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Tema 5: El Lenguaje Unificado de Modelado

Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos II

www.kybele.urjc.es

El Lenguaje Unificado de Modelado www.kybele.urjc.es

Contenidos

Introducción

Diagramas de UML

Modelado de la parte estática

Modelado de la parte dinámica

Las “4+1 Vistas”

2


Introducción

3

wikipedia


Lenguaje Unificado (UML)

Es un Lenguaje de Modelado Unificado

Booch

Rumbaugh

Jacobson

Estándar de OMG

Es un lenguaje, o una familia de lenguajes

No es una metodología, ni un proceso

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Introducción

Simplificación de la realidad

UML:

Construir modelos a partir de bloques básicos (clases, asociaciones, interfaces, componentes…)

Diagramas: medio para mostrar los bloques

Representación gráfica de un conjunto de elementos, que la mayoría de las veces se dibuja como un grafo conexo de nodos y arcos.

Se utilizan para visualizar un sistema desde diferentes perspectivas

Vistas del software5


Introducción

Vistas del software:Casos de Uso, Lógica, Procesos, Implementación, Despliegue

Cada una: Modelado Estructural

Modelado de Comportamiento

Juntas, capturan las decisiones más importantes sobre el sistema

UML define diferentes tipos de diagramas, que se pueden mezclar para ver cada vista Ej: Aspectos estáticos de la vista de implementación:

diagramas de componentes

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Introducción

Sistema

Colección de elementos organizados para lograr un propósito, descrito por un conjunto de modelos, posiblemente desde diferentes puntos de vista

Organizados en subsistemas

Modelo

Abstracción semánticamente cerrada de un sistema

Simplificación completa y autoconsistente de la realidad, creado para comprender mejor el sistema

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Introducción

VistaProyección de la organización y estructura de un modelo del sistema, centrada en un aspecto del sistema

DiagramaRepresentación gráfica de un conjunto de elementos, mostrado normalmente como un grafo conexo de nodos y arcos (elementos y relaciones)

En resumen:Un sistema representa la cosa que se está desarrollando, vista desde diferentes perspectivas mediante diferentes modelos, y con esas vistas presentadas en forma de diagramas

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Terminología

Paradigmas Conjunto de conceptos y la filosofía que éstos definen

Lenguage vs. Modelo vs. Esquema Formas de describir un sistema en un paradigma

Herramienta vs. Técnica Modos de usar modelos en el contexto de un método

Proceso de Desarrollo Una secuencia de pasos para construir un sistema

Método Conjunción de técnicas en un proceso

Metodología Definición de todos los factores relativos a un método

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Metamodelos

“Meta” significa “más allá”, etimológicamentePero se entiende habitualmente como “sobre sí mismo”Metalenguaje = Un lenguaje que define a otro lenguajeMetaprograma = Un programa que programa a otro programa

En general, “metasistema” es un sistema que controla a otro sistema (sistema base)

Cuando el sistema base es él mismo, se dice que es reflexivo

Metamodelo = un modelo que describe a un modeloDado que modelo = lenguaje, un metamodelo es la definición de un lenguaje (de modelado) Es decir, un modelo que describa sus conceptos

Metamodelo de UML = conceptos de UML descritos en UML

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Un fragmento del Metamodelo de UML

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Diagramas de UML

Modelado de la parte estática (estructurales):Diagramas de clases

Diagramas de objetos

Diagramas de componentes

Diagramas de despliegue

Modelado de la parte dinámica (comportamiento)Diagramas de casos de uso

Diagramas de secuencia

Diagramas de colaboración

Diagramas de estados

Diagramas de actividades

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Diagramas de UML

Modelado de la parte estática (estructurales):

Diagramas de clases

Diagramas más comunes en el modelado de sistemas OO

Describir vista lógica y de procesos, estática




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Diagrama de Clases (II)

DVD VHS Videojuego

Alquilable<<abstract>>

Recibo Alquiler

1..*1

Cliente

Pantalla Chequeo

1

0..1

1

Asociación

Simple

Clase

Clase

Abstracta

Agregación

Simple

Generalización

Composición

(Dependencia)

Multiplicidad

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Partes de Una Clase

Pueden tener cuatro partes

Nombre

Atributos (Propiedades)

Operaciones (Métodos)

Responsabilidades

Permiten mostrar la visibilidad y los tipos de ellas

Excepto el nombre, todas las partes son opcionales

NombreMiClase

+AtributoPublico : UnTipo

-AtributoPrivado : UnTipo

#AtributoProtegido : UnTipo

+MetodoClaseUno()

+MetodoClaseDos()

Responsabilidades

-- pueden describirse aquí (opcional)

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Estereotipos, Valores Etiquetados y Restricciones

Todos ellos se definenpara extender UML

Los estereotipos se marcanusando <<>>

Los valores etiquetados y Restricciones se marcanusando { }

Texto libre, OCL

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ContratoAlquiler

<<persistent>>

{version=1.1}

ListaCosasAlquiladas

Cliente {ordenadapor título}

Restricción

Valor Etiquetado

Estereotipo


Estereotipos, Valores Etiquetados y Restricciones

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Diagramas de UML


Diagramas de clases


Objetos y sus relaciones

Describen estructuras de datos, instantáneas de las instancias de los elementos encontrados en los diagramas de clases

