uml utpl progavanzada

7/27/2019 UML UTPL ProgAvanzada

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Universidad de Salamanca Departamento de Informtica y Automtica

Ingeniera del Software

Dr. Francisco Jos Garca Pealvo([email protected])Miguel ngel Conde Gonzlez

([email protected])Sergio Bravo Martn

([email protected])

Tema 2: Modelo objetoUna descripcin de UML

3 I.T.I.S.Fecha de ltima modificacin: 16-10-2008
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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Modelo ob jeto. Una descrip cin de UML

Universidad de Salamanca Departamento de Informtica y Automtica 2

Resumen

Resumen

Se presentan los conceptos relacionados con Ingeniera del Software enel paradigma de la orientacin a objetos. Para ello se estudia el marcoconceptual que proporciona este paradigma para el modelado desistemas software. Posteriormente, los conceptos introducidos sepresentarn mediante su correspondiente representacin, notacin, enel lenguaje de modelado UML. Adems de los elementos del lenguajede UML, se introduce el conjunto de diagramas que propone estelenguaje para el modelado de los diferentes aspectos de un sistemasoftware

Descriptores

Modelo objeto; Objeto; Clase; UML; Modelado de objetos; Elementos demodelado; Vistas de UML; Vista esttica; Diagrama de clases;Clasificador; Interfaz; Relacin; Vista de casos de uso; Diagrama decasos de uso; Actor; Caso de uso; Relaciones entre casos de uso; Vistade mquina de estados; Vista de actividad; Diagrama de actividad;Vista de interaccin; colaboracin; Interaccin; Diagrama de secuencia;Diagrama de colaboracin (Comunicacin); Vistas fsicas; Nodo;

Componente

Bibliografa

[Booch et al., 1999][Larman, 2003] Captulos 9, 10, 11, 12, 13 y 15[OMG, 2003][Rumbaugh et al., 2000][Rumbaugh et al., 1998] Captulos 1, 3 y 4


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Esquema Introduccin a la orientacin a objetos

Modelo objeto Qu es UML? Historia de UML Visin global de UML Vista esttica

Vista de interaccin Vista de casos de uso Vista de mquina de estados Vista de actividad Vistas fsicas Aportaciones principales del tema Ejercicios Lecturas complementarias Referencias


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1. Introduccin a la orientacin a objetos

I i d l S ft


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Situacin actual

Cul es la demanda actual de losusuarios de ordenadores?

Mayor funcionalidad Facilidad de manejo

I i d l S ft


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reas de aplicacin

OO

Bases deDatos

Mtodos yCASE

Reingeniera

de Procesos

Lenguajesde prog.

Interfacesde usuario

InteligenciaArtificial

SistemasOperativos

Hardware



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Evolucin de la OO

Origen Finales de los aos 60 Lenguaje Simula Tcnicas estructuradas

Difusin Mediados de los aos 80

Primeras conferenciassobre el tema

Madurez Finales de los aos 90

Estndares Extensin de los

productos

Texto

ProceduralC, Cobol

Relacional

GUI

ObjetualC++, Java

ObjetoObjeto-Relacional

Interfaz deusuario

Lenguaje deprogramacin

SGBD

1990 Hoy 20XX



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Beneficios potenciales

Mejorar la calidad del software

Acortar los tiempos de desarrollo

Aumentar la productividad

Incrementar la reutilizacin del software



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Orientacin a objetos y reutilizacin

Existe una relacin simbitica entre la tecnologa de objetos yla reutilizacin del software Utilizar la OO no implica reutilizacin de forma automtica La reutilizacin es una disciplina en s misma

Reutilizacin es cualquier procedimiento que produce o ayuda aproducir un sistema mediante el nuevo uso de algn elementoprocedente de un esfuerzo de desarrollo anterior [Freeman, 1987]

Reutilizacin es la utilizacin de conceptos y objetos existentes en unsistema o situacin nueva, directamente o adaptndolos. Para ello,estos conceptos y objetos debern encontrarse codificados en un nivel

de abstraccin establecido y debern poder ser recuperados [Krueger,1992]



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Ventajas

Marco conceptual de referencia con una mayor riquezasemntica Herramienta para la gestin de la complejidad

Divisin ms natural de los sistemas

Se mejora el mantenimiento y la evolucin de los sistemassoftware Ocultacin de la informacin Uso de interfaces

Los objetos bien diseados, constituyen la base para mdulos

reutilizables Aumento de la productividad



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g



Desventajas

Disear mdulos reutilizables aade un coste Beneficios a medio/largo plazo Falta de productos (bibliotecas, CASE...) Falta de eficiencia Falta de formacin Forma de trabajo diferente a la tradicional Falta de madurez Falta de estndares



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g



Opiniones sobre la tecnologa de objetos

La orientacin al objeto es potencialmente una de las tecnologas ms

potentes de las que haya podido disponer la industria de la tecnologa dela informacin y sus usuarios. Como tal demanda una gestin de altonivel. No es una panacea pero si una herramienta de gran poder,peligrosa si se utiliza mal, pero capaz de grandes cosas. Plant 1992

La orientacin a objeto se convertir en la tecnologa de software

emergente ms importante de los aos 90. Bill Gates Las tecnologas de objetos constituyen junto con el Web (Internet) las

dos cosas ms exitosas ahora y para el futuro en el mundo del software.Steve Jobs en Bussiness Week

No hay duda de que la tecnologa orientada a objetos ha entrado aformar parte de la corriente principal de la computacin. Grady Booch

Si yo tuviera que vender mi gato (al menos a un informtico) no dira quees amable y autosuficiente y que se alimenta de ratones: ms bienargira que est orientado-a-objetos. Roger King



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2. Modelo objeto



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Tipos de paradigmas de programacin (i)

La mayora de los desarrolladores trabajan en un lenguaje yutilizan slo un estilo de programacin Se puede definir estilo de programacin como una forma de

organizar programas sobre las bases de algn modeloconceptual de programacin y un lenguaje apropiado para

que resulten claros los programas escritos en ese estilo Tipos principales de estilos de programacin

Orientado a procedimientos:Algoritmos Orientado a objetos: Clases y objetos Orientado a lgica: Objetivos Orientado a reglas: Reglas si-entonces Orientado a restricciones: Relaciones invariantes



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Tipos de paradigmas de programacin (ii)

Cada estilo de programacin se basa en su propiomarco de referencia conceptual

Cada uno requiere una actitudmental diferente, una forma

distinta de pensar en el problema



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Definicin de modelo objeto

Modelo de la realidad, construido segn las lneas directrices

propuestas por el paradigma de la Orientacin al Objeto. Lasentidades de un sistema se describen en trminos del constructorobjeto

Conjunto de conceptos y tiles empleados para elaborar larepresentacin de la realidad, siguiendo el paradigma de la

Orientacin al Objeto Un Modelo Objeto es un marco de referencia conceptual, en el que

se establece el conjunto bsico de los conceptos, la terminologaasociada y el modelo de computacin de los Sistemas Softwaresoportados por la tecnologa orientada a los objetos Este conjunto bsico de conceptos deber incluir, como mnimo, los de

abstraccin, encapsulacin,jerarqua y modularidad y deberconsiderar el sistema de informacin como un conjunto de entidadesconceptuales modeladas como objetos e interactuando entre ellas



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Elementos de un modelo objeto

ElementosFundamentales Abstraccin Encapsulamiento Modularidad Jerarqua Mensajes

ElementosSecundarios Tipos Polimorfismo * Concurrencia Persistencia

[Booch, 1994]


M d l b j t U d i i d UML


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Abstraccin (i)

Elemento para combatir la complejidad Accin de separar mentalmente La abstraccin surge de un reconocimiento de las similitudes

entre ciertos objetos, situaciones o procesos del mundo real,y la decisin de concentrarse en esas similitudes e ignorar por

el momento las diferencias [Dhal et al., 1972] Una abstraccin se centra en la visin externa de un objeto,

sirviendo para separar el comportamiento esencial de unobjeto de su implantacin

Las abstracciones son descripciones incompletas de larealidad La abstraccin siempre tiene un objetivo


