Unified Modeling Language Professor Mário Dantas A NÁLISE O RIENTADA A O BJETOS Nov/2010.
Unified Modeling Language UML
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Prof. Msc. Emerson Silas Dória 1
Unified Modeling LanguageUML
Notações BásicasReferência: UML Resource Center
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Introdução
A UML é uma linguagem gráfica para visualização, especificação, construção e documentação de artefatos que façam uso de sistemas complexos de software.
Adequada para modelar: sistemas de informação corporativos distribuídos; aplicações baseadas em WEB; e até sistemas complexos embutidos de tempo real.
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Modelo Conceitual da UML
Para compreender a UML é preciso formar um modelo conceitual da linguagem e isso pressupõe aprender três elementos principais:
Blocos de construção básicos Regras que determinam como esses
blocos poderão ser combinados Mecanismos comuns aplicados na UML
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Blocos de Construção
O vocabulário da UML abrange 3 tipos de blocos de construção: Itens; Relacionamentos; e Diagramas
Os itens são abstrações, os relacionamentos reúnem esses itens; os diagramas agrupam coleções interessantes de itens.
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Itens
Existem 4 tipos de itens na UML: Itens Estruturais: partes mais estática do
modelo (substantivos)
Itens Comportamentais: partes dinâmica (verbos)
Itens de Agrupamento: partes organizacionais dos modelos da UML (pacotes)
Itens de Anotações: partes explicativas dos modelos da UML (notas)
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Itens
Itens Estruturais: partes mais estática do modelo (substantivos)
+origin#sizeopen()close()move()display()
Window
ISpelling
DigitalizarRetina
Cadeia deResponsabilidade
originsize
Window
orderform.java
Servidor
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Itens
Itens Comportamentais: partes dinâmica (verbos)
IdlekeepAlive/Check
ConnectingConnected
onHook
Working
Off
offHook / reclaimConnection()
ready(3) [signalOK]
t:Thread :Tookit
a1:run(3)
run()<<create>
> p:Peer
handleExpose
<<destroy>>
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Itens
Itens de Agrupamento: partes organizacionais dos modelos da UML (pacotes)
Itens de Anotações: partes explicativas dos modelos da UML (notas)
Business rules
Consider the use of the broker design
pattern here
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Relacionamentos
Existem 4 tipos de relacionamentos na UML: Dependência
Associação
Generalização
Realização
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Relacionamentos
Dependência: é um relacionamento semântico entre dois itens, em que uma modificação em um item poderá afetar a semântica de outro item
AgendaDeCursos
remover(c:Curso)adicionar(c:Curso)
Curso
Dependência (Agenda de Cursos depende de Curso)
Quando excluir um
Curso, retirar da
agenda.
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Relacionamentos
Associação: é um relacionamento estrutural que especifica que os objetos de um item estão conectados a objetos de um outro item. Existem quatro tipos básicos de adornos a serem aplicados às associações (nome, papel, multiplicidade, agregação).
fornece
associação
nomedireção do nome
ProdutoFornecedor 1 1..*
multiplicidade
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Relacionamentos
Associação
EmpresaPessoafuncionário
associação
nome do papel
empregador
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Relacionamentos
Associação
DepartamentoEmpresa1 *
agregação (relacionamento tipo fraco)
partetodo
composição
DepartamentoEmpresa1 *
Composição: relacionamento forte do tipo “é parte de “. A composição entre um elemento (o “todo”) e outros elementos (“as partes”) indica que as partes só podem pertencer ao “todo” e são criadas e destruídas com ele.
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Relacionamentos
PessoaEmpresa * 1..*
descriçãodtadmissãosalário
Serviço
Associação: Existem outros tipos de adornos a serem aplicados às associações (ex: classe de associação).
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Relacionamentos
Outro exemplo de classe de associação
Estudante Prova0..*1..*
data
faz
nota
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Relacionamentos
Generalização: é um relacionamento de especialização/generalização, nos quais os objetos dos elementos especializados (filhos) são substituíveis por objetos do elemento generalizado (pais).Ativos
adicionar(...)remover(...) generalização
Conta Corrente Imóveis Seguridade
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Relacionamentos
Realização: É um relacionamento semântico entre classificadores, em que um classificador especifica um contrato que outro classificador garante executar. É utilizado: no contexto de interfaces e no contexto de colaborações em casos de usos.
