Desarrollo de Software
Orientado a Objeto usando UML
Patricio Letelier Torres
[email protected]
Departamento Sistemas Informáticos y Computación (DSIC)
Universidad Politécnica de Valencia (UPV) - España

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1
Contenido
I.
Introducción
– Modelado de Software
– UML
II. Breve Tour por UML
III. El Paradigma Orientado a Objeto usando UML
– Fundamentos del Modelado OO
– Requisitos del software
– Interacción entre objetos
– Clases y relaciones entre clases
– Comportamiento de objetos
– Componentes
– Distribución y despliegue de componentes
– Object Constraint Language (OCL)
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
V. Conclusiones

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2
I
Introducción

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3
Introducción: Modelado de SW

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4
I. Introducción: Modelado de SW
Construcción de una casa para “fido”
Puede hacerlo una sola persona
Requiere:
Modelado mínimo
Proceso simple
Herramientas simples

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5
I. Introducción: Modelado de SW
Construcción de una casa
Construida eficientemente y en un tiempo
razonable por un equipo
Requiere:
Modelado
Proceso bien definido
Herramientas más sofisticadas

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6
I. Introducción: Modelado de SW
Construcción de un rascacielos

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7
I. Introducción: Modelado de SW
Claves en Desarrollo de SI
Notación
Herramientas

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Proceso
8
I. Introducción: Modelado de SW
Abstracción - Modelado Visual (MV)
“El modelado captura las
partes esenciales del sistema”
Orden
Item
envío
Proceso de Negocios
Sistema Computacional

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9
I. Introducción: Modelado de SW
II. Notación (Visual) - Beneficios
Manejar la complejidad
Interface de Usuario
(Visual Basic,
Java, ..)
Lógica del Negocio
(C++, Java, ..)
Múltiples Sistemas
Servidor de BDs
(C++ & SQL, ..)
“Modelar el sistema
independientemente
del lenguaje de
implementación”

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Componentes
Reutilizados
Promover la Reutilización
10
Introducción: UML

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11
I. Introducción: UML
¿Qué es UML?
 UML = Unified Modeling Language
 Un lenguaje de propósito general para el
modelado orientado a objetos. Impulsado por el
Object Management Group (OMG, www.omg.org)
 Documento “OMG Unified Modeling Language
Specification”
 UML combina notaciones provenientes desde:
•
•
•
•

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Modelado
Modelado
Modelado
Modelado
Orientado a Objetos
de Datos
de Componentes
de Flujos de Trabajo (Workflows)
12
I. Introducción: UML
Situación de Partida

Diversos métodos y técnicas OO, con muchos aspectos
en común pero utilizando distintas notaciones

Inconvenientes para el aprendizaje, aplicación,
construcción y uso de herramientas, etc.

Pugna entre distintos enfoques (y correspondientes
gurús)
Establecer una notación estándar

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13
I. Introducción: UML
Historia de UML
 Comenzó como el “Método Unificado”, con la
participación de Grady Booch y Jim Rumbaugh.
Se presentó en el OOPSLA’95
 El mismo año se unió Ivar Jacobson. Los “Tres
Amigos” son socios en la compañía Rational
Software. Herramienta CASE Rational Rose

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14
I. Introducción: UML
Historia de UML
UML 2.0
2005?
2003
2000
1999
1998
Nov ‘97

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UML 1.5
UML 1.4
UML 1.3
Revisiones menores
UML 1.2
UML aprobado
por el OMG
15
I. Introducción: UML
Participantes en UML 1.0

Rational Software
(Grady Booch, Jim Rumbaugh y
Ivar Jacobson)





Digital Equipment
Hewlett-Packard
i-Logix (David Harel)
IBM
ICON Computing
(Desmond D’Souza)


Intellicorp and James
Martin & co. (James Odell)
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








MCI Systemhouse
Microsoft
ObjecTime
Oracle Corp.
Platinium Technology
Sterling Software
Taskon
Texas Instruments
Unisys
16
I. Introducción: UML
UML “aglutina” enfoques OO
Rumbaugh
Booch
Jacobson
Odell
Meyer
Pre- and Post-conditions
Shlaer-Mellor
Object life cycles
UML
Harel
State Charts
Gamma et. al.
Frameworks, patterns,
notes
Embly
Singleton classes
Wirfs-Brock
Fusion
Responsabilities
Operation descriptions,
message numbering

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I. Introducción: UML
Aspectos Novedosos

Definición semi-formal del Metamodelo de UML

Mecanismos de Extensión en UML:
Stereotypes
 Constraints
 Tagged Values

Permiten adaptar los elementos de modelado,
asignándoles una semántica particular

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18
I. Introducción: UML
Inconvenientes en UML