Modelo ob jeto Una descrip cin de UML


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La abstraccin se centra en las caractersticas esenciales de algn objeto,en relacin a la perspectiva del observador

Abstraccin (ii)

Abstraer es el acto de identificar y utilizar slo aquellas caractersticaspertinentes al propsito actual

[Booch, 1994]




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Representacin de las caractersticas esenciales de algo sin incluirantecedentes o detalles irrelevantes [Graham, 1994]

Una abstraccin denota las caractersticas esenciales de un objetoque lo distinguen de todos los dems tipos de objetos y proporcionaas fronteras conceptuales ntidamente definidas respecto a laperspectiva del observador [Booch, 1994]

Facilidad mental que permite a los humanos ver los problemas delmundo real con grados variables de detalle, dependiendo del contextovigente del problema [Rumbaugh et al., 1991]

Las caractersticas esenciales que distinguen a una entidad de todaslas dems entidades. Una abstraccin define una frontera relativa a la

perspectiva del observador [OMG, 2003]

Abstraccin (iii)




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Abstraccin (iv)

Fenmeno es un objeto del mundo real que es percibido El libro Los pilares de la tierra de Ken Follet

El tipo de inters que ofrece el banco por un depsito a 2 meses Un reloj

Concepto es una abstraccin que describe un conjunto de

fenmenos Los libros del gnero de novela histrica Los tipos de inters bancarios Los relojes de pulsera

Un concepto describe las propiedadescomunes a un conjunto de fenmenos

Ingeniera del SoftwareModelo ob jeto. Una descrip cin de UML


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Abstraccin (v)Concepto

Nombre: Lo distingue de otros conceptos

Reloj

Miembros: Conjunto de fenmenos que forman parte del concepto

Propsito: Propiedades que determinan la pertenencia al concepto

Dispositivo quemide el tiempo



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j p


La abstraccin ayuda a laspersonas a pensar sobre loque estn haciendo

El encapsulamiento permiteque los cambios realizadosen los programas sean fiablescon el menor esfuerzo

El encapsulamiento facilitala ocultacin de la informacin

Encapsulamiento (i)



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Encapsulamiento Generar una cpsula, una barreraconceptual sobre la informacin yservicios de un objeto, haciendoque stos permanezcan juntos

Informacin yoperaciones

DATOS+

SERVICIOS

Principio de ocultacinde la informacin [Parnas, 1972]

Interfaz PblicaQu

Representacin PrivadaCmo

Encapsulamiento (ii)



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El encapsulamiento oculta los detalles de la implementacin de un objeto

Encapsulamiento (iii)

[Booch, 1994]



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Es un principio de estado que agrupa datos y procesospermitiendo ocultar a los usuarios de un objeto los

aspectos de implementacin, ofrecindoles una interfazexterna mediante la cual poder interaccionar

con el objeto[Piattini et al., 2004]

Tcnica de modelado e implementacin que separa losaspectos externos de un objeto de los internos, detalles

de implementacin de un objeto

[Rumbaugh et al., 1991]

Encapsulamiento (iv)



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La abstraccin es un conceptosumamente til, perodemasiado extenso, exceptopara los casos triviales

El encapsulamiento y lamodularidad son medios para

manejar las abstracciones Con frecuencia, un conjunto

de abstracciones forma unajerarqua

La identificacin de estas

jerarquas en el diseosimplifica la comprensin delproblema

Las abstracciones forman una jerarqua

Jerarqua (i)[Booch, 1994]



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La jerarqua es una clasificacin u ordenacinde abstracciones [Booch, 1994]

PrincipalesJerarquas

Jerarqua de clases Generalizacin

Jerarqua de partesAgregacin

Simple

Mltiple

Jerarqua (ii)



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Jerarqua (iii)

En la abstraccin se busca la expresin de unconcepto Clasificacin especializa la nocin de abstraccin

Agrupar ideas en clases

Elementos individuales vs. nociones generales Colecciones representadas por un concepto

Abstraccin Clasificacin Concepto+



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Jerarqua (iv)

Abstraccin de clasificacin Agrupa fenmenos similares Selecciona las propiedades comunes e ignora las propiedades

individuales

SGBD

Sybase. . .Access Oracle

SoftwareMicrosoft

Word PowerPoint . . .

RelacinES_MIEMBRO DE RelacinES_MIEMBRO DE



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Jerarqua (v)

Abstraccin de generalizacin Agrupa conceptos, conjuntos similares de fenmenos

Vehculo

Ciclomotor Turismo Camin. . .

RelacinES_UN



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Jerarqua (vi)

Abstraccin de agregacin Agrupa conceptos no similares Ignora las diferencias entre las partes y se concentra en el hecho de

que forman parte de un todo

Automvil

Ruedas Motor Volante. . .

RelacinES_PARTE_DE



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Ejemplo (i)

Plan de estudios de la Ingeniera Tcnica en Informtica de

Sistemas Fenmenos? Conceptos? Abstracciones?

Ingeniera del Software, asignatura obligatoria, de 4,5 crditos tericosy 1,5 crditos prcticos

.

.

.Programacin Orientada a Objetos, asignatura optativa, de 3 crditos tericosy 3 crditos prcticos

FENMENOS? CONCEPTOS?



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Ejemplo (ii)

ABSTRACIONES?

Asignatura

Troncal Obligatoria Optativa

Ing. Sw POO

Crditos Tericos

Crditos Prcticos

RelacinES_MIEMBRO DE

Relacin

ES_PARTE_DE

RelacinES_UN



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Los objetos se comunican a travs del paso de mensajes Elimina la duplicacin de datos y garantiza que no se propaguen

los efectos de los cambios en las estructuras de datosencapsuladas dentro del objeto sobre otras partes del sistema

Se realizan mediante llamadas a funciones Un objeto accede a otro envindole un mensaje Cuando esto ocurre, el receptor ejecuta el mtodo

correspondiente al mensaje Un mensaje consiste en un nombre de un mtodo ms cualquier

argumento adicional El conjunto de mensajes a los que un objeto responde caracteriza

su comportamiento El mtodo asociado a un mensaje es el algoritmo detallado que lo

implementa (privado)

Mensajes (i)



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Mensajes (ii)

Llamada a una operacin o a un objeto, en la que se incluyeel nombre de la operacin y una lista de valores deargumentos [Rumbaugh et al., 1991]

Operacin que un objeto realiza sobre otro [Booch, 1994]

Una comunicacin entre objetos que transmite informacin

con la expectativa de desatar una accin. La recepcin de unmensaje es, normalmente, considerado como un evento[OMG, 2003]



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Polimorfismo (i)

Posibilidad de utilizar el mismo smbolo con fines distintos cuando elcontexto est claro Un solo nombre (como puede ser la declaracin de una variable) puede

denotar objetos de muchas clases diferentes que se relacionan por algunasuperclase comn

Faceta ms interesante del polimorfismo cuando interactan las

caractersticas de la herencia y el enlace dinmico



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Universal Ad-hoc

Paramtrico Inclusin Sobrecarga Coercin

Polimorfismo (ii)



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El polimorfismo ad-hoc se refiere al uso del mismo smbolo en

operaciones no relacionadas semnticamente La sobrecarga (overloading) de operadores encaja en esta categora La coercin permite que operaciones funcionen sobre entradas de tipo

mixto

El polimorfismo universal implica el uso del mismo smbolo en

operaciones con una semntica comn El polimorfismo paramtrico se refiere a la posibilidad de sustituir

argumentos de un rango de tipos en una llamada a funcin El polimorfismo de inclusin o de subclases se produce cuando un servicio

definido en una clase se redefine en alguna de sus subclasesmanteniendo la misma signatura. As, un mensaje enviado a un objeto

instancia de esta clase o de cualquiera de sus subclases puede invocarcualquiera de estos servicios, segn sea la clase a la que pertenezca elobjeto que lo recibe

Polimorfismo (iii)



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Polimorfismo (iv)

Implica que el objeto que enva un mensaje no necesita conocer la

instancia de la clase receptora Es el receptor quien determina el mtodo a ejecutar

Permite detectar y aprovechar similitudes entre distintas clases de objetos Objetos distintos que responden a un mismo mensaje pueden ser tratados de

la misma forma por el remitente

Enviar a una forma un mensaje paraque se dibuje, dar como resultado unaforma diferente para cada tipo deobjeto, debido a que el mtodo Draw()

de cada forma es diferente

Ejemplo



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Polimorfismo (v)

Polimorfismo (muchas formas") es la propiedad por la que una

operacin se comporta de forma diferente en diferentes clases[Sutherland, 1997]

Capacidad de un comportamiento de tener una interpretacin sobre msde una clase [Piattini, 1996]

La posibilidad de que una variable o una funcin adopte diferentes

formas en tiempo de ejecucin o, ms especficamente, a la posibilidad dereferirse a instancias de varias clases [Graham, 1994] Concepto de la teora de tipos, de acuerdo con el que un nombre (como

una declaracin de una variable) puede denotar objetos de muchas clasesdiferentes que se relacionan mediante alguna superclase comn; as todoobjeto denotado por este nombre es capaz de responder a algn conjuntocomn de operaciones de diferentes modos [Booch, 1994]




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La fragmentacin de un programa en componentes

individuales puede reducir la complejidad en algn grado Dicha fragmentacin crea una serie de fronteras bien

definidas y documentadas dentro del programa. Estasinterfaces tienen una importancia incalculable para lacomprensin del programa

No todos los LPOO soportan el concepto de mdulo En muchos LPOO el mdulo es una construccin adicional

del lenguaje y justifica un conjunto separado dedecisiones de diseo

El uso de mdulos es esencial para el manejo de lacomplejidad

Modularidad (i)




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Las clases y los objetos

forman la estructuralgica del sistema Estas abstracciones

se sitan en mdulos

Arquitectura fsicadel sistema

Algunos lenguajes distinguen entre la interfaz de un

mdulo y su implementacin

Se tiene una estrecha relacin entremodularidad y encapsulamiento

Modularidad (ii)




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La modularizacin consiste en dividir un programa en mdulosque pueden compilarse de forma separada, pero que tienenconexiones con otros mdulos. Utilizaremos la definicin

de Parnas: Las conexiones entre mdulos son las suposicionesque cada mdulo hace acerca de todos los dems

[Liskov, 1988]

La modularidad es la propiedad que tiene un sistema que hasido descompuesto en un conjunto de mdulos cohesivos

y dbilmente acoplados

[Booch, 1994]

Modularidad (iii)




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3. Qu es UML?




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UML es un lenguaje de modelado de objetos independiente del mtodo que seimplemente

UML no es una notacin propietaria UML no es una metodologa, mtodo o proceso El objetivo de UML es la unificacin de los mtodos de modelado de objetos

Identificacin y definicin de la semntica de los conceptos fundamentales Eleccin de una representacin grfica cuya sintaxis sea simple, expresiva e intuitiva Los diferentes conceptos se han modelado, a su vez, con UML: metamodelado

UML define varios modelos para la representacin de los sistemas que puedenverse y manipularse mediante un conjunto de diagramas diferentes

UML tiene un amplio espectro de utilizacin

Lenguaje para especificar, construir, visualizar ydocumentar ingenios software, cuyo alcance

pretende cubrir los conceptos de Booch, OMT y OOSEresultando un lenguaje simple, comn y ampliamente

utilizable por usuarios de otros mtodos

Qu es UML?




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Qu es un modelo?

En la vida real, se construyen muchas clases de modelos con

distintos propsitos antes de construirlos Objetivos de los modelos

Probar una entidad fsica antes de construirla Comunicacin con el cliente Visualizacin Reduccin de la complejidad Estructurar las ideas

Un modelo es una abstraccin de un sistema semnticamentecerrada

Un lenguaje de modelado es un lenguaje para especificar,construir, visualizar y documentar ingenios software




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Por qu es necesario un lenguaje de modelado?

Los sistemas complejos son

difciles de entender si no secuenta con un modelo que losdescriba

El conseguir un lenguaje demodelado capaz de captar lasemntica de cualquier sistemasoftware, es esencial a la hora dellevar a cabo un proyectosoftware de una ciertacomplejidad

La representacin de un modelo

en un lenguaje de modeladoobviamente tiene un valoraadido si dicho lenguaje demodelado es estndar

Mtodo = Qu + Cmo + Porqu

Lenguaje de

Modelado= Notacin + Reglas

Sintcticas

Semnticas

Pragmticas



M d l b d l di bj l


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Modelos basados en el paradigma objetual

Con la orientacin a objetos se busca una suma sinrgica

Objetos! = caractersticas + comportamiento

Datos?edad

razacolor

Procesos?ladrar

comerdormir

Soyorientado a

objetos!



N id d d l ifi i t d


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Necesidad de la unificacin en un estndar

Necesidad de estandarizacin a mediados de los noventa



C i l t d


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Caminos al estndar

UMLMicrosoft

Oracle...

OMG

Estandarizacin

PrestigioReconocimiento

Ivar Jacobson

Grady Booch

James Rumbaugh




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4. Historia de UML



Gnesis y evolucin de UML (i)


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Gnesis y evolucin de UML (i)

Objetivos iniciales Unificacin de mtodos OO

Mtodo de Booch [Booch, 1994] OMT [Rumbaugh et al., 1991] OOSE [Jacobson et al., 1992] Otros

Centrarse en un lenguaje de modelado estndar y no en un procesode desarrollo estndar

Lograr un consenso dentro de la comunidad de la orientacin a objetoen cuanto a los conceptos de modelado principales

Ofrecer una semntica que permitiese modelar problemas en

diferentes mbitos Ofrecer unos mecanismos de extensin que permitiesen extender UMLante necesidades concretas



Gnesis y evolucin de UML (ii)


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Gnesis y evolucin de UML (ii)

En 1994 Rumbaugh y Booch crean el Mtodo Unificado

En 1995 se incorpora Jacobson y los tres autores publican un documento titulado UnifiedMethod V0.8 [Booch y Rumbaugh, 1995]

El mtodo unificado se reorienta hacia la definicin de un lenguaje universal para elmodelado de objetos, transformndose en UML (Unified Modeling Language)

En 1996 se crea un consorcio de colaboradores para trabajar en la versin 1.0 de UML En 1997 se produce la estandarizacin de UML 1.0 por la OMG (Object Management Group)

[Booch et al., 1997] La siguiente versin oficial de UML es la versin 1.1 [Rational et al., 1997] En julio de 1998 aparece una revisin interna de UML que recoge diversos cambios

editoriales, pero no tcnicos. Esta versin es la que se conoce como UML 1.2 [OMG, 1998] Casi un ao ms tarde, en junio de 1999 aparece OMG UML 1.3 [OMG, 1999] con algunos

cambios significativos, especialmente en lo tocante a la semntica En septiembre de 2001 aparece UML 1.4 [OMG, 2001] y en abril 2005 OMG UML v1.4.2

(OMG document: formal/05-04-01) es aceptado como un estndar ISO (ISO/IEC 19501) En 2005 se libera UML 2.0 La versin actual es: Unified Modeling Language: Superstructure Specification.

Version 2.1.2 [OMG, 2007]



Gnesis y evolucin de UML (iii)


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Universidad de Salamanca Departamento de Informtica y Automtica 55Principales etapas de la definicin de UML

Gnesis y evolucin de UML (iii)

Otros mtodos Booch91 OMT-1 OOSE

Booch94 OMT-2

OOPSLA95 Mtodo Unificado 0.8

Junio 96 y Octubre 1996 UML 0.9 & 0.91

UML 1.0Publicacin de UML 1.0

Enero 1997

UML 1.1Publicacin de UML 1.1Septiembre 1997

Colaboradores y

expertos

Documen

tos

pblicos

FragmentacinFragmentacin

UnificacinUnificacin

EstandarizacinEstandarizacin

OMG UML 1.1Aceptacin de UML 1.1 como

estndar por OMG17 de Noviembre 1997

OMG UML 1.2

OMG UML 1.3Modificaciones editoriales

Julio de 1998

Junio de 1999

OMG UML 1.4Septiembre de 2001

Marzo de 2003 OMG UML 1.5

Agosto de 2005 OMG UML 2.0

Nov. 2007

Rev. permanenteOMG UML 2.1

OMG UML v1.4.2

ISO/IEC 19501Abril de 2005



Limitaciones de UML 1 x


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Limitaciones de UML 1.x

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Limitado soporte en el desarrollo de sistemas: semntica dbil No soporta arquitecturas complejas y especificaciones completas del

comportamiento de un sistema No est claramente definido para soportar el desarrollo basado en

componentes

No satisface todos los aspectos de desarrollo de software Relativamente complejo, impreciso e incompleto Orientado a ingenieros y tcnicos, mantiene difcil comunicacin con los

usuarios y clientes

Ha fallado en su penetracin en el mercado Oficialmente no haba sido estandarizado Entre el 7 y 10% de los desarrolladores utilizan UML, META GROUP

Ha creado un nuevo problema: round-trip engineering Generacin parcial del cdigo (slo estructura) UML no se puede EJECUTAR



Enfoque de UML 2 x (i)


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Enfoque de UML 2.x (i)

57

En versiones anteriores se haca hincapi en que UML no

era un lenguaje de programacin Ahora UML 2.0 se transforma para capturar ms

comportamiento Herramientas con soporte a la automatizacin y generacin

de cdigo fuente desde modelos UML (MOF y MDA)

Diseado para corregir las limitaciones de UML 1.x Mejorada la visualizacin de requisitos Mejora el soporte a sistemas complejos Incorpora la definicin de componentes (especificacin de

arquitecturas e interfaces)

En continua revisin En base a la experiencia de los usuarios y fabricantes Usabilidad y escalabilidad



Enfoque de UML 2 x (ii)


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Enfoque de UML 2.x (ii)

UML for systems engineering, ACM (ene-07)

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xUML es un 4GL, definido a travs de unprofileen la Superestructura de UML 2.0




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5. Visin global de UML



OMG UML 1.5 Specification


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OMG UML 1.5 Specification

UML Summary UML Semantics UML Notation Guide UML Example Profiles

Software Development Processes Business Modeling

UMLModel Interchange Object Constraint Language

[OMG, 2003]



Elementos del lenguaje


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Elementos del lenguaje

UML Notation Guide Define la sintaxis grfica de UML Proporciona un vocabulario Proporciona las reglas para combinar las palabras de ese vocabulario

con el objetivo de posibilitar la comunicacin El vocabulario y las reglas de UML se centran en la representacin

conceptual y fsica de un sistema

UML Semantics Define la semntica de UML Conjunto de reglas que permiten asignar un significado a lasexpresiones sintcticas

lenguaje = sintaxis + semntica



OMG UML 2.1.2 Specification


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p

UML 2.1.2 Superstructure UML 2.1.2 Infrastructure UML Object Constraint Language (OCL) UMLXMI/

DiagramInterchange

[OMG, 2007][Adrian, 2006]



UML Superestructura


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p

Los conceptos de UML estn agrupados en tres grandes

partes: Parte I: conceptos relacionados con el modelo de estructura

Capacidades de modelado: clases, objetos, compuesto, paquetes,componentes y despliegue

Parte II: conceptos relacionados con el modelo de comportamiento Capacidades de modelado: casos de uso, comunicacin, secuencias,

interaccin, actividades, estados y temporal

Parte III: conceptos adicionales Capacidades de modelado: flujos, plantillas, tipos primitivos... Personalizacin de UML a otros dominios y plataformas

Cada capacidad se especifica en detalle Sintaxis (instancia segn el metamodelo, MOF), semntica, notacin,

diferencias con UML 1.5...

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UML Infraestructura


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Define los conceptos centrales: core(ncleo) Es un meta-modelo (modelo de modelos)

Por medio de esta especificacin se modela el resto de UML UML es un lenguaje que se define a s mismo

Arquitectura UML / MOF (Meta-Object Facility) El meta-modelo de UML 2.0 est adaptado a MOF Permite mecanismos de extensin (lenguaje configurable)

La idea fundamental en el meta-modelado es que cadaentidad del sistema (clase) juegue dos papeles Como plantilla, cuando se lo ve como una clase, y Como instancia, cuando se lo ve como objeto

Esta parte es transparente al usuario de UML

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Modelo conceptual de UML


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Bloques bsicos de construccin

Diagramas (diagramas de clase, diagramas de casos de uso...) Elementos de modelado (clases, interfaces, componentes...) Relaciones (asociaciones, generalizacin, dependencia...)

Reglas de formacin correcta Nombres Alcance Visibilidad Integridad Ejecucin

Mecanismos comunes Especificaciones Adornos Divisores comunes Mecanismos de extensibilidad

p



Modelado de objetos


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El trmino modelado expresa la descomposicin en elementos simplesms fciles de comprender

El modelado de un sistema se hace tpicamente desde tres puntos devista distintos Modelado de objetos

Aspectos estticos y estructurales del sistema

Modelado dinmico Aspectos temporales y de comportamiento del sistema

Modelado funcional Aspectos de transformacin funcional del sistema

Las diferentes clases de modelos desglosan el sistema en puntos de vistaortogonales

Se pueden representar y manipular utilizando una notacin uniforme Las diferentes partes no son completamente independientes Cada modelo va evolucionando durante el ciclo de desarrollo



Modelos de representacin


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UML define varios modelos de representacin Modelo de clases Modelo de estados Modelo de casos de uso Modelo de interaccin Modelo de realizacin Modelo de despliegue

Los modelos son manipulados por medio de vistas que seclasifican en tres reas [Rumbaugh et al., 1999] Estructural

Dinmica De gestin de modelos



Diagramas (i)


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Los diagramas de UML son grafos que describen los

contenidos de una vista UML 2.0 clasifica los diagramas en tres clases

Diagramas de comportamiento: Permiten exhibir comportamientosde un sistema o de los procesos de las organizaciones. Incluyen losdiagramas de actividad, estado, caso tpico y de interaccin

Diagramas de interaccin: Es un subconjunto de los diagramas decomportamiento que permiten enfatizar las interacciones entre losobjetos. Incluyen comunicacin, vista general de interacciones,secuencia y diagrama de tiempo

Diagramas de estructura: Muestran los elementos de una

especificacin que sean independientes del tiempo. Incluyen clase,estructura de componentes, componente, despliegue, objeto ydiagramas de paquetes



Diagramas (ii)


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Use CaseDiagramsUse Case

DiagramsDiagramas deCasos de Uso

ScenarioDiagramsScenario

DiagramsDiagramas deComunicacin

StateDiagramsState

DiagramsDiagramas deComponentes

Component

DiagramsComponentDiagramsDiagramas deDistribucin

StateDiagramsState

DiagramsDiagramas deObjetos

Scenario

DiagramsScenarioDiagramsDiagramas deEstados

Use CaseDiagramsUse Case

DiagramsDiagramas deSecuencia

StateDiagramsState

DiagramsDiagramas deClases

Diagramas deActividad

Modelo

Los diagramas expresan grficamente partes de un modelo



Diagramas (iii)


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Diagrama Descripcin Prior.

Diagrama de Clases Muestra una coleccin de elementos de modelado declarativo(estticos), tales como clases, tipos y sus contenidos yrelaciones

Alta

Diagrama deActividades

Representa los procesos de negocios de alto nivel, incluidos elflujo de datos. Tambin puede utilizarse para modelar lgicacompleja y/o paralela en un sistema

Alta

Diagrama deSecuencias

Representa una interaccin, poniendo el foco en la secuenciade los mensajes que se intercambian, junto con suscorrespondientes ocurrencias de eventos en las Lneas de Vida

Alta

Diagrama deComponentes

Representa los componentes que componen una aplicacin,sistema o empresa. Los componentes, sus relaciones,interacciones y sus interfaces pblicas

Media

Diagrama deDespliegue Fsico

Muestra cmo y dnde se desplegar el sistema. Las mquinas

fsicas y los procesadores se representan como nodos y laconstruccin interna puede ser representada por nodos oartefactos embebidos. Como los artefactos se ubican en losnodos para modelar el despliegue del sistema, la ubicacin esguiada por el uso de las especificaciones de despliegue

Media

70



Diagramas (iv)


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Diagrama deMquinas de Estado

Ilustra cmo un elemento, muchas veces una clase, se puedemover entre estados que clasifican su comportamiento, deacuerdo con disparadores de transiciones, guardias derestricciones y otros aspectos de los diagramas de Mquinas deEstados, que representan y explican el movimiento ycomportamiento

Media

Diagrama de Casos

de Uso

Un diagrama que muestra las relaciones entre los actores y el

sujeto (sistema), y los casos de uso Media

Diagrama deObjetos

Presenta los objetos y sus relaciones en un punto del tiempo. Sepuede considerar como un caso especial de un diagrama declases o de comunicaciones

Baja

Diagrama dePaquetes

Presenta cmo se organizan los elementos de modelado enpaquetes y las dependencias entre ellos, incluyendo

importaciones y extensiones de paquetes

Baja

Diagrama deRevisin de laInteraccin

Enfocan la revisin del flujo de control, donde los nodos sonInteracciones u Ocurrencias de Interacciones. Las Lneas de Vidalos Mensajes no aparecen en este nivel de revisin

Baja

71



Diagramas (v)


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Diagrama deComunicaciones(anteriormente:Diagrama decolaboraciones)

Es un diagrama que enfoca la interaccin entre lneas de vida,donde es central la arquitectura de la estructura interna ycmo ella se corresponde con el pasaje de mensajes. Lasecuencia de los mensajes se da a travs de un esquema denumerado de la secuencia

Baja

Diagrama deEstructura deComposicin

Representa la estructura interna de un clasificador (tal comouna clase, un componente o un caso de uso), incluyendo los

puntos de interaccin de clasificador con otras partes delsistema

Baja

Diagrama de Tiempos

El propsito primario es mostrar los cambios en el estado o lacondicin de una lnea de vida (representando una Instanciade un Clasificador o un Rol de un clasificador) a lo largo deltiempo lineal. El uso ms comn es mostrar el cambio deestado de un objeto a lo largo del tiempo, en respuesta a los

eventos o estmulos aceptados. Los eventos que se reciben seanotan, a medida que muestran cundo se desea mostrar elevento que causa el cambio en la condicin o en el estado

Baja

72


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Elementos de modelado (ii)


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Interfaz

Mtodos

Atributos

Clase

Mtodos

Atributos

Objeto

Estado

Caso deUso

Actor

Nodo

PaqueteNota Componente

Dependencia Generalizacin

Asociacin Agregacin

Composicin

Interfaz requerida



Reglas de UML (i)


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Los bloques de construccin de UML tienen que

combinarse siguiendo un conjunto de reglas queespecifican un modelo bien formado Un modelo bien formado

Es aqul que es semnticamente autoconsistente y est en

armona con todos sus modelos relacionados Indica que el modelo o una parte suya se atiene a todas las

reglas semnticas y sintcticas que le son de aplicacin



Reglas de UML (ii)


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UML tiene reglas para Nombres: Cmo llamar a los elementos, relacionesy diagramasAlcance: El contexto que da significado especfico a

un nombreVisibilidad: Cmo se pueden ver y utilizar los

nombres por otros Integridad: Cmo se relacionan apropiada y

consistentemente unos elementos con otros Ejecucin: Qu significa ejecutar o simular un

modelo dinmico



Reglas de UML (iii)


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Ejemplo de regla semntica: Clase

Si una clase es concreta, todas las operaciones de laclase han de tener un mtodo que la implementa en eldescriptor

Ejemplo de regla sintctica: Clase Notacin bsica: Una clase se representa por un

rectngulo de lnea continua con tres compartimentosseparados por lneas horizontales

Opciones de presentacin: Los compartimentos deatributo y operacin pueden suprimirse

Ejemplo de recomendacin sintctica: Clase Recomendacin de estilo: Los nombres de las clases

han de comenzar por letra mayscula



Mecanismos generales

M i l ( d di i t i )


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Mecanismos generales (espec., adornos, divisores, extensiones) Mecanismos que aseguran la integridad conceptual de la notacin

Ofrecen comentarios extra, informacin, o semntica sobre un elemento de modelado Ofrecen tambin los mecanismos de extensin a UML Los mecanismos generales incluyen

Estereotipos Especializan las clases del metamodelo. Ej. actor

Etiquetas

Extienden los atributos de las clases del metamodelo Una etiqueta es un par (nombre, valor). Ej. {versin=2.0 autor=fran}

Restricciones Extienden la semntica del metamodelo. Ej. {ordenado}

Notas Comentarios vinculados a uno o ms elementos de modelado

Adornos La especificacin de los elementos pueden incluir detalles grficos o textuales adicionales. Ej. + o #

Dicotomas Clasificador instancia. Ej. tipo/instancia Especificacin realizacin. Ej. tipo/clase

Esto es una nota UML



Vistas de UML (i)


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Una vista es un subconjunto de UML que modela construcciones querepresentan un aspecto de un sistema Cada una de las vistas representa un aspecto del sistema No es algo grfico, sino una abstraccin compuesta de diversos

diagramas Es el elemento de enlace del lenguaje de modelado con el

mtodo/proceso elegido para el desarrollo

Las vistas se pueden dividir en tres reas [Rumbaugh et al., 1999] Clasificacin estructural

Describe las cosas que hay en el sistema y sus relaciones con otras cosas

Comportamiento dinmico Refleja el comportamiento del sistema en el tiempo

Gestin del modelo Describe la organizacin de los modelos en unidades jerrquicas



Vi t Di C t P i i l

Vistas de UML (ii)


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rea Vista Diagramas Conceptos Principales

Vista esttica Diagrama de clases Clase, asociacin,generalizacin,dependencia, realizacin,

interfazVista de casos de uso Diagrama de casos de

usoCaso de uso, actor,asociacin, extensin,inclusin, generalizacin de

casos de uso

Diagrama de

componentes

Componente, interfaz,

dependencia, realizacin

Estructural

Vista de

implementacin

Vista de despliegue Diagrama dedespliegue

Nodo, componente,dependencia, localizacin

Vista de mquina deestados

Diagrama de estados Estado, evento, transicin,accin

Vista de actividad Diagrama de

actividad

Estado, actividad,transicin de terminacin,

divisin, unin

Diagrama de

secuencia

Interaccin, objeto,

mensaje, activacin

Dinmica

Vista de interaccin

Diagrama decomunicacin

Colaboracin, interaccin,rol de colaboracin,

mensaje

Gestin demodelo

Vista de gestin delmodelo

Diagrama de clases Paquete, subsistema,modelo

Vistas y diagramas de UML

[Rumbaugh et al., 1999]



Correspondencias D. Casos de Uso


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Sistema

Componente

Funciones

Comportamiento

Comunicacin

Funciones

Comportamiento

Comunicacin

Descomposicin

Conceptual

D. de Secuencia

D. de Clases

D. de objetos

D. de Estados

D. de actividad

D. de comunicacin




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6. Vista esttica



Introduccin

L i t tti tit l f d t d UML


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La vista esttica constituye el fundamento de UML La vista esttica captura la estructura de objetos

En una nica estructura se agrupan estructuras de datos y caractersticasde comportamiento

Los elementos de la vista esttica de un modelo son los conceptos quetienen significado en una aplicacin, incluyendo conceptos del mundoreal y conceptos computacionales

Los elementos clave de la vista esttica son los clasificadores y susrelaciones

Un clasificador es un elemento de modelado que describe cosas Clases, interfaces, tipos de datos, casos de uso, paquetes...

Las relaciones entre clasificadores son asociacin, generalizacin y

varias clases de dependencia entre las que se incluyen realizacin y uso El diagrama ms representativo de esta vista es el diagrama de

clases



Clasificacin


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El mundo real puede ser visto desde abstracciones diferentes

(subjetividad) Mecanismos de abstraccin

Clasificacin / Instanciacin Composicin / Descomposicin Agrupacin / Individualizacin Especializacin / Generalizacin

La clasificacin es uno de los mecanismos de abstraccin msutilizados



Concepto de clasificador


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Un clasificador es un concepto

discreto en el modelo, que tieneidentidad, estado, comportamientoy relaciones [Rumbaugh et al.,1999]

CLASIFICADOR FUNCIN NOTACIN

Actor Usuario externo de un sistema

Clase Un concepto del sistema modelado

Clase-en-estado Una clase restringida a un estado particular

Rol-clasificadorUn clasificador restringido a un uso particular enuna colaboracin

Componente Una porcin fsica de un sistema

Tipo de datoUn descriptor de un conjunto de valores primitivosque necesitan una identidad

Nombre

InterfazUn conjunto nombrado de operaciones quecaracterizan un comportamiento Inombre

Nodo Un recurso informtico

Seal Una comunicacin asncrona entre objetos

Subsistema Un paquete que se trata como una unidad con unaespecificacin, implementacin e identidad

Caso de usoUna especificacin del comportamiento de unaentidad en su interaccin con agentes externos.

Nombre

Nombre[s]

Rol:Nombre

Seal

Subsistema



Objeto (i)

Concepto intuitivo


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Concepto intuitivo Es la unidad de descomposicin fundamental de un

sistema en el paradigma de la orientacin al objeto Objeto como cosa del mundo real, algo tangible, visible

Cualquier cosa, ocurrencia o fenmeno que puede ser identificadoy caracterizado

Objeto como abstraccin intelectualmente comprensible Objeto como ejecutor de un pensamiento o accin ... un objeto modela una parte de la realidad. Con el concepto

de objeto, se modela la permanencia e identidad de conceptospercibidos

Una entidad definida por un conjunto de atributos comunes y

los servicios u operaciones asociados Un objeto tiene estado, exhibe algn comportamiento bien

definido y tiene una identidad nica



Objeto (ii)


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[Booch, 1994]



Objeto (iii)

E t d


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Estado El estado de un objeto abarca todas las propiedades (normalmente

estticas) del mismo ms los valores actuales (normalmentedinmicos) de cada una de esas propiedades [Booch, 1994]

Comportamiento El comportamiento de un objeto es cmo acta y reacciona un

objeto, en funcin de sus cambios de estado y paso de mensajes

[Booch, 1994] El estado de objeto representa los resultados acumulados de su

comportamiento [Booch, 1994] Una operacin denota un servicio que una clase ofrece a sus clientes

[Booch, 1994]



Identidad

Objeto (iv)


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Es aquella propiedad de un objeto que lo distingue detodos los dems [Booch, 1994]

No es conveniente que los nombres de las entidades las identifiquen ya que- Una entidad puede no tener un nombre nico y,

sin embargo, ser identificable- Una entidad puede tener ms de un nombre nico

- Una entidad puede cambiar de nombre a lo largo deltiempo

El modelo/sistema debe preocuparsede la identificacin de las entidades

El tiempo de vida de un objeto es el tiempo que se extiendedesde el momento en que se crea un objeto por primera vez(consumiendo as espacio por primera vez) hasta que ese

espacio se recupera

Identidad



Objeto (v)

Un objeto tiene estado comportamiento e identidad; la estructura y el


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Un objeto tiene estado, comportamiento e identidad; la estructura y elcomportamiento de objetos similares estn definidos en su clase comn;

los trminos instancia y objeto son intercambiables [Booch, 1994] Un objeto representa un elemento, unidad o entidad individual e

identificable, ya sea real o abstracta, con un papel bien definido en eldominio del problema [Smith y Tockey, 1988]

Entidad conceptual que es identificable, tiene caractersticas que

comporten un estado interno y tiene unas operaciones que puedencambiar el estado del sistema local, y que tambin pueden solicitaroperaciones de objetos relacionados [Champeaux et al., 1993]

Una entidad delimitada precisamente y con identidad, que encapsulaestado y comportamiento. El estado es representado por sus atributos yrelaciones, el comportamiento es representado por sus operaciones,mtodos y mquinas de estados. Un objeto es una instancia de unaclase [OMG, 2003]



Objeto (vi)

Atributos Balance


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Atributos

Comportamiento

Estado Identidad Responsabilidad

Balance Tipo de inters deudor Inters acreedor

Objeto Cuenta Bancaria

Haber Debe Informe Abrir Cerrar Saldo actual Cuenta del Departamento de Informtica y Automtica Almacena dinero del Departamento y le proporciona

acceso al mismo mediante cheques Proporciona un inters sobre el saldo siempre que ste

se mantenga por encima de una cantidad



Y en resumen

Objeto (vii)


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Y en resumen ...

Servicios

Atributos

calcular_edad

calc_sueldo_neto

calc_base_imponible

Servicios

Atributos

fecha_nac

nombresueldo_base

complementosirpf

s_social



Clase (i)

Construccin estructural por excelencia en los sistemas orientados a


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Construccin estructural por excelencia en los sistemas orientados aobjetos Una clase representa un concepto discreto dentro de la aplicacin que se est

modelando

Una clase es un descriptor de un conjunto de objetos con estructura,comportamiento y relaciones similares Sirve como molde para crear instancias o, lo que es lo mismo, objetos reales

descritos por la clase El proceso de creacin de objetos se conoce como instanciacin

Una clase dicta la estructura y comportamiento de sus instancias(objetos)

Las instancias contienen localmente datos que se corresponden con laestructura dictada por la clase y que representa el estado del objeto

Todos los objetos en un sistema de objetos pertenecen a alguna clase



Una clase define un conjunto de objetos que tienen un

Clase (ii)


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Una clase define un conjunto de objetos que tienen unestado (estructura) y comportamiento El estado se describe por atributos y asociaciones

Los atributos se utilizan generalmente para los valores puros de losdatos sin identidad

Las asociaciones se utilizan para las conexiones entre objetos conidentidad

Las piezas individuales de comportamiento invocable se describenmediante operaciones Un mtodo es la implementacin de una operacin, cada uno con su

correspondiente signatura

Puestos en conjunto, los atributos y los mtodos de una clasesuelen recibir el nombre de recursos o propiedades de la clase



Clase (iii)

L l ti b l id tifi


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Las clases tienen un nombre que las identifica

Una clase puede ser vista como El mecanismo para crear objetos

La fbrica de objetos

El conjunto de todas sus instancias

Una clase es como una especie de contrato que vincula a unaabstraccin con todos sus clientes

Distincin entre visin externa (interfaz) e interna

(implementacin) de la clase



Clase (iv)


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Descripcin abstracta de los datos y del comportamiento de una

coleccin de objetos similares [Budd, 1991] Descripcin de un grupo de objetos con propiedades similares,

comportamientos comunes, interrelaciones comunes y semnticacomn [Rumbaugh et al., 1991]

Una clase es un tipo abstracto de datos equipado con una posibleimplementacin [Meyer, 1997]

Construccin lingstica en un lenguaje orientado a objetos. Lasclases implementan tipos y son plantillas a partir de las cuales secrean objetos. Los objetos de la misma clase tienen estructura yoperaciones comunes de acuerdo a la definicin de la clase [Crespo,2000]



Clase (v)

En UML las clases se representan por rectngulos


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p p gcompartimentados El primer compartimento contiene el nombre de la clase, que debe ser

nico en el paquete que la contiene El segundo contiene los atributos El ltimo los mtodos

Motocicleta

colorcilindradavelocidadMaxima

arrancar

acelerarfrenar

Nombre de la clase

Atributos de la clase

Mtodos de la clase



Clase (vi)

Un conjunto de clases puede utilizar la relacin de generalizacin y elmecanismo de herencia construidos en ella para compartir piezas


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mecanismo de herencia construidos en ella para compartir piezascomunes de estado y descripcin del comportamiento

Una clase tiene un nombre nico dentro de su contenedor, que esgeneralmente un paquete, aunque puede ser tambin otra clase Para hacer referencia a una clase que est presente en otro paquete se

utilizar la sintaxisNombre del Paquete::Nombre de la Clase

La clase tiene una visibilidad con respecto a su contenedor La visibilidad especifica cmo puede ser utilizada por otras clases externas alcontenedor

Una clase tiene una multiplicidad que especifica cuantas instancias de ellapueden existir La mayora de las veces es muchos (cero o ms, sin lmite explcito) Pero tambin existen clases unitarias de las que existe una sola instanciadurante la ejecucin

Las clases unitarias se representan mediante un smbolo de clase con un pequeo1 en la esquina superior derecha



Clase (vii)

Ejemplos de definicin de clases


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Ventana

Ventana

tamao: rea

visibilidad: Lgico

display ()hide ()

+tamao: rea =(100,100)#visibilidad: Lgico= invisible+tamao-por-defecto: Rectngulo#tamao-mximo: Rectngulo-xptr: XWindows*

+display ()+hide ()+create ()-attrachXWindow(xwin:Xwindows*)

Ventana

{abstract,

autor=Joseestado=comprobada}

PenTracker

{abstract}

Rectangulo

P1: Punto

P2: Punto

Rectangulo (p1:Punto, p2:Punto)

rea ():Real

aspecto (): Real

...

mueve (delta: Punto)

escala (ratio: Real)

...

Ejemplos de definicin de objetos

MiVentana :Ventana

[OMG, 2003]



Clase (viii)

A t l R itid


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ColaImpresora Impresora11 *

Ejemplo de clase unitaria

ArtculoRemitido

SesinConferencias

1..*

0..1

Asociacin entre clases

ArtculoRemitido

ArtculoRemitido[aceptado]

ArtculoRemitido[rechazado]

SesinConferencias

1..*

1

Ejemplo de clase en estado



Clase abstracta

Clase que no instanciable directamente, biend l (l f l l


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porque su descripcin es incompleta (le falta el

mtodo de una o ms operaciones) o porque noha sido pensada para ser instanciada aunque sudescripcin est completa [Rumbaugh et al.,1999]

El objetivo fundamental de una clase abstracta esla especializacin

Una clase concreta no puede tener operacionesabstractas, pero una clase abstracta si puedetener operaciones concretas

En UML el nombre de una clase abstracta debeaparecer en cursiva Tambin se puede utilizar la palabra abstract en la

lista de propiedades que aparece despus o debajodel nombre

Por ejemplo, Cuenta {abstract}

Clase abstractaOperacin concret

Operacin abstrac

Clases concretas

Operacin concreta sobreescrita



Clase parametrizada (i)

Elemento parametrizado de un modelo


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Es un descriptor de una clase con uno o ms parmetros formales sin

especificar Define una familia de clases, cada clase es especificada asociando los

parmetros a una lista de valores actuales

Tpicamente, los parmetros son clasificadores que representan tipos deatributos, pero tambin pueden representar enteros

Los elementos subordinados dentro de la plantilla se definen en trminosde los parmetros formales, as quedan enlazados cuando se enlaza laplantilla en s con los valores reales

Para su representacin, UML utiliza un rectngulo en lnea discontinuasuperpuesto en la esquina superior derecha de un rectngulocorrespondiente a una clase

Para utilizarla, los parmetros tienen que estar asociados (en tiempo demodelado) con valores reales



Clase parametrizada (ii)

T,k:Entero


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1..k

FVector

T

FVector Lista de Direcciones

Enlazado explcitoLa clase tiene su propio nombre

Enlazado implcitoLa clase tiene nombre annimo



Clase parametrizada (iii) Ejemplo

template< class T >

class Pila {

int cima;

int tamano;

T * i

pila.h

#include

#include "prueba.h"

int main() {

Pila< int > intPila(10);

int i=100;

cout


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T *espacio;

bool estaVacia() const {return cima==-1;}

bool estaLlena() const {return cima==tamano-1;}

public:Pila(int);

~Pila() {delete [] espacio;}

bool poner (const T&);

bool quitar(T&);

int elementos();

};

// Constructor por defecto

template< class T >

Pila< T >::Pila(int t){

tamano = t > 0 ? t : 10;

cima=-1;

espacio = new T[tamano];

}

template< class T >

bool Pila< T >::poner(const T &valor) {

if ( !estaLlena() ) {

espacio[++cima]=valor;

return true;

}

return false;

}

template< class T >

bool Pila< T >::quitar(T &retorno) {

if ( !estaVacia() ) {

retorno = espacio[cima--];return true;

}

return false;

}

template< class T >

int Pila< T >::elementos() {return cima+1;}

cout


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p p p p j

Cada objeto de la clase tiene un valor independiente para elatributo (excepto para los atributos con alcance de clase) Un clasificador forma un espacio de nombres para sus

atributos Los atributos de una clase no deberan ser manipulables

directamente por el resto de objetos La encapsulacin presenta dos ventajas bsicas

Se protegen los datos de accesos indebidos El acoplamiento entre las clases se disminuye Favorece la modularidad y el mantenimiento



Atributo (ii)

Los niveles de encapsulacin estn heredados de los niveles


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pde C++ (-) Privado

Es el ms fuerte Esta parte es totalmente invisible (excepto para clases friendsen

terminologa C++)

(#) Protegido Los atributos/operaciones protegidos estn visibles para las clases

friendsy para las clases derivadas de la original

(+) Pblico Los atributos/operaciones pblicos son visibles a otras clases (cuando se

trata de atributos se est transgrediendo el principio de encapsulacin)



Atributo (iii) La notacin de los atributos es

visibilidad nombre [multiplicidad]:tipo=valor-inicial{cadena de propiedades}


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Visibilidad Expresa si los atributos son visibles a otros objetos

Nombre Es una cadena que sirve para identificar al atributo Slo el nombre es obligatorio

Multiplicidad

Posible nmero de valores del atributo que pueden existirsimultneamente Por defecto: exactamente 1

La expresin de tipo Indica el tipo o dominio del atributo

El valor inicial

Este elemento es opcional, (en cuyo caso se omite el signo igual) La cadena de propiedades

Indica los valores de las propiedades de un elemento

p p p p p



Atributo (iv)

En una clase, el valor descrito por un atributo puede ser distinto en cadaobjeto (alcance de instancia) o compartido por todos los objetos (alcance


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objeto (alcance de instancia) o compartido por todos los objetos (alcance

de clase) Alcance de instancia: Descripcin de un valor sin existencia hasta que no se

instancia el objeto. Situacin por defecto Alcance de clase: Declaracin de un valor discreto individual que existe a los

largo de toda la vida de un sistema. Guardan informacin de una clase entera.Se representa subrayando la cadena que expresa el tipo y el nombre

Atributo base vs. atributo derivado (fechaNacimiento vs. edad) El atributo derivado se representa con una barra / delante del atributo

La variabilidad indica si el valor del atributo puede cambiar tras lainicializacin. Por defecto changeable addOnly atributos con multiplicidad mayor que uno. Se pueden aadir

valores frozen el valor no se puede modificar una vez inicializado



Atributo (v)

visibilidad nombre [multiplicidad]:tipo=valor-inicial{cadena de propiedades}


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+tamao:Area=(100,100) #visibilidad:Boolean=invisible +tamao-por-defecto:Rectngulo idUnico:Long -xptr:XWindowPtr{requisito=4.3}

colores[3]:Saturacin puntos[2..*]:Punto nombre[0..1]:String

+tamao:Area=(100000){frozen}

-salario:Dinero {>0,


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Una operacin es la especificacin de una transformacin o consulta

que puede tener un objeto Especifica una transformacin del estado del objeto destino o bien una

consulta que proporciona un valor a quien invoque esa operacin

Un mtodo es la implementacin de una operacin Especifica el algoritmo o procedimiento que da lugar a los resultados de

una operacin

Las declaraciones de operacin son heredadas por losdescendientes de la clase Si otra declaracin tiene la misma signatura coincidente, entonces se

trata de la misma operacin

La declaracin de la operacin que sea el antepasado comn de todaslas declaraciones de esa clase es lo que se denomina el origen



Operacin (ii)

Notacin similar a los atributosestereotipo visibilidad nombre (lista de parmetros): tipo-de-retorno {cadena de propiedades}


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Lista-de-parmetros: Es una lista de declaraciones deparmetros separadas por comas direccin nombre: tipo valor-por-defecto

direccin in: Entrada pasada por valor. Cambios no disponibles al emisor out: Salida. No existe valor de entrada. Valor final disponible para el emisor inout: Entrada que se puede modificar. Resultado final disponible al emisor return: Valor proporcionado por una llamada. El valor est disponible para el

emisor

nombre: Es el nombre del parmetro tipo: Referencia a un clasificador (clase, tipo de datos o interfaz). El

argumento que est enlazado con el parmetro tiene que ser unainstancia del clasificador o de uno de sus descendientes

estereotipo visibilidad nombre (lista de parmetros): tipo-de-retorno {cadena de propiedades}



Operacin (iii)

Cadena de propiedades: Lista de propiedades o restriccionesseparadas por comas


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separadas por comas isQuery: Indica si la operacin deja o no intacto el estado del sistema

= true o false isPolymorphic: Indica si la implementacin de la operacin puede o no

ser anulado por las clases descendientes = true o false

concurrency: Indica la semntica de las llamadas concurrentes a una

misma instancia pasiva sequential: Los que la llaman deben coordinarse de modo que slo se

pueda ejecutar una llamada a un objeto al mismo tiempo guarded: Pueden producirse mltiples llamadas simultaneas, pero slo se

permite que se ejecute una en un momento dado. El resto quedanbloqueadas

concurrent: Pueden producirse mltiples llamadas simultneas. Todas seejecutan concurrentemente



Operacin (iv)

Una operacin con alcance de clase se presenta subrayada


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Las operaciones se suelen expresar en minscula (primeraletra incluida) Si la operacin es abstracta se acostumbra a mostrar en

cursiva

Ejemplos mostrar() +mostrar():Localizacin +oculta()

set(n:Nombre, s:String) obtenerID(): Integer reiniciar() {guarded} -attachXWindow(xwin:XWindow*) +controlInstancias()

Slo el nombre Visibilidad, nombre y tipo de retorno Visibilidad, nombre y abstracta Nombre y parmetros Nombre y tipo de retorno Nombre y propiedad Visibilidad, nombre y atributos Nombre y alcance de clase



Operacin (v)

Ejemplo de un mtodo de clase


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class metodoClase {

public static void main(String s[]) {

double x=Math.PI/2;

System.out.println(Math.sin(x));

}

}


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Interfaz (ii) Una interfaz es una coleccin de operaciones que se emplea para especificar un servicio de una clase o

de un componente Una interfaz sirve para nombrar una coleccin de operaciones y para especificar sus signaturas y efectos.


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p p y p p g yUna interfaz se centra en los efectos, no en la estructura, de un servicio dado. Una interfaz no ofrece unaimplementacin para ninguna de sus operaciones. La lista de operaciones puede incluir tambin lasseales que esa clase est dispuesta a manejar

Una interfaz se emplea para especificar un servicio que proporciona un proveedor y que pueden solicitarotros elementos. La interfaz da nombre a una coleccin de operaciones que funcionan en cooperacinpara realizar algn comportamiento de inters lgico de un sistema o como parte de un sistema

Una interfaz define un servicio que ofrece una clase o un componente. Define un servicio que a su vez esimplementado por una clase o componente. Como tal, una interfaz abarca los lmites lgicos y fsicos de

un sistema. Una o ms clases (que formarn probablemente parte de un subsistema componente)pueden proporcionar una implementacin lgica de la interfaz. Uno o ms componentes puedenproporcionar un empaquetamiento fsico que se adapte a la misma interfaz

Si una clase realiza (implementa) una interfaz, entonces debe declarar o heredar todas las operaciones dela interfaz. Si una clase realiza ms de una interfaz, tiene que contener todas y cada una de lasoperaciones que se encuentren en cualquiera de sus interfaces. Una misma operacin puede aparecer enms de una interfaz. Si coinciden sus signaturas deben representar la misma operacin o bien estarn enconflicto y el modelo estar mal formado. Una interfaz no hace afirmacin alguna acerca de los atributos

o asociaciones de una clase; stos formarn parte de su implementacin

Definicin extendida [Rumbaugh et al., 1999]


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Interfaz (iv)

Una clase


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Una clase

Una interfaz


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Interfaces en UML 2.0 (i)

Notacin Lollilpop Dependencias de un calificador a una interfaz


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Dependencias de un calificador a una interfaz Interfaces requeridas por un clasificador (Requeridas) Interfaces implementadas por un clasificador (Provistas)

[Adrian, 2006b]



Interfaces en UML 2.0 (y ii)


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[Adrian, 2006b]


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Relaciones (ii)

Persona Relacin


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USALENUSA

Ayuntamiento

PepeLuis

Mara

Ing.SwRedesPOO

Asignatura

Persona

Organizacin

Clase

Objeto

Enlace



Relaciones (iii) Expresan las conexiones entre clasificadores

Los enlaces entre objetos pueden representarse entre las respectivas clases

Formas de relacin entre clases


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Asociacin y Agregacin (vista como un caso particular de asociacin) Generalizacin/Especializacin

Las relaciones de Agregacin y Generalizacin forman jerarquas de clases Pueden ser de varios tipos RELACIN FUNCIN NOTACIN

Asociacin

Descripcin de una conexin entre instancias de

clases

Dependencia Relacin entre dos elementos del modelo

FlujoRelacin entre dos versiones de un objeto enmomentos sucesivos

GeneralizacinRelacin entre una descripcin ms general y unams especfica de algo, usado por herencia

Realizacin Relacin entre una especificacin y suimplementacin

UsoSituacin en la que un elemento requiere a otro parasu correcto funcionamiento.



Asociacin (i)

Una asociacin describe las conexiones semnticas entre objetos dediferentes clases


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Una instancia de una asociacin es un enlace Una asociacin relaciona una lista de dos o ms clasificadores, con las

repeticiones permitidas Un enlace abarca una lista de objetos Las asociaciones llevan la informacin sobre relaciones entre objetos en

un sistema Las asociaciones pueden ser reflexivas, binarias, ternarias o de

orden s

uml utpl progavanzada

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