PDF de programación - Introducción al Lenguaje de Modelado Unificado (UML)

Introducción al Lenguaje de Modelado Unificado (UML)

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INTRODUCCIÓN al Lenguaje de Modelado Unificado

INTRODUCCIÓN AL LENGUAJE DE MODELADO UNIFICADO .................................................1
1.
¿QUÉ ES EL UML? ............................................................................................................................2
2. CLASES Y OBJETOS ...........................................................................................................................3
2.1. Clases, atributos y operaciones................................................................................................3
2.2.
Implementación de una clase UML sin relaciones en Java......................................................5
2.3. Atributos y operaciones de las clases.......................................................................................8
3. RELACIONES ENTRE CLASES..............................................................................................................9
3.1. Asociaciones y dependencias....................................................................................................9
Asociaciones binarias .......................................................................................................9
Implementación de asociaciones en Java........................................................................12
Asociaciones binarias reflexivas.....................................................................................13
El concepto de Clase de la Asociación ...........................................................................14
Asociaciones n-arias .......................................................................................................15
Relaciones de Agregación y Composición .....................................................................15
Relaciones de Dependencia o Uso..................................................................................16
3.2. Relaciones de generalización .................................................................................................17
4. OTROS ELEMENTOS DE MODELADO ....................................................................................................18
4.1.
Interfaces ................................................................................................................................18
4.2. Excepciones ............................................................................................................................19
5. ESTRUCTURACIÓN DE LAS CLASES: PAQUETES Y MÚLTIPLES DIAGRAMAS.........................................20
5.1. Dependencias entre paquetes .................................................................................................21
5.2. Paquetes UML y paquetes Java..............................................................................................21
6. RECURSOS ...........................................................................................................................................22
7. BIBLIOGRAFÍA .....................................................................................................................................22

3.1.1.
3.1.2.
3.1.3.
3.1.4.
3.1.5.
3.1.6.
3.1.7.

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1. ¿Qué es el UML?

El “Lenguaje de Modelado Unificado” – del inglés Unified Modeling Language (UML) – es un lenguaje
basado en diagramas para la especificación, visualización, construcción y documentación de cualquier
sistema complejo, aunque nosotros nos centraremos en el caso específico de sistemas software.

Nota: otro de los ámbitos en los que UML se utiliza habitualmente es el modelado de los procesos de negocio de una
organización. Por ejemplo, se puede hacer un modelo de cómo funciona (cómo desarrolla su labor diaria) el
Departamento de Compras de una determinada empresa.

Por tanto, UML es un lenguaje para describir modelos. Básicamente, un modelo es una simplificación de
la realidad que construimos para comprender mejor el sistema que queremos desarrollar. Un modelo
proporciona los “planos” de un sistema, incluyendo tanto los que ofrecen una visión global del sistema
como los más detallados de alguna de sus partes. Para comprender el objetivo del modelado con UML, es
muy útil compararlo con otras áreas de ingeniería, como es la construcción de edificios o automóviles,
con sus diferentes planos y vistas; o incluso con la industria cinematográfica, donde la técnica del
storyboarding (representación de las secuencias de un película con viñetas dibujadas a mano) constituye
un modelado del producto1.

Si bien UML es independiente de las metodologías de análisis y diseño y de los lenguajes de
programación que se utilicen en la construcción de los sistemas software, es importante destacar que se
basa en el paradigma de la orientación a objetos. Por tanto, es especialmente adecuado cuando se ataca
la construcción de sistemas software desde la perspectiva de la orientación a objetos.

La especificación, visualización, construcción y documentación de cualquier sistema software requiere
que el sistema pueda ser estudiado desde diferentes puntos de vista, ya que un usuario final necesita una
visión diferente del sistema de la que necesita un analista o un programador. UML incorpora toda una
serie de diagramas y notaciones gráficas y textuales destinadas a mostrar el sistema desde las diferentes
perspectivas, que pueden utilizarse en las diferentes fases del ciclo de desarrollo del software.

En este documento presentamos uno de estos puntos de vista, concretamente el conocido como
“modelado estático”, que se concreta en los diagramas de clases. Los diagramas de clases muestran para
nosotros, pues, la estructura estática de un sistema software (en las diferentes fases de su construcción,
por ejemplo, se suele hablar de diagramas de clases “de análisis”, que posteriormente se convierten en
diagramas de clases “de diseño”). Más concretamente, describen los elementos que en él existen (por
ejemplo, clases), la estructura interna de estos elementos y cómo estos se interrelacionan entre sí. Es
importante destacar que no examinaremos de manera exhaustiva todos los elementos que se pueden
incorporar en un diagrama de clases, sino que únicamente estudiaremos aquellos que son de especial
interés en esta asignatura.

Debemos tener claro también que un diagrama de clases UML (esto es aplicable a cualquier tipo de
diagrama UML) es tan sólo una vista del modelo estático del sistema en cuestión, esto quiere decir que
una misma clase puede aparecer en varios diagramas y que podemos crear más de un diagrama, bien si es
el número de clases es elevado o bien si queremos mostrar dos o más partes del sistema que tienen poco
que ver en diagramas separados. Hay que tener en cuenta que los diagramas son herramientas de
comunicación con otras personas que quizá mañana vean nuestro trabajo, y lo importante es que la
información sea legible a la vez que completa.

El término “estructura estática” está relacionado con el hecho de que los diagramas de clases muestran
todas las relaciones y datos que el sistema necesita durante su operación. Esta vista se complementaría
con la “estructura dinámica”, que muestra las relaciones entre los elementos teniendo en cuenta la
dimensión temporal, que no tratamos en este documento.


1 Recomendamos la lectura del primer capítulo “¿Por qué modelamos?” del libro (Booch 1999).

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2. Clases y Objetos

2.1. Clases, atributos y operaciones

Una clase es una descripción de un conjunto de objetos que comparten la misma estructura y semántica y
que presentan el mismo comportamiento y relaciones. En UML se presentan mediante un rectángulo con
tres compartimentos. En el primero de estos compartimentos se indica cual es el nombre de la clase, en el
segundo se indican cuáles son las propiedades de la clase (atributos en terminología UML), mientras que
en el último se indica el comportamiento de la clase, formado por una colección de servicios (operaciones
en terminología UML y métodos en algunos lenguajes de programación como Java). Por ejemplo, el
siguiente diagrama muestra una clase Complejo, con dos atributos, un constructor y algunas operaciones
para la manipulación sencilla de números complejos.

Complejo

-parteReal : double
-parteImaginaria : double
+Complejo(in parteReal : double, in parteImaginaria : double)
+getParteReal() : double
+getParteImaginaria() : double
+sumar(in c : Complejo) : Complejo



En relación con el nombre de la clase, es importante destacar las siguientes recomendaciones
(convenciones de nombrado):

• El nombre de una clase debería ser un sustantivo en singular y debería comenzar con

mayúsculas.

• El nombre de una clase debe de estar de acuerdo a su semántica o intención, en otras palabras,
debe ser significativo a la vez que simple. De no ser así, se dificultará la posible reutilización
posterior de esa clase.



Ejemplo. Cuentas Bancarias: Entidades Fundamentales.

Por ejemplo, adentrándonos en el dominio bancario, podemos pensar en cuentas bancarias y sus titulares
como entidades im