PDF de programación - PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS - II MODELOS y HERRAMIENTAS UML

PROGRAMACIÓN ORIENTADA A
PROGRAMACIÓN ORIENTADA A

OBJETOS
OBJETOS

Master de Computación
Master de Computación

II MODELOS y HERRAMIENTAS

UML

II.1 UML: Introducción

II.1 UML: Introducción

Elena Mediavilla

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Técnica de modelado de objetos (I)
Técnica de modelado de objetos (I)

• El modelado orientado a objetos es una técnica de especificación

semiformal para el paradigma orientado a objetos.

– Ya que se trata de una técnica semiformal, una parte intrínseca es la

notación gráfica asociada.

• El Lenguaje de Modelado Unificado (UML, Unified Modeling
Language) se ha desarrollado en un intento de unificar las distintas
notaciones existentes.

• El modelado orientado a objetos se ocupa de comprender y analizar la

aplicación y el dominio en el que opera.

– El punto de partida es la declaración del problema que hay que resolver.

– Esta declaración, que proporciona una visión conceptual del sistema
propuesto, puede ser textual o utilizar una técnica de descripción más
formal, como la basada en casos de uso.

• El modelado orientado a objetos consta de tres pasos: modelado de

casos de uso, modelado de clases y modelado dinámico.

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Técnica de modelado de objetos (II)
Técnica de modelado de objetos (II)

• Modelado de Casos de Uso. La intención del modelado de casos de uso
es identificar cómo se va a usar el sistema y lo que se espera que haga
como respuesta a ese uso.
– Determina cómo la aplicación genera los diversos resultados que se

requieren (sin considerar el orden de generación).

– La información se presenta en forma de diagrama de caso de uso y

escenarios (scenarios: guiones) asociados.

– Este paso, que a veces se denomina modelado funcional, está en gran parte

orientado a las acciones.

• Modelado de Clases. Determina las clases, sus atributos y las

relaciones entre las clases.
– Esta información se presenta en forma de diagramas de clases.
– Este paso está orientado a los datos.

• Modelado Dinámico. Determina las acciones realizadas por cada clase

y sobre cada clase.
– Esta información se presenta en forma de diagramas de comportamiento.
– Este paso está orientado a las acciones.

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Técnica de modelado de objetos (III)
Técnica de modelado de objetos (III)

• Los tres pasos del modelado se realizan realmente en paralelo, puesto
que, en el paradigma orientado a objetos, ni los datos ni las acciones
tienen prioridad los unos sobre los otros.

• Se usan varias técnicas de modelado para comprender los datos, las

acciones y las interacciones entre los datos y las acciones.

– Durante el proceso de modelado, el conocimiento adquirido sobre la
aplicación se representa de distintas formas, cada una de las cuales refleja
un aspecto diferente del producto buscado.

– Los diagramas se actualizan continuamente a medida que se consigue una

mejor percepción del sistema que se está modelando.

– Finalmente, las perspectivas combinadas proporcionan una comprensión
global del producto que sería difícil de alcanzar con una sola técnica de
modelado.

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Propósito del UML (I)
Propósito del UML (I)

• El Lenguaje de Modelado Unificado (UML) es un lenguaje estándar para
poner por escrito un proyecto de sistema y es parte del método de desarrollo
del sistema.

– Puede usarse para visualizar, especificar, construir y documentar un sistema

complejo.

• Al tratarse de un lenguaje de modelado, su vocabulario y normas se enfocan a

la representación conceptual y física del sistema.

– El vocabulario y las normas del UML indican cómo crear y leer modelos bien
formados gramaticalmente, pero no dicen qué modelos deben crearse ni cuándo
hacerlo. Eso es el papel del proceso de desarrollo del sistema.

– Un proceso bien definido guiará en la decisión de qué artefactos producir, qué
actividades y qué trabajadores usar para crearlos y dirigirlos, y cómo usar estos
artefactos para medir y controlar el proyecto en su totalidad.

• El UML es un lenguaje para visualizar: un modelo explícito facilita la

comunicación.

– Detrás de cada símbolo de la notación UML hay una semántica bien definida. De
esta forma, un programador puede escribir un modelo en UML y otro programador,
o incluso una herramienta, puede interpretar ese modelo inequívocamente.

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Propósito del UML (II)
Propósito del UML (II)

• El UML es un lenguaje para especificar: generar modelos precisos,

inequívocos y completos.

– En particular, el UML se aplica a la especificación de todas la decisiones
importantes de análisis, diseño e implementación que deben hacerse al desarrollar y
desplegar un sistema.

