDiagrama de implantação. Diagramas Comportamentais (partes Diagramas Comportamentais (partes

dinâmicas de um sistema):dinâmicas de um sistema):Diagrama de casos de uso;Diagrama de seqüências;Diagrama de colaborações;Diagrama de gráficos de estados;Diagrama de atividades;




Diagramas na UML – Diagrama de ClassesTem por objetivo identificar as estruturas mínimas de informação;Abrange uma visão estática da estrutura do sistema.

Diagramas na UML – Diagrama de ObjetosExibe um conjunto de objetos e seus relacionamentos;Representa instâncias de itens encontrados em diagramas de classes;Abrange uma visão estática da estrutura do sistema, sob a perspectiva de casos reais ou de protótipos.

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Diagramas na UML – Diagrama de Casos de UsoExibe um conjunto de casos de uso e atores e seus relacionamentos;Tem por objetivo identificar as funções do sistema e seus respectivos responsáveis;Importante para a organização e modelagem de comportamentos do sistema.

Diagramas na UML – Diagramas de InteraçõesUm Diagrama de Interação exibe uma interação, consistindo de um conjunto de objetos e seus relacionamentos, incluindo as mensagens que podem ser trocadas entre eles;



Diagramas na UML – Diagramas de InteraçõesTem por objetivo modelar e compreender o comportamento e o dinamismo do sistema;Diagramas de Seqüência e Diagramas de Colaboração são tipos de diagramas de interação

um Diagrama de Seqüência é um diagrama de interação cuja ênfase está na ordenação temporal das mensagens;o Diagrama de Colaboração é um diagrama de interação cuja ênfase está na organização estrutural dos objetos que enviam e recebem mensagens.



Diagramas na UML – Diagrama de EstadosFormado por estados, transições, eventos e atividades;Abrange a visão dinâmica do sistema;Importante para compreender os estados das execuções, permitindo identificar o comportamentos das classes.

Diagramas na UML – Diagrama AtividadesTipo especial de diagrama de estados, exibindo o fluxo de uma atividade para a outra no sistema;Abrange a visão dinâmica do sistema.


Diagramas na UML – Diagrama de ComponentesExibe as organizações e as dependências existentes em um conjunto de componentes de software;Abrange a visão estática da implementação do sistema.

Diagramas na UML – Diagrama de ImplantaçãoPermite arquitetar a organização lógica do hardwareparticipante de um ambiente.




Formada por três elementos :os blocos básicos de construção;as regras que determinam como estes blocos de construção deverão ser aplicados; e alguns mecanismos básicos que se aplicam a toda a linguagem.


Regras da UML - a UML possui regras semânticas para:

Nomes – quais nomes podem ser atribuídos a coisas, relacionamentos e diagramas;Escopo – o contexto que determina um significado específico para um nome;Visibilidade – como estes nomes podem ser vistos e utilizados pelos outros;Integridade – como os itens se relacionam entre si de forma adequada e consistente;Execução – o que significa executar ou simular um modelo dinâmico.


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Formada por três elementos :

os blocos básicos de construção;as regras que determinam como estes blocos de construção deverão ser aplicados; e alguns mecanismos básicos que se aplicam a toda a linguagem.


Mecanismos Básicos da UML

provém comentários suplementares, informações, ou semântica sobre os elementos que compõem os modelos;

adornosprovém também mecanismos de extensão para adaptar ou estender a UML para um método/processo, organização ou usuário específico.

estereótipos, valores atribuídos e restrições;


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