Unified Modeling Language (UML) - Introdução - Alberto Manuel Rodrigues da Silva Prof. DEI/IST/UTL...

Unified Modeling Language (UML)- Introdução -

Alberto Manuel Rodrigues da Silva

Prof. DEI/IST/UTL

Análise e Concepção de Sistemas de Análise e Concepção de Sistemas de InformaçãoInformação

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ACSI/UML-Intro, Copyright, Alberto Silva

Introdução ao UMLIntrodução ao UML

Contexto Histórico

Âmbito

Visão Global

Estrutura de Conceitos

Mecanismos Comuns

Tipos de Dados

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Introdução - Contexto HistóricoIntrodução - Contexto Histórico

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Introdução - Introdução - Contribuições para o UMLContribuições para o UML

Booch

JacobsonRumbaugh

MeyerPré e Pós Condições

HarelDiagramas de Estado

Gamma, et al.Frameworks, patterns,

nodesShlaer-Mellor

Ciclos de vida dosobjectos

OdellClassificação

Wirfs-BrockResponsabilidades

FusionDescrição operações

Numeração mensagens

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Introdução - ÂmbitoIntrodução - Âmbito

UML não é:– Uma metodologia– Um processo de desenvolvimento de software– Dependente de ferramentas CASE– Dependente do domínio de aplicação

O UML é uma linguagem para:– visualização – especificação– construção– documentação

dos artefactos de um sistema

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Semântica e notação para tratar um grande número de tópicos actuais de modelação.

Semântica para tratar tópicos de modelação futura, relacionados em particular com a tecnologia de componentes, computação distribuída, frameworks e Internet.

Mecanismos de extensão de modo que futuras aproximações e notações de modelação possam continuar a ser desenvolvidas sobre o UML.

Semântica e sintaxe para facilitar a troca de modelos entre distintas ferramentas.

O UML apresenta as particularidades principais:

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Mecanismos de extensão Elementos para modelar processos e threads Elementos para modelar distribuição e concorrência Padrões de desenho e colaborações Diagramas de actividade (para modelação de processos de

negócio) Refinamento (para tratar relações entre diferentes níveis de

abstracção) Interfaces e componentes Linguagem de restrições (Object Contraint Language) Semântica de acções (Action Semantics) associada à visão

do UML executável (xUML)

Novos elementos introduzidos no UML...

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Terminam as diferenças, geralmente inconsequentes, entre as linguagens de modelação dos anteriores métodos

Unifica as distintas perspectivas entre diferentes tipos de sistemas (e.g., negócio vs. software), fases de um processo e conceitos internos.

Benefícios que se obtêm com o UML...

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Introdução - Visão GlobalIntrodução - Visão Global

UoD

visãoA

visãoB

visãoC

Um sistema é melhor representado segundo diferentes modelos, visões, facetas ou projecções, complementares.

Qual é, dos 4 Princípios de Modelação do Booch?

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A Estrutura de Conceitos do UMLA Estrutura de Conceitos do UML

“Elementos”

Relações (relacionam “elementos”)

Diagramas (agrupam “elementos”)

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A EC do UMLA EC do UML : Elementos: Elementos

Elementos de Estrutura

Elementos de Comportamento

Elementos de Agrupamento

Elementos de Anotação

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Elementos de Estrutura

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A EC do UMLA EC do UML : Relações : Relações

Tipos de Relações

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A EC do UMLA EC do UML : Diagramas: Diagramas

Visão Funcional Diagrama de casos de utilização Diagrama de actividade

Visão Dinâmica Diagrama de máquina de

estados (state machine diagram) Diagrama de interacção

– Diagrama de sequência– Diagrama de comunicação– Diagrama de visão geral da

interacção (interaction overview diagram)

– Diagrama temporal (timing diagram)

Visão Estática ou Estrutural Diagrama de pacotes Diagrama de classes Diagrama de objectos Diagrama de estrutura

composta (composite structure diagram)

Diagrama de componentes Diagrama de instalação

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A EC do UMLA EC do UML : Exemplos: Exemplos

Diagrama de Casos de Utilização: representa a visão do sistema na perspectiva dos seus utilizadores

(e.g., UAnónimo no contexto do WebGTTI)

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Diagrama de Classes: especifica a estrutura estática de um sistema segundo a abordagem baseada em objectos

(e.g., classes do WebGTTI)

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Diagrama de Sequências: especifica a dinâmica ou o

comportamento de um sistema

(e.g., registo de membro no WebGTTI)

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Exemplo de um Diagrama de Actividades

(processo de negócio “Fazer Proposta”)

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Diagrama de Distribuição

(e.g., arquitectura hardware de um sistema distribuído)

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Diagrama de (Transição de) Estados

(e.g., da classe “Termo” do WebGTTI)

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UML – Mecanismos ComunsUML – Mecanismos Comuns

Notas ou Anotações

Mecanismos de extensão

O UML contém um conjunto de mecanismos comuns que são aplicados de modo consistente ao

longo dos seus diferentes diagramas

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Mecanismos Comuns - NotasMecanismos Comuns - Notas

O AgentManager tem de criar os restantes agentes da aplicação.

Alb 2001/6/12

Uma “nota” ilustra um comentário e não tem qualquer impacto semântico, no sentido que o seu conteúdo não altera o significado do modelo no qual ela se encontra.

Por isso é normal usarem-se “notas” para se especificar: requisitos, restrições, observações, revisões, explicações.

Ver htto://www.objectspace.com para mais informação sobre o ORB Voyager

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Mecanismos Comuns - NotasMecanismos Comuns - Notas

Observações: Localização: Notas são colocadas graficamente perto

dos elementos que descrevem Visibilidade: Podem-se esconder ou tornar visíveis Extensão: Usar referências (e.g., nomes de docs, ou

URL) caso se pretenda um comentário mais extenso. Evolução: Há medida que o modelo evoluí as notas

antigas (que deixem de ter sentido) devem ser eliminadas

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Mecanismos Comuns - EstereótiposMecanismos Comuns - Estereótipos

Um estereótipo é um metatipo permite definir novos tipos de “coisas” sem se alterar o

metamodelo do UML i.e., permite estender o UML

Exemplos Na modelação de processos de negócio:

– «trabalhador», «documento», «política» Na modelação de aplicações específicas:

– «interface», «controlo», e «entidade»

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Um estereótipo define um novo elemento através de: propriedades (pode providenciar o seu próprio conjunto de marcas) semântica (pode providenciar a sua próprias restrições) notação (pode providenciar o seu próprio icon)

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Cada elemento do modelo pode ter no máximo um estereótipo. Podem ser utilizados para:

– alterar o comportamento da geração de código– facilitar a compreensão de um modelo

Estereótipos pré-definidos: – <<actor>>, <<entity>>, <<boundary>>, <<extends>>, ...

<<communicates>>

<<Control>>

<<Interface>>

<<Entity>>

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Mecanismos Comuns - Mecanismos Comuns - Marcas com Valor Marcas com Valor

Cada “elemento” em UML tem um conjunto de propriedades. Ex.: classes têm: i) nome, ii) atributos, e iii) operações associações têm: i) nome, e ii) 2 ou mais participantes

Com estereotipos introduz-se novas “coisas” ao UMLCom marcas introduz-se novas propriedades

Tagged value

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Mecanismos Comuns - Mecanismos Comuns - Marcas com ValorMarcas com Valor

Uma marca com valor não é um atributo de classe! Deve ser entendido como metadata, pois o seu valor aplica-se ao próprio elemento e não às suas instâncias.

Aplicações Usuais: geração de código: Ex: {language=Java}, {linker=Blinker} produção automática de documentação gestão de configurações: Ex: {autor=AMRS}, {data=...}

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Mecanismos Comuns - Mecanismos Comuns - Restrições Restrições (Constraints)(Constraints)

Qualquer “coisa” em UML tem uma semântica…

As Restrições permitem adicionar ou alterar a semântica

Uma restrição específica condições que têm de ser validadas para que o modelo seja “bem definido”.

Portfolio

ContaBancária

Empresa

Pessoagénero:{m, f}

0..1homem

0..1mulher

{or}

{secure-access}

{self.mulher.genero=“f” and self.marido.genero=“m”}

restrição simples

restrição entre vários elementos

restrição formal usando OCL

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Como especificar que uma pessoa pode estar casada apenas com outra pessoa do sexo oposto?

Pessoagénero:{m, f}

0..1homem

0..1mulher

{self.mulher.genero=“f” and self.marido.genero=“m”}

restrição formal usando OCL

OCL (Object Constraint Language) é uma linguagem para especificação formal de restrições; é uma parte definida no UML

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Como especificar que uma pessoa, para ser gestor de um departamento tem também de ser, necessariamente, membro desse departamento?

Departamento

Pessoa

1..* 1

**

gestormembro

{subset}

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Mecanismos Comuns - SugestõesMecanismos Comuns - Sugestões

Ao estender um modelo com estereótipos, valores com marcas, ou restrições, deve ter em conta as seguintes sugestões:

Definir um número reduzido desses elementos.

Escolher nomes curtos e com significado evidente para estereótipos e marcas.

Sempre que a precisão puder ser relaxada usar texto livre para especificação das restrições. Caso contrário, usar OCL.

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Tipos de DadosTipos de Dados Um tipo de dado é uma abstracção utilizada de forma implícita no UML.

Os tipos de dados não são elementos do modelo e por conseguinte não lhe são associados estereótipos, marcas com valor ou restrições.

Um tipo primitivo é um tipo de dados que não tem uma subestrutura.

Exemplos de tipos de dados:– Primitivos: Integer, String, Time– Enumerados: Boolean, AggregationKind, VisibilityKind– Outros: Expression, Mapping, Name, Multiplicity

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Tipos de DadosTipos de Dados

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