• El UML es un lenguaje para construir: no es un lenguaje de programación
visual, pero sus modelos pueden conectarse directamente a diversos lenguajes
de programación.

– Es posible proyectar un modelo UML en un lenguaje de programación como Java,
C++ o Visual Basic, o incluso en tablas de una base de datos relacional o en el
archivo persistente de una base de datos orientada a objetos. Esta proyección
permite generar código en un lenguaje de programación a partir de un modelo
UML.

– También es posible reconstruir un modelo en UML a partir de una implementación.
– Además, UML es suficientemente expresivo e inequívoco para permitir ejecutar
directamente los modelos, simular los sistemas e instrumentar sistemas en
ejecución.

• El UML es un lenguaje para documentar: se aplica a la documentación de la
arquitectura del sistema y todos sus detalles. También proporciona un lenguaje
para expresar requerimientos y para tests.

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Modelo conceptual del UML (I)
Modelo conceptual del UML (I)

• El vocabulario del UML abarca tres clases de componentes básicos: cosas,

relaciones y diagramas.

– Las cosas son las abstracciones, que son la parte principal en un modelo; las
relaciones conectan estas cosas; los diagramas agrupan colecciones significativas
de cosas.

• Un diagrama se representa mediante un grafo conectado de vértices (cosas) y
arcos (relaciones). El UML incluye trece diagramas y los divide en dos
categorías: diagramas estructurales y diagramas de comportamiento.

• Los diagramas estructurales se usan para capturar la organización física de las

cosas en el sistema, cómo se relacionan los objetos entre sí.

– En UML 2.0, hay seis tipos: Diagrama de clases, de objetos, de componentes, de

estructuras compuestas, de despliegue y de paquetes.

• Diagrama de clases (Class diagrams): muestra un conjunto de clases,
interfases y colaboraciones y sus relaciones. Se aplica a la vista estática de un
sistema.

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Modelo conceptual del UML (II)
Modelo conceptual del UML (II)

• Diagrama de objetos (Object diagrams): muestra un conjunto de objetos y sus
relaciones. Representan instantáneas de instancias de las cosas que se
encuentran en un diagrama de clases.

• Diagrama de componentes (Component diagrams): muestra las organizaciones
y dependencias entre un conjunto de componentes. Está dirigido a la vista de
implementación estática de un sistema.

• Diagrama de estructuras compuestas (Composite structure diagramas):
conceptualmente, este diagrama enlaza diagramas de clase y de componentes
para mostrar cómo se combinan los elementos del sistema para realizar
comportamientos complejos.

• Diagrama de despliegue (Deployment diagrams): muestra la configuración de
los nodos de procesado en tiempo de ejecución y los componentes que están
vivos sobre ellos. Se dirige a la vista de despliegue estático de una arquitectura.

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Modelo conceptual del UML (III)
Modelo conceptual del UML (III)

• Diagrama de paquetes (Package diagrams): es un tipo especial de diagrama

de clases enfocado en cómo se agrupan las clases e interfases.

• Los diagramas de comportamiento permiten capturar

requerimientos,

operaciones y cambios de estado interno de los elementos del sistema.

– En UML 2.0 hay siete tipos: Diagrama de estado, de actividad, de secuencia, de

comunicación, de tiempo, de visión de conjunto de la interacción y de caso de uso.

• Diagrama de estado (State machine diagrams): muestra una máquina de
estados, que consiste en estados, transiciones, eventos y actividades. Se aplica
a la vista dinámica del sistema y subrayan el comportamiento ordenado por
eventos de un objeto.

– Son especialmente importantes para modelar el comportamiento de una interfase,

clase o colaboración, y para modelar sistemas reactivos.

• Diagrama de actividad (Activity diagrams): muestra el flujo de actividad en

actividad dentro de un sistema. Se aplica a la vista dinámica de un sistema.

– Son especialmente importantes para modelar la función de un sistema y subrayan el

flujo de control entre objetos.

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Modelo conceptual del UML (IV)
Modelo conceptual del UML (IV)

• Diagramas de interacción (Interaction diagrams): muestran una interacción,
que consiste en un conjunto de objetos y sus relaciones, incluyendo los
mensajes que pueden enviarse entre sí. Se aplican a la vista dinámica del
sistema. Son de cuatro tipos:

– Diagramas de secuencia (Sequence diagrams), que subrayan el tipo y orden de los

mensajes intercambiados d