Definición del proceso de desarrollo usando UML. UML
no es una metodología

No cubre todas las necesidades de especificación de un
proyecto software. Por ejemplo, no define los
documentos textuales

Ejemplos aislados

“Monopolio de conceptos, técnicas y métodos en torno
a UML y el OMG”
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19
I. Introducción: UML
Perspectivas de UML




UML es el lenguaje de modelado orientado a objetos
estándar predominante ahora y en los próximos años
Razones:
• Participación de metodólogos influyentes
• Participación de importantes empresas
• Estándar del OMG
Evidencias:
• Herramientas que proveen la notación UML
• “Edición” de libros (más de 300 en www.amazon.com)
• Congresos, cursos, “camisetas”, etc.
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20
II
Breve Tour por UML

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21
II. Breve Tour por UML
Modelos y Diagramas
 Un modelo captura una vista de un sistema del mundo
real. Es una abstracción de dicho sistema, considerando
un cierto propósito. Así, el modelo describe completamente aquellos aspectos del sistema que son relevantes
al propósito del modelo, y a un apropiado nivel de detalle.
 Diagrama: una representación gráfica de una colección
de elementos de modelado, a menudo dibujada como un
grafo con vértices conectados por arcos
OMG UML 1.4 Specification

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22
II. Breve Tour por UML
... Modelos y Diagramas


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

El código fuente del sistema es el modelo más detallado del
sistema (y además es ejecutable). Sin embargo, se requieren
otros modelos ...

Cada modelo es completo desde su punto de vista del sistema,
sin embargo, existen relaciones de trazabilidad entre los
diferentes modelos
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23
II. Breve Tour por UML
Diagramas de UML 1.5
 Diagrama de Casos de Uso
 Diagrama de Clases
 Diagrama de Objetos
Diagramas de Comportamiento
 Diagrama de Estados
 Diagrama de Actividad
Diagramas de Interacción
 Diagrama de Secuencia
 Diagrama de Colaboración
Diagramas de implementación
 Diagrama de Componentes
 Diagrama de Despliegue

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24
II. Breve Tour por UML
... Diagramas de UML
Los diagramas expresan gráficamente partes de un modelo
Use Case
Use Case
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Secuencia
Scenario
Scenario
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Colaboración
Scenario
Scenario
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Estados

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Use Case
Use Case
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Casos de Uso
State
State
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Clases
Modelos
Diagramas de
Actividad
State
State
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Objetos
State
State
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Componentes
Component
Component
Diagrams
Diagramas
Diagrams de
Distribución
25
II. Breve Tour por UML
Organización de Modelos
4+1 vistas de Kruchten (1995)
Vista Lógica
Vista de los
Casos de Uso
Vista de
Procesos
Vista de
Realización
Vista de
Distribución
Este enfoque sigue el browser de Rational Rose

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26
II. Breve Tour por UML
... Organización de Modelos
Propuesta de Rational Unified Process (RUP)










M. de Casos de Uso del Negocio (Business Use-Case Model)
M. de Objetos del Negocio (Business Object Model)
M. de Casos de Uso (Use-Case Model)
M. de Análisis (Analysis Model)
M. de Diseño (Design Model)
M. de Despliegue (Deployment Model)
M. de Datos (Data Model)
M. de Implementación (Implementation Model)
M. de Pruebas (Test Model)
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27
II. Breve Tour por UML
Paquetes en UML
 Los paquetes ofrecen un mecanismo general para
la organización de los modelos/subsistemas
agrupando elementos de modelado
 Se representan gráficamente como:
Nombre de
paquete

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28
II. Breve Tour por UML
… Paquetes en UML
 Cada paquete corresponde a un submodelo
(subsistema) del modelo (sistema)
 Un paquete puede contener otros paquetes, sin
límite de anidamiento pero cada elemento
pertenece a (está definido en) sólo un paquete
 Una clase de un paquete puede aparecer en
otro paquete por la importación a través de una
relación de dependencia entre paquetes

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II. Breve Tour por UML
… Paquetes en UML


Todos los elementos no son
necesariamente visibles desde el
exterior del paquete, es decir,
un paquete encapsula a la vez
que agrupa

El operador “::” permite
designar una clase definida en
un contexto distinto del actual
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II. Breve Tour por UML
...Paquetes en Rational Rose
Customers
Otra Clase
Customers
CheckingAccount
<<access>>
Banking
(f rom Banking)
Banking
CheckingAccount
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II. Breve Tour por UML
… Paquetes en UML
Práctica 1