Enviar PedidoCrédito
Cliente
Detectar Fraude Cartão
ValidarTransação
GerenciarPedido
GerarConta
<<interface>>
IAgentedaRegra
AdicionarRegra()
AlterarRegra()
ExplicarRegra()
RegrasDeContabilidade
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Extensibilidade
A UML oferece três mecanismos para a extensão da sintaxe e da semântica da linguagem, são eles: Estereótipos
Valores atribuídos
Restrições
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Extensibilidade
<<container>>
ActionQueue
{version=3.2}
add(a:Action)
remove(n: Integer)
<<query>>
length():Integer
<<helper functions>>
reorder()
estereótipo
valor atribuído
restrição
{add runs in O(1) time}
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ExtensibilidadeEstereótipos
Um estereótipo é um mecanismo de extensão introduzido pela UML, que permite que o usuário estenda o meta-modelo para suprir necessidades que não encontram-se definidas entre os elementos dos diagramas.A apresentação geral de um estereótipo é o nome do estereótipo colocado entre os símbolos << >>.Um estereótipo geralmente é aplicado a classes, relacionamentos de dependência, atributos e operações.Exemplo: <<abstract>> aplicado a uma classe indica que a classe não pode ter objetos, é uma classe que nunca deve ser instanciada.
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ExtensibilidadeEstereótipos - Exemplos
Cliente
Clientes
adicionar(...)remover(...)
<<ator>>Clientes
adicionar(...)remove(...)
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ExtensibilidadeEstereótipos - Exemplos
{versão=3.2 autor= tec}
Overflow
<<exceção>>Fila
adicionar( )remover( )
{ordenado}
Veículo
<<abstrato>>
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Valor atribuído: permite atribuir um tipo particular de propriedade a um ou vários blocos de construção. {valor atribuído = valor}
Exemplo {valor > 100} = exemplo de uma pré-condição para a execução de um método
ExtensibilidadeValores atribuídos
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ExtensibilidadeValores atribuídos - Exemplos
{versão=3.2 autor= tec}
Fila
adicionar( )remover( )
Servidor{processadores =
3}
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Restrição: é uma relação semântica entre elementos do modelo. Especifica condições ou proposições que devem ser mantidas verdadeirasUma restrição é mostrada como uma cadeia entre chaves {}
ExtensibilidadeRestrições
Fila
adicionar( )remover( )
{ordenado}
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ExtensibilidadeRestrições - Exemplos
Contrato de Seguros
Pessoa Empresa
{or}0..*
1..* 1..*
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas. Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividades
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
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Diagrama de ClassesPedido
IncluirPedido(...)AtenderPedido(...)
Cliente+CódigoCliente-LimiteCredito
ItensPedido#quantidade
IncluirItemPedido(...)CalcularTotal(...)
*
1
Produto
Produto Automotivo Produto Agrícola Produto Híbrido
Pessoa
Empresa{ou}
EmpresaCliente
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A sintaxe padrão de um atributo é:
visibilidade nome : tipo = valor_inicial
{string de propriedade}
onde visibilidade é:
+ visibilidade pública# visibilidade protegida- visibilidade privada
+ valor: Real+ data: Date = data atual+ cliente: String- num_faturas: Integer = 0+ status: String = nãopago {nãopago, pago}
Fatura
Diagrama de Classes
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A sintaxe da operação é:
visibilidade nome (lista_parâmetros):tipo_do_retorno {string de propriedade} na qual lista_parâmetros é um lista de
parâmetros formais separados por vírgula, cada um especificado segundo sintaxe: nome : tipo = valor_padrão
Diagrama de Classes
+ desenhar ( )+ escala (percentual:integer=25)- pos_retorno( ):position
Figura
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Exemplos
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Exemplos
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas.
Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividade
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
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Diagrama de ObjetosAutor
nome: String idade: Integer
Computador
nome: Stringmemória:Integer
Usa
0..1 1..*
Diagrama deClasses
Bob: Autor
nome: “Bob J.” idade: 32
PC Profissional deBob: Computador
nome: “Pent. III” memória: 64 Diagrama de
ObjetosPC Doméstico deBob: Computador
nome: “CompaqPentium MMX”
memória: 32
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Diagrama de Objetos
objeto
c: Companhia
d2: Departamento
nome = "RH"
d1: Departamento
nome = "Vendas"
p:Pessoa
nome = "Eric"cod = "4362"cargo = "Chefe de
: Informações Adicionais
endereço = "Rua St. Inacio, 1472"
valor do atributo
objeto anônimogerente
vinculo
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas.
Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividade
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
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Diagrama de Casos de Uso
Ator 1
Caso de Uso
A
Ator 2
Nome do Sistema
Fronteira doSistema
Caso de Uso
C
Caso de Uso
B
Associação
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Diagrama de Casos de Uso
Casos de Uso podem ser organizados pela especificação de relacionamentos de: Generalização Inclusão <<include>> Extensão <<extend>>
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Diagrama de Casos de UsoGeneralização entre Atores
Grupos gerais de atores especializados, utilizando o relacionamento de generalização.
Cliente
Cliente Comercial
Cliente Industrial
Cliente PessoaFísica
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Outra forma de representar a generalização.
Cliente
ClienteComercial
ClienteIndustrial
Cliente PessoaFísica
Diagrama de Casos de UsoGeneralização entre Atores
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O caso de uso filho herda o comportamento e o significado do caso de uso pai.
Diagrama de Casos de UsoGeneralização entre Casos de Uso
ValidarUsuário
DigitalizarRetina
ChecarSenha
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Um relacionamento include de um caso de uso A para um caso de uso B indica que uma instância de A inclui o comportamento especificado por B. Esse tipo de associação é útil para evitar a repetição de um fluxo de eventos várias vezes. Essa associação é mostrada com um relacionamento de dependência e acrescentando o estereótipo << include>>.
Diagrama de Casos de UsoInclusão
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<<include>>
Diagrama de Casos de UsoExemplo de Inclusão
ValidarUsuário
DigitalizarRetina
ChecarSenha
SacarDinheiro
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Um relacionamento extends de um caso de uso A para um caso de uso B indica que uma instância de B pode usar o comportamento especificado por A.É um tipo de associação usada para a modelagem da parte de um caso de uso que é opcional (não é obrigatório) para o sistema ou uma parte do caso de uso que só é executada sob determinadas condições.Essa associação é mostrada com um relacionamento de dependência e acrescentando o estereótipo << extend>>.
Diagrama de Casos de UsoExtensão
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Cliente
Diagrama de Casos de UsoExemplos de Extensão
<<include>>
ValidarUsuário
DigitalizarDigital
ChecarSenha
Sacar Dinheiroponto de extensão
Informar Saldo Insuficiente<<extend>>
CadastrarVenda
CadastrarCliente
<<extend>>
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Cliente Individual Cliente Juridico
Reconciliar as transações
Cliente
Realizar transação com cartão
Instituição de venda a varejo
Gerenciar a conta do cliente
Instituição financeira patrocinadora
Processa a conta do cliente
Sistema de Validação de Cartão de Crédito
Exemplos
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Rede Celular
Uso programadoUsuário
Fazer ligação de conferenciaFazer ligação
Receber ligação adicionalReceber ligação
<<extend>>
<<extend>>
Telefone Celular
Exemplos
Prof. Msc. Emerson Silas Dória 48Negócio com Limites Excedidos
Avaliar Negócio
Vendedor
Analisar Riscos
<<include>>
Fechar Preço
<<include>>
Analista Comercial
Registrar Negócio
Gerente Comercial
Estabelecer LimitesSistema de
Contabilidade
Atualizar ContasExemplos
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas.
Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividade
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
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Diagramas de Interação
Um DI mostra uma interação formada por um conjunto de objetos e seus relacionamentos, incluindo mensagens que podem ser trocadas entre eles;Um Diagrama de Seqüência é um DI que dá ênfase à ordenação temporal das mensagens;Um Diagrama de Colaboração é um DI que dá ênfase à organização estrutural dos objetos que enviam e recebem mensagens;
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Diagramas de Interação
Os Diagramas de Seqüências têm duas características que os diferenciam dos diagramas de colaboração: Existe linha de vida do objeto Existe o foco de controle
Os Diagramas de Colaboração têm duas características que os diferenciam dos diagramas de seqüência: Existe o caminho Existe o número de seqüência
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Diagrama de SeqüênciaIlustra a ordenação temporal das mensagens
c:Client p:ODBCProxy
:Transaction<<create>>
X
setActions(a,b,o)setValues(d,3.4)
setValues(a, “CO”)
committed
<<destroy>>
linha de vida
foco de controle
tempo
objetos
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Simples = não descreve detalhes da mensagem por não ser importante neste momento ou por não se saber os pormenores da comunicação.Síncrona = mensagem para chamada de operação, a próxima mensagem só é executada quando esta for concluída.Assíncrona = serve para envio de mensagem sem nenhuma espera, ou seja, a próxima mensagem pode ser executada antes que esta termine.
Diagrama de SeqüênciaTipos de Mensagens
Simples Síncrona Assíncrona
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c:Cliente
:Agente Viagem
p: Assistente de Planejamento
<<create>>
definir_Itinerário(i)
estabelecer_rota( )
rota
notificar( )
<<destroy>>
Diagrama de Seqüência
X
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas.
Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividade
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
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Diagrama de ColaboraçãoIlustra organização estrutural dos objetos que enviam e recebem mensagens
:Vendat:obter_total( )
2:st:=obter_subtotal( )
1*:[para cada]iv:next( )
2.1:p:=obter_preço( )
iv:ItemVenda
:EspecificaçãoProduto
iv:ItemVendaordem damensagem
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Diagrama de ColaboraçãoSintaxe da Mensagem
número_seqüência{[pré-condição] * [iteração]:valor_retorno:=}assinatura número_seqüência: ordem na qual a
mensagem será executada. pré-condição: pré-condição para a execução
do método. iteração: execução iterativa da mensagem
ex.: 1.1*[x=1..10]:façaAlgo()
valor_retorno: variável que receberá o valor retornado pela mensagem
assinatura: chamada do método com os seus devidos argumentos
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Objetos criados durante a execução podem ser designados pelo estereótipo << new >>
Objetos destruídos durante a execução podem ser designados por << destroyed >>
Objetos criados e destruídos durante a execução podem ser designados por << transient >>
Diagrama de Colaboração
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Existem algumas ações padrão em UML:Call = Invoca uma operação em um objetos, o objeto poderá enviar uma mensagem a si mesmo, resultando em uma chamada local de uma operaçãoReturn= Retorna um valor para quem o solicitouSend= Envia um sinal para um objetoCreate= Cria um objetoDestroy= Destrói um objeto, o objetos poderá se destruir.
Diagrama de Colaboração
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas.
Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividade
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
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Diagrama de EstadosUm diagrama de estado representa o ciclo de vida de um objeto. Para isso ele mostra os estados que um objeto pode ter, como os eventos afetam estes estados e como o objeto reage a estes eventos.
Um estado é uma condição ou situação na vida de um objeto durante a qual ele: satisfaz alguma condição, executa alguma atividade ou espera algum evento.
Um evento é uma especificação de uma ocorrência significativa que tem uma localização no tempo e no espaço. No contexto de DE é uma ocorrência de um estímulo capaz de ativar uma transição de estados.
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Diagrama de EstadosUma transição é um relacionamento entre dois estados, indicando que um objeto no primeiro estado realizará certas ações e entrará no segundo estado quando um evento especificado ocorrer e as condições especificadas estiverem satisfeitas.
Uma atividade é uma execução não-atômica em andamento em uma máquina de estados.
Uma ação é uma computação atômica executável que resulta e uma alteração do estado do modelo ou no retorno de um valor.
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Diagrama de Estados
A sintaxe do rótulo de uma transição é:EventoDeAtivação(Parâmetros)[CondiçãoDeProteção]/Ação
EventoDeAtivação: O evento cuja recepção pelo objeto no estado de origem faz com que a transição possa ser escolhida para ser ativada, desde de que a CondiçãoDeProteção seja satisfeita;
Ação: Uma computação atômica executável que poderá agir diretamente no objeto ao qual a máquina pertence e indiretamente em outros objetos que são visíveis ao objeto.
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Um estado pode ser refinado em subestados concorrentes (ortogonais) usando relacionamentos ou em subestados seqüenciais (disjuntos mutuamente exclusivos) usando relacionamentos.
Um dado estado pode ser refinado em apenas uma das duas formas. Estes subestados podem ser novamente refinados, de uma forma ou de outra.
