PDF de programación - Tema 8: Análisis y Diseño Orientado a Objetos - Programación Orientada a Objetos

Programación

Orientada a Objetos

Tema 8:

Análisis y Diseño
Orientado a Objetos

Contenidos

•

Tema 8: Análisis y Diseño Orientado a Objetos

La ingeniería del software
1.
2. Ciclo de vida del software
3. El proceso de desarrollo OO
4. UML
5. NOTACIÓN UML: Diagrama de Casos de Uso
6. NOTACIÓN UML: Diagrama de Clases
7. Ejemplo: Gestión Bancaria
8. Ejemplo: Gestión Académica

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INGENIERÍA DEL SOFTWARE

 La Ingeniería del Software aplica los principios de la ciencia de la
computación y las matemáticas para lograr soluciones costo-efectivas a
los problemas de desarrollo de software.

 Proceso de ingeniería de software: Conjunto de etapas parcialmente

ordenadas con la intención de lograr un producto software de calidad.

 Análisis/Diseño Orientado a Objetos: Es un método de análisis y
diseño que examina los requerimientos desde la perspectiva de las
clases y objetos encontrados en el vocabulario del dominio del
problema.

 Metodología de Desarrollo: Es un conjunto integrado de técnicas y
métodos (actividades) que permiten obtener de forma homogénea
(sistemática) y abierta (a cambios y adaptaciones), cada una de las
fases del ciclo de vida del software.

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CICLO DE VIDA DEL SW

Planificación

y Especificación
de Requisitos

ANALISIS DEL SISTEMA

Análisis de
Requisitos
del Sistema

Especificación
Funcional del

Sistema

que

contiene

y

referencia

actividades

Ciclo de vida del software es el marco
de
los
procesos,
tareas
involucradas en el desarrollo, operación
y mantenimiento de un producto SW,
abarcando la vida del sistema desde la
definición de los requisitos hasta la
finalización de su uso.

Ciclo de Vida
más extendido

Diseño

del Sistema

Codificación
y Pruebas

del

Sistema

Implantación y
Mantenimiento

del

Sistema

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EL PROCESO DE DESARROLLO OO



1.

Fases en que se descompone el proceso de desarrollo OO:

Planificación y Especificación de Requisitos: Planificación, definición de
requisitos, conocer los procesos del dominio, etc.

2. Construcción: La construcción del sistema. Se subdivide en las siguientes:

 Análisis: Se analiza el problema a resolver desde la perspectiva de los
usuarios y de las entidades externas que van a solicitar servicios al
sistema.

 Diseño: El sistema se especifica en detalle, describiendo cómo va a





funcionar internamente para satisfacer lo especificado en el análisis.
Implementación: Se lleva lo especificado en el diseño a un lenguaje de
programación.
Pruebas: Se llevan a cabo una serie de pruebas para corroborar que el
software funciona correctamente y que satisface lo especificado en la
etapa de Planificación y Especificación de Requisitos.

3.

Instalación: La puesta en marcha del sistema en el entorno previsto de uso.

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EL PROCESO DE DESARROLLO OO

 El desarrollo de un producto software supone un gran esfuerzo que
puede durar bastante tiempo por ello es conveniente dividir el trabajo
en fases e iteraciones.



La fase de Construcción es la que va a consumir la mayor parte del
esfuerzo y del tiempo en un proyecto de desarrollo.

 Se adopta un enfoque iterativo:

 Se toma, en cada iteración, un subconjunto de los requisitos
(agrupados en casos de uso) y se llevan a su análisis y diseño
hasta la implementación y pruebas.

 El sistema va creciendo incrementalmente en cada ciclo.

 Conseguimos disminuir el grado de complejidad que se trata en
cada ciclo, y se obtiene una parte del sistema funcionando que se
puede contrastar con el usuario / cliente.

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EL PROCESO DE DESARROLLO OO

 Planificación y Especificación de Requisitos:
 Estudiar la especificación de requisitos para descubrir las
secuencias típicas de acciones desde la perspectiva del
usuario. Estas acciones son los denominados casos de
uso.

 Un caso de uso es una secuencia típica de acciones en
un sistema, desde el punto de vista del usuario, que
muestra cómo el sistema interacciona con el exterior y que
se obtiene como resultado del uso del sistema.

 Los casos de uso son descritos en un documento en el

que se detallan los siguientes puntos de cada uno:
Nombre del caso de uso
Actores participantes
Tipo de caso (importancia del mismo – primario, secundario)
Descripción del caso de uso

7

EL PROCESO DE DESARROLLO OO



 Análisis:
 Se intenta llegar a una buena comprensión del problema por parte
del equipo de desarrollo, sin entrar en cómo va a ser la solución en
cuanto a detalles de implementación.
Trabajamos con los modelos de casos de uso construidos en la fase
anterior, ampliándolos y refinándolos.

 Se construye un Modelo de Objetos Conceptual o Modelo de
Análisis mediante un diagrama de clases, compuesto de clases y
relaciones entre las clases.

 En el Modelo de Objetos Conceptual se tiene una representación de
conceptos (objetos - clases) del mundo real, es una primera
aproximación al modelo de diseño.

 Se deberán identificar los conceptos más importantes del sistema
(objetos físicos, roles de una persona, etc.), los atributos de los
mismos y las relaciones existentes entre ellos. Por ejemplo en un
sistema bancario se pueden identificar conceptos como cuenta,
cliente, tarjeta de crédito, saldo, recibo, etc.

8

I

S
A
C
N
E
R
E
F
D

I

EL PROCESO DE DESARROLLO OO

MODELO DE CASOS DE USO

MODELO DE ANÁLISIS

• Descrito en el lenguaje del cliente

• Descrito en el lenguaje del

desarrollador

• Vista externa del sistema

• Vista interna del sistema

• Utilizado fundamentalmente como

• Utilizado fundamentalmente por los

contrato entre el cliente y los
desarrolladores sobre qué debería y
que no debería hacer el sistema

desarrolladores para comprender
cómo debería darse forma al
sistema, es decir, como debería ser
diseñado e implementado

• Captura la funcionalidad del sistema

• Esboza como llevar a cabo la

desde el punto de vista del usuario

funcionalidad dentro del sistema,
incluida la funcionalidad
significativa para la arquitectura

9

EL PROCESO DE DESARROLLO OO

satisfacer

los

 Diseño:
 En la fase de Diseño se crea una solución a nivel lógico
el

para
conocimiento reunido en la fase de análisis.

basándose

requisitos,

 Las tareas que se realizan en esta fase son las siguientes:

Definir el Diagrama de Clases de Diseño detallado.
Definir las estructuras de datos necesarias para almacenar la

en

información que utiliza el sistema.

Definir la Interfaz de Usuario e Informes.

 Los diagramas de clases definidos en la fase anterior se
pueden refinar con la especificación de atributos y
operaciones para cada una de las clases y las relaciones
con otras clases (generalización, agregación, composición,
uso, etc.). Con la información obtenida en los casos de
uso, se pueden derivar las operaciones y asignarse a las
clases existentes.

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UML

 El Unified Modeling Language (UML) define un lenguaje
de modelado orientado a objetos común para visualizar,
especificar, construir y documentar los componentes de un
sistema software OO.

 El UML no es una metodología, sino una notación que

trata de posibilitar el intercambio de modelos de software.

 Un modelo es una simplificación de la realidad creada

para comprender mejor un sistema.

 Un proceso de desarrollo de software debe ofrecer un
conjunto de modelos que permitan expresar el producto
desde cada una de las perspectivas de interés.

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UML

 Los modelos de UML se utilizan para representar las
distintas fases o etapas que se plantean en una
metodología de desarrollo software. Ejemplos de
metodologías: Métrica 3 y el Proceso Unificado.

 UML

utiliza modelos

objetos:
Representación de un sistema a partir de los objetos o
entidades que lo constituyen, con atributos y operaciones,
y relaciones con otros objetos.

orientados

a

 UML es un lenguaje de modelado visual, utiliza
diagramas, para la representación de los sistemas. Los
diagramas se utilizan para visualizar un sistema desde
diferentes perspectivas, de forma que un diagrama es una
proyección de un sistema.

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UML

 Diagramas para modelar el Comportamiento del Sistema:
 Diagrama de Casos de Uso: Muestra un conjunto de casos de uso y actores

y sus relaciones.

los mensajes y los objetos.

 Diagrama de Secuencia: Diagrama de interacción con la relación temporal de

 Diagrama de Colaboración: Diagrama de interacción que resalta la

organización estructural de los objetos que envían y reciben mensajes.

 Diagrama de Estados: Muestra una máquina de estados, que consta de

estados, transiciones, eventos y actividades. Vista dinámica del sistema.

 Diagrama de Actividades: Muestra el

flujo de actividades dentro de un

sistema.

 Diagramas para modelar la Estructura del Sistema:
 Diagrama de Clases: Muestra un conjunto de clases,

interfaces y

colaboraciones, así como sus relaciones.

 Diagrama de Objetos: Muestra un conjunto de objetos y sus relaciones.
 Diagrama de Componentes: Muestra la organización y las dependencias

entre un conjunto de componentes.

 Diagrama de Despliegue: Representa la infraestructura de un sistema en

tiempo de ejecución.

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NOTACIÓN UML: Diagrama de Casos de Uso

 Un Diagrama de Caso de Uso muestra la relación entre

Actores y los Casos de Uso del sistema.

 Estos conceptos permiten definir:

1. que elementos externos al sistema interactúan con él

2. que funciones deben ser realizadas por el sistema

(Actor)

(Caso de Uso)

 Los casos de uso describen bajo la forma de acciones y
reacciones el comportamiento de un sistema desde el
punto de vista de un usuario; permiten definir los límites
del sistema y las relaciones entre el sistema y el entorno.

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NOTACIÓN UML: Diagrama de Casos de Uso

 Un Caso de Uso es un concepto que representa una
unidad funcional coherente, proporcionada por el sistema
y que se manifiesta con un intercambio de mensajes entre
el sistema y los interlocutores exteriores (llamados
actores). Se representan gráficamente mediante una
elipse que contiene el nombre del caso de uso.

 Un actor represent