Cubren vista lógica o de procesos, estática, como el diagrama de clases, pero desde perspectiva de casos reales



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Diagrama de Objetos

Un Objeto es una instancia de una clase

Los nombres de objeto están subrayados

Los diagramas de Objetos se parecen mucho a los diagramas de clase

Usan prácticamente la misma notación (y significado)

Los diagramas de objetos capturan instancias de las clases, y permiten mostrar las relaciones dinámicas

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EsteObjeto : NombreMiClase

+AtributoPublico : UnTipo

-AtributoPrivado : UnTipo

#AtributoProtegido : UnTipo

+MetodoClaseUno()

+MetodoClaseDos()


Diagrama de Clase y de Objeto

0..1

0..n

Cliente Alquilable

Alquila

+nombre:string

+id:integer

+publicado:date

+id:integer

Pepe: Cliente Casablanca: DVD

+nombre=Pepe Pérez

+id=1667

+publicado=1942

+id=22340

Diagrama de Clases

Diagrama de Objetos

Nombre de Clase

Nombre de Objeto

Atributos

Nombre de Asociación

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Diagrama de Clase y de Objeto

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Diagramas de UML


Diagramas de clases



Conjunto de componentes y sus relaciones:• Librerías, código fuente, bases de datos, ejecutables…

• Estereotipos

Describen la vista de implementación, estática

Normalmente un componente se corresponde con una o más clases, interfaces o colaboraciones


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Diagrama de Componentes

Dependencia

«application»

Video

Workstation

(vstation.exe)

«library»

DB Server

Interface

(dbsvr.dll)

Suministrada

por Microsoft

«library»

Application

Framework

(appfr.dll)

Nota

Componente

Interfaz

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Diagramas de UML


Diagramas de clases




Conjunto de nodos y sus relaciones

Describir vista de despliegue, estática

Normalmente cada nodo incluye uno o más componentes

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Nodo

Asociación de

Comunicación

Diagrama de Despliegue

Terminal Mostrador

:Cliente Cajero

Terminal Telefónica

:Cliente Cajero

:Servidor de Datos

Server

DB

Server

Applic. «TCP/IP»

«TCP/IP»

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Diagramas de UML

Modelado de la parte dinámica (comportamiento)

Diagramas de casos de uso

Representa casos de uso y actores y sus relaciones

Describir vista de casos de uso





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Casos de Uso

Describen interacciones entre usuarios y sistemas informáticos (ambos denominados actores)

Capturan las funciones visibles por el usuario

Obtienen objetivos discretos y mensurables

Pueden serA pequeña escala (“Poner en negrita texto resaltado”)

A gran escala (“Generar el índice del documento”)

Se usan típicamente durante el análisis, pero también durante el diseño

De hecho, dirigen el proceso unificado

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Diagrama de Casos de Uso

Cliente Por Teléfono

ClienteEn Tienda

Cajero

Identificar Película

Abrir Cuenta

Devolver Película

Cliente

RevisarEstado de Cuenta

Actor

Caso de Uso

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Tipos de relaciones


Relaciones de Inclusión y Extensión

Extends

IncludesEncontrar

Por Título

Encontrar

Por Actor

Buscar en

BD de Películas

«includes»

«includes»Customer

Dependencia

«extends»

Estereotipo

Cobrar

películaCobrar

recargoCajero

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{Si hay retraso}


Más ejemplos

Hacer

pedido

Seguir

pedido

Validar Usuario«includes»

«includes»

«extends»

Comprobar

clave

Examinar

retina

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Hacer

pedido

urgente


Diagramas de UML




Diagrama de interacción

Resalta ordenación temporal de mensajes entre objetos

Modelar vista dinámica




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Diagramas de Secuencia

Correspondencia con diagramas de colaboraciónDiagramas de interacción

Resultan complementarios

Describen interacciones entre objetos ordenadas según la secuencia temporal

Se asocian con los casos de usoCada diagrama de secuencia describe un escenario

Se centran en los objetos y clases implicados en el escenario y la secuencia de mensajes intercambiados

Se usan en la etapa de Análisis y se refinan en la de DiseñoSon especialmente populares en Diseño

Aunque algunos también los usan masivamente en Análisis

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Diagrama de Secuencia – Alquilar Película

1: find customer()2: search (string)

4: search (string)

6: add(Cust, item)

3: enter movie()

5: rent (movie)

7: printInvoice() 8: generateRentalTotal()

Objeto

Línea de Vida

ActivaciónMensaje

:GestorPrest. :InventarioClien:Cliente :ItemsAlquiler:Empleado

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Diagrama de Secuencia

36


Diagrama de Secuencia

37


Diagramas de UML





Diagrama de interacción

Resalta organización estructural de los objetos que envían y reciben mensajes

Objetos y mensajes entre ellos

Vista dinámica del sistema



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Diagramas de Colaboración

Los diagramas de Colaboración describen interacciones de objetos sobre estos objetos y sus enlaces intermedios

Se centran especialmente en el intercambio de mensajes entre objetos a través de sus asociaciones

Aparecen en la fase de Análisis…

… pero se refinan en la fase de Diseño

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Diagrama de Colaboración –Alquilar Película

:Gestor del

Préstamos

:Cliente

:Inventario

1: introducir_cliente ()

3: introducir_peliculas()

5: añadir(cliente, películas)

7: imprimir recibo() 2: EsClienteValido(Cliente)

4:PelículaPorCódigoBarras()

:Cajero

Objeto

Mensaje

:Items Alquiler

8: GenerarTotalAlquiler()

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Diagramas de UML





Diagramas de estados Máquina de estados

Estados, transiciones, eventos y actividades


Para modelar el comportamiento


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Diagrama de Estados

Estado

Transición

Actividad

Guarda

Acción

Evento

Validar

do/comprobar

cuenta

aparece cliente

Registrar

do/registrar

video

[cuenta válida]

/coger primero

[hay más vídeos]

/coger siguiente

Registro

Completo

[no hay más vídeos]

[cuenta no

válida]

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Diagramas de UML






Diagramas de actividades Flujo de actividades de un sistema

Flujo secuencial o ramificado de actividades, objetos que actúan o sobre los que se actúa


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Identificar

Llamador

Crear

Cuenta

Obtener

Nombre Abrir Cuenta?

Cliente

Conocido? [no] [no]

[sí]

[sí]

Estado con Acción

Estado Inicial

Decisión

Estado Final

Diagrama de Actividad

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Identifica

Película

Hace

Pedido

Procesa

Pedido

Rellena

Pedido

Paga

Entrega

Película

Recoge

Película

Cliente Gestor Cajero

Punto Fork

Punto Join

Recoge

Dinero

Calles y Puntos de Fork/Join

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“Diagrama” de Paquetes

Paquete

Interfaz Cliente Cajero

«facade»

Cliente

Sistema

Negocio

(hacia el sistema

de negocio)Datos Cliente

Pantalla AlquilerClase

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Uso de Diagramas de UML

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Fase de Desarrollo

Diagramas UML

Análisis Casos de Uso, Diagramas de Clase, de Actividad, de Colaboración y de Secuencia

Diseño Diagramas de Clase, de Colaboración, de Secuencia, de Estados, de Componentes y de Despliegue

Implementación Diagramas de Secuencia, de Colaboración, de Clase, de Estados, de Componentes y de Despliegue

Explotación Diagramas de Despliegue


El Modelo de 4+1 Vistas

Philippe Kruchten (1995)

Vista

Lógica

Vista

de Despliegue

Vista de

Implementación

Vista

de Proceso

Vista de

Casos de Uso

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Vistas en UML

Inspiradas en el Modelo 4+1 de Kruchten

Vista de Casos de Uso:

Describe la funcionalidad que el sistema debería proporcionar, tal como sería percibida por actores externos. La usan clientes, diseñadores, desarrolladores y probadores. Diagramas de Casos de Uso

Diagramas de Clases

Diagramas de Actividad, Colaboración, Secuencia, Estados

Vista Lógica

Vista de Implementación

Vista de Despliegue

Vista de Procesos49


Vistas en UML



Vista Lógica

Cómo el sistema proporciona la funcionalidad. Para diseñadores y desarrolladores. Mira dentro del sistema. Diagramas de Clases y Objetos

Diagramas de Actividad, Colaboración, Secuencia, Estados


Vista de Despliegue

Vista de Procesos

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Vistas en UML



Vista Lógica


Descripción y organización del código, módulos, dependencias. Desarrolladores. Diagramas de Componentes

También de Actividad, Colaboración, Secuencia

Vista de Despliegue

Vista de Procesos

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Vistas en UML



Vista Lógica


Vista de Despliegue

Despliegue físico del sistema en una arquitectura física con ordenadores y otros dispositivos (nodos) Diagramas de Despliegue

También de Actividad, Colaboración, Secuencia

Vista de Procesos

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Vistas en UML



Vista Lógica


Vista de Despliegue

Vista de Procesos

División en procesos y procesadores. Propiedad no funcional del sistema, paralelismo Básicamente dinámicos: Actividad, Colaboración, Secuencia

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Bibliografía

Documentos:P. Kruchten “Architectural Blueprints – The 4+1 View of Software Architecture”, IEEE Software (» web)

Libros:G. Booch, J. Rumbaugh, I. Jacobson. El Lenguaje Unificado de Modelado. (1º ed) 1999 (2º ed.) 2005. Addison-Wesley.

I. Sommerville. Ingeniería del Software (6º ed.). 2002, Addison-Wesley.

S. R. Schach. Ingeniería de Software Clásica y Orientada a Objetos (6º ed). 2002. McGraw-Hill

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