Diagrama de Estados
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Diagrama de EstadosExemplo – Subestados seqüenciais
Idle
Maintenance
maintain
Validating
Selecting
Printing
Processing
cancel
cardInserted
Active
[not continue]
entry / readCardexit / ejectCard
[continue]
estado composto
subestado seqüencial
transição desubestado
transição para/deestado composto
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Diagrama de EstadosExemplo – Subestados concorrentes
subestadosconcorrentesIdle
TestingDevices
cancel
cardInserted
Maintenance
Testing
bifurcação
SelfDiagnosis
Waiting Command
Commanding
[not continue]keyPress
[continue]
união
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Diagrama de EstadosModelando uma classe: item bibliográfico
inserir_item_completo
Criado
InseridoExcluído
create
destruir
excluir_IB
alterar_IBprocurar_item
selecionar_IB
inserir_item_incompleto
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registrarPagamentocomDinheiro
Esperando por Venda Entrando Itens
Esperando por Pagamento
entrarItem
terminarVenda
entrarItem
Autorizando Pagamento
tratarResposta registrarPagamentocomCartãodeCrédito
registrarPagamentocomCheque
Diagrama de EstadosExemplos
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas.
Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividade
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
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Diagrama de AtividadeUm DA é um caso especial de uma máquina de estados, em que todos ou a maioria dos estados são estados de atividades e em que todas ou a maioria das transições são ativadas pela conclusão de atividades no estado de origem:
Estado de Atividade: Execução de atividade com evento implícito na sua terminação para ativar a transição de saída;
Estado de Espera/Ação: Computações atômicas executáveis, pode ocorrer evento externo mas o trabalho não é interrompido.
Enquanto um DI observa os objetos que trocam mensagens, um DA observa as operações passadas entre os objetos;
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Diagrama de AtividadeUm DA representa o estado de execução do método, ou seja, o estado do objeto que executa o método, em contrapartida aos DI.
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Diagrama de Atividade
fazer trabalho local
fazer trabalho em outros setores
[rejeitado]
[senão]ramificação seqüencial
bifurcação concorrente
união concorrente
estado de ação
contratar arquiteto
selecionar local
desenvolver plano
concluir construção
orçar plano
estado inicial
estado final
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solicitar produto
processar pedido
separar materiais
enviar pedido
receber pedido cobrar cliente
pagar cobrança
fechar pedido
Cliente Vendas Estoque
Raia de natação
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas.
Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividade
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
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Diagrama de Componentes
Os Diagramas de Componentes são um dos dois tipos de diagramas disponíveis para a modelagem de aspectos físicos de sistemas orientados a objetos (modelagem arquitetural), ele mostra a organização e as dependências existentes entre um conjunto de componentes.
São empregados para a modelagem da visão estática de implementação do sistema, que envolve a modelagem de itens físicos que residem em um nó, como executáveis, bibliotecas, tabelas, arquivos e documentos.
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Diagrama de Componentes
Um componente é uma parte física do sistema. Muitas vezes um componente mostra um arquivo específico do sistema.
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Diagrama de ComponentesUsos Comuns - Código-fonte do Sistema
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Diagrama de ComponentesUsos Comuns – Versão Executável
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas.
Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividade
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
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Diagrama de Implantação
Os Diagramas de Implantação são um dos dois tipos de diagramas disponíveis para a modelagem de aspectos físicos de sistemas orientados a objetos (modelagem arquitetural), ele mostra a configuração dos nós de processamento em tempo de execução e os componentes que nele existem.
Eles são empregados para a modelagem da visão estática da implantação do sistema. Na maior parte, isso envolve a modelagem da topologia do hardware em que o sistema é executado.
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Diagrama de Implantação
2..*
<<processor>>
caching serverDeployshttp.exerting.exe
serversclients
4..*
<<processor>>
serverDeploysdbadimin.exe
logexe.exe
console
kiosk
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Diagramas
Um diagrama é uma apresentação gráfica de um conjunto de elementos com objetivo de visualizar um sistema sob diferentes perspectivas.
Diagrama de Classes
Diagrama de Objetos
Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Seqüência
Diagrama de Colaboração
Diagrama de Estados
Diagrama de Atividade
Diagrama de Componentes
Diagrama de Implantação
Prof. Msc. Emerson Silas Dória 83
Bibliografia
Booch, Grady; Rumbaugh, James. UML – Guia do Usuário; Rio de Janeiro, Campus, 2000.
Furlan, José Davi. Modelagem de Objetos através da UML; São Paulo, Makron Books, 1998.
Larman, Graig; Utilizando UML e Padrões; Porto Alegre, Bookman, 2000.