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II. Breve Tour por UML
Diagrama de Casos de Uso
 Casos de Uso es una técnica para capturar
información respecto de los servicios que un
sistema proporciona a su entorno
 No pertenece estrictamente al enfoque
orientado a objeto, es una técnica para captura
y especificación de requisitos
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II. Breve Tour por UML
… Ejemplos
Ejemplo:
Retirar dinero
Cliente
Consultar Extracto
Realizar transferencia
Práctica 2
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II. Breve Tour por UML
Diagrama de Secuencia
: Encargado
:WInPréstamos
:Socio
:Video
:Préstamo
prestar(video, socio)
verificar situación socio
verificar situación video
registrar préstamo
entregar recibo

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II. Breve Tour por UML
Diagrama de Colaboración
:Socio
:Video
2: verificar situación socio
1: prestar(video, socio)
3: verificar situación video
:WInPréstamos
5: entregar recibo
: Encargado
4: registrar préstamo
:Préstamo
Práctica 3
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36
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Clases
 El Diagrama de Clases es el diagrama principal para el
análisis y diseño del sistema
 Un diagrama de clases presenta las clases del sistema
con sus relaciones estructurales y de herencia
 La definición de clase incluye definiciones para
atributos y operaciones
 El modelo de casos de uso debería aportar
información para establecer las clases, objetos,
atributos y operaciones
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II. Breve Tour por UML
Ejemplos (Clase y Visibilidad)

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38
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos (Asociación)
Departamento
dirige
0..1

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director
Profesor
1
39
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos (Clase Asociación)
empleador
trabajadores
Empresa
Empleado
1..*
*
Cargo
nombre
sueldo
superior
0..1
subordinado 1..*

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40
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos (Generalización)
Trabajador
{ disjunta, completa }
Directivo

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Administrativo
Obrero
41
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos
Motor
1..4
1
Avión
Vendedor de billetes
Piloto
1
n
1..2
1
n
n
Vuelo
1
n
Reserva
n
{ disjunta, completa }
1
Avión militar
Avión comercial
Línea aérea
{ disjunta, completa }
Prácticas 4
Avión de carga

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Avión de pasajeros
42
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Estados
alta
baja
sin préstamos
número_préstamos = 0
Socio
número : int
nombre : char[50]
número_prestamos : int = 0
prestar
devolver[ número_préstamos = 1 ]
alta()
baja()
prestar(código_libro : int, fecha : date)
devolver(código_libro : int, fecha : date)
número_préstamos > 0
con préstamos
prestar
devolver[ número_préstamos > 1 ]

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43
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Actividad
Buscar Bebida
[ no hay café ]
[ no zumo ]
[ hay café ]
[ hay zumo ]
Poner café
en filtro
Añadir agua
al depósito
Coger taza
Coger
zumo
Poner filtro
en máquina
Encender
máquina
/ cafetera.On
Café en
preparación
indicador de fin
Servir café

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Beber
Práctica 5
44
II. Breve Tour por UML
Diagrama Componentes
Interfaz de Terminal
Gestión de Cuentas

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Rutinas de conexión
Control y Análisis
Acceso a BD
45
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Despliegue
Servidor Central
Control y Análisis
Comment
Acceso a BD
Comment
Rutinas de Coneccion
Comment
Terminal de Consulta
Interfaz de Termi nal
Rutinas de Coneccion
Comment
Punto de Venta
Comment
Rutinas de Coneccion
Comment
Gesti ón de Cuentas
Comment

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Interfaz de Termi nal
Comment
46
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Despliegue en Rational
Control y Análisis
Acceso a BD
Servidor Central
Component Diagram:
Components / Servidor
Central
Rutinas de conexión
Servidor Central
Rutinas de conexión
Punto de Venta
Punto de Venta
Terminal de
Consulta
Gestión de Cuentas
Interfaz de Terminal
Terminal de Consulta
Component Diagram:
Components / Punto de
Venta
Component Diagram:
Components / Terminal
de Consulta
Rutinas de conexión
Interfaz de Terminal
Práctica 6

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47
II. Breve Tour por UML
Resumen
 UML define una notación que se expresa
como diagramas sirven para representar
modelos/subsistemas o partes de ellos
 El 80 por ciento de la mayoría de los
problemas pueden modelarse usando
alrededor del 20 por ciento de UML-- Grady
Booch
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48
III
El Paradigma
Orientado a Objeto

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49
III. El Paradigma OO
¿Por qué la Orientación a Objetos?
 Proximidad de los conceptos de modelado
respecto de las entidades del mundo real
•
•
Mejora captura y validación de requisitos
Acerca el “espacio del problema” y el “espacio de la
solución”
 Modelado integrado de propiedades estáticas y
dinámicas del ámbito del problema
•

Facilita construcción, mantenimiento y reutilización
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50
III. El Paradigma OO
¿Por qué la Orientación a Objetos?
 Conceptos comunes de modelado durante el
análisis, diseño e implementación
•
•
•
Facilita la transición entre distintas fases
Favorece el desarrollo iterativo del sistema
Disipa la barrera entre el “qué” y el “cómo”
 Sin embargo, existen problemas ...

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51
III. El Paradigma OO
Problemas en OO
“...Los conceptos básicos de la OO se conocen desde hace
dos décadas, pero su aceptación todavía no está tan
extendida como los beneficios que esta tecnología puede
sugerir”
“...La mayoría de los usuarios de la OO no utilizan los
conceptos de la OO de forma purista, como inicialmente
se pretendía. Esta práctica ha sido promovida por
muchas herramientas y lenguajes que intentan utilizar los
conceptos en diversos grados”
--Wolfgang Strigel

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52
III. El Paradigma OO
… Problemas en OO


Un objeto contiene datos y operaciones que operan
sobre los datos, pero ...
Podemos distinguir dos tipos de objetos degenerados:
•
Un objeto sin datos (que sería lo mismo que una biblioteca
de funciones)
Un objeto sin “operaciones”, con sólo operaciones del tipo
crear, recuperar, actualizar y borrar (que se correspondería
con las estructuras de datos tradicionales)
•

Un sistema construido con objetos degenerados no es
un sistema verdaderamente orientado a objetos
“Las aplicaciones de gestión están constituidas
mayoritariamente por objetos degenerados”

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53
Fundamentos de Modelado OO
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54
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Objetos
 Objeto = unidad atómica que encapsula estado
y comportamiento
 La encapsulación en un objeto permite una alta
cohesión y un bajo acoplamiento
 Un objeto puede caracterizar una entidad física
(coche) o abstracta (ecuación matemática)

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55
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Objetos
 En UML, un objeto se representa por un
rectángulo con un nombre subrayado
Otro objeto
Un objeto
Otro objeto más

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56
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Objetos
 Ejemplo de varios objetos relacionados:
Cuenta Corriente 101
Juan
Banco de Valencia
Felipe
Cuenta Corriente 114

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57
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Objetos
 Objeto = Identidad + Estado + Comportamiento
 El estado está representado por los valores de los
atributos
 Un atributo toma un valor en un dominio concreto
U n coche
A zu l
979 K g
70 C V
...

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58
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Clases y Objetos

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59
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Comportamiento
 Ejemplo de interacción:
Un Objeto
1: Un mensaje
Operación 1
Operación 2
Otro Objeto

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60
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Comportamiento
 Los mensajes navegan por los enlaces, a
priori en ambas direcciones
 Estado y comportamiento están relacionados
 Ejemplo: no es posible aterrizar un avión si
no está volando. Está volando como
consecuencia de haber despegado del suelo

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61
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Persistencia
 La persistencia de los objetos designa la
capacidad de un objeto trascender en el
espacio/tiempo
 Podremos después reconstruirlo, es decir,
cogerlo de memoria secundaria para utilizarlo
en la ejecución (materialización del objeto)
 Los lenguajes OO no proponen soporte
adecuado para la persistencia, la cual debería
ser transparente, un objeto existe desde su
creación hasta que se destruya

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62
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Comunicación
 Un sistema informático puede verse como un
conjunto de objetos autónomos y concurrentes
que trabajan de manera coordinada en la
consecución de un fin específico
 El comportamiento global se basa pues en la
comunicación entre los objetos que la
componen

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63
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Comunicación
 Categorías de objetos:
•
•
Activos - Pasivos
Cliente – Servidores, Agentes
 Objeto Activo: posee un hilo de ejecución (thread)
propio y puede iniciar una actividad
 Objeto Pasivo: no puede iniciar una actividad pero
puede enviar estímulos una vez que se le solicita un
servicio
 Cliente es el objeto que solicita un servicio. Servidor
es el objeto que provee el servicio solicitado

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64
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Comunicación
 Los agentes reúnen las características de
clientes y servidores
 Son la base del mecanismo de delegación
 Introducen indirección: un cliente puede
comunicarse con un servidor que no conoce
directamente

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65
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Comunicación
 Ejemplo con objeto agente:
Servidor 1
2:
Un agente
1:
Un cliente

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3:
Servidor 2
66
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
El Concepto de Mensaje
 La unidad de comunicación entre objetos se
llama mensaje
Objeto 1
1: Mensaje A
Objeto 2
2: Mensaje C
4: Mensaje E
Objeto 4
Objeto 3
3: Mensaje D

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67
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Mensaje y Estímulo

Un estímulo causará la invocación de una operación, la
creación o destrucción de un objeto o la aparición de
una señal

Un mensaje es la especificación de un estímulo

Tipