Unified Modeling Language (UML) - Introdução - Alberto Manuel Rodrigues da Silva / José Borbinha...

Unified Modeling Language (UML)- Introdução -

Alberto Manuel Rodrigues da Silva / José Borbinha

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

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ACSI/UML-Intro, Copyright, Alberto Silva

UML – UML – Unified Modeling LanguageUnified Modeling Language: Introdução: Introdução

Contexto Histórico

Âmbito

Visão Global

Estrutura de Conceitos

Mecanismos de Extensão

Tipos de Dados

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Introdução - Contexto HistóricoIntrodução - Contexto Histórico

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Introdução - Introdução - Contribuições para a UMLContribuições para a UML

BoochJacobsonRumbaugh

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

UML é uma linguagem (Unified Modeling Language) para:– visualização – especificação– construção– documentação

... dos artefactos de um sistema computacional.

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Introdução - ÂmbitoIntrodução - Âmbito A UML apresenta como particularidades

principais:

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

– 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.

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Introdução - ÂmbitoIntrodução - Âmbito

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 a 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.

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A Estrutura de Conceitos da UMLA Estrutura de Conceitos da UML “Elementos”

– Estrutura– Comportamento– Agrupamento– Anotação

Relações (relacionam “elementos”)– Estruturais ou de Associação– Especialização / Generalização– Realização– Dependência

Diagramas (agrupam “elementos”)– Visão Funcional– Visão Dinâmica– Visão Estática / Estrutural

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A Estrutura de Conceitos da UML: ElementosA Estrutura de Conceitos da UML: Elementos

Estrutura

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A Estrutura de Conceitos da UML: Relações A Estrutura de Conceitos da UML: Relações Estruturais ou de Associação

– Relações de ligação entre classes/objectos (Curso tem 20 Alunos; Carro tem 1 Dono, Aluno frequenta 5 Cursos, ...)

Especialização / Generalização– Relações de herança entre classes (Cliente é uma generalização de

Cliente VIP; Aluno Finalista é uma especialização de Aluno; ...)

Realização ou de Interface– Relação em que se define uma interface assegurada por uma entidade

(método de uma classe, serviço de um componente ou subsistema, ...)

Dependência– Relações gerais, entre quaisquer elementos do modelo, destinadas

apenas a registar o facto de a modelação ou concretização de um elemento depende do outro...

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A Estrutura de Conceitos da UML: DiagramasA Estrutura de Conceitos da UML: 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

Referência extra recomendada: http://www.agilemodeling.com/essays/umlDiagrams.htm

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A Estrutura de Conceitos da UML: ExemplosA Estrutura de Conceitos da UML: Exemplos

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

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

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Diagrama de Sequências: especifica a

dinâmica ou o comportamento de um sistema

(interacção entre os

objectos)

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Diagrama de Actividades: Especifica os processos de negócio ou as actividades de

um sistema(exemplo de um processo “Fazer

Proposta”)

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Diagrama de Componentes: Mostra os componentes de um sistema, com as suas relações, interacções e interfaces públicas

(exemplo: arquitectura hardware de um sistema distribuído)

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Diagrama de (Transição de) Estados: Descreve os estados e transições entre estados de um objecto

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Mecanismos de extensão da UMLMecanismos de extensão da UML

Estereótipos (Stereotypes) Marcas com Valor (Tagged Values) Constrangimentos (Constraints)

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Mecanismos de extensão da UML: EstereótiposMecanismos de extensão da UML: Estereótiposhttp://www.sparxsystems.com/EAUserGuide/index.html?stereotypedlg.htmThe OMG UML specification states: "A stereotype is, in effect, a new class of metamodel element that is introduced at modeling time. It represents a subclass of an existing metamodel element with the same form (attributes and relationships) but with a different intent. Generally a stereotype represents a usage distinction. A stereotyped element may have additional constraints on it from the base metamodel class. It may also have required tagged values that add information needed by elements with the stereotype. It is expected that code generators and other tools will treat stereotyped elements specially. Stereotypes represent one of the built-in extensibility mechanisms of UML.“

Um estereótipo é um metatipo– permite definir novos tipos de “coisas” sem se alterar o metamodelo do UML– i.e., permite estender o UML de uma forma consistente.

Exemplos– Na modelação de processos de negócio: «trabalhador», «documento»,

«política»– Na modelação de aplicações específicas: classes de «interface», «controlo»,

e «entidade»

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Mecanismos de extensão da UML: EstereótiposMecanismos de extensão da UML: Estereótipos

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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Mecanismos de extensão da UML: EstereótiposMecanismos de extensão da UML: Estereótipos

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 de extensão da UML: Marcas com Mecanismos de extensão da UML: Marcas com Valor (Tagged value)Valor (Tagged value)

Declaração explícita de uma propriedade, num par “nome-valor”.Cada “elemento” em UML tem um conjunto de propriedades. Por exemplo, classes têm nome, atributos e operações; associações têm nome e 2 ou mais participantes, etc. “Tagged Values” podem atribuir valoes a essas propriedades, ou definir outras...

Com estereótipos introduzem-se novas “coisas” ao UMLCom marcas introduzem-se novas propriedades

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Mecanismos de extensão da UML: Marcas com Mecanismos de extensão da UML: Marcas com ValorValor

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 de extensão da UMLMecanismos de extensão da UML: 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”. OCL: Object Constraint Language (linguagem para definição de

restrições)

Portfolio

ContaBancária

Empresa

Pessoagénero:{m, f}

0..1marido

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..1marido

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 de extensão da UML: Mecanismos de extensão da UML: SugestõesSugestões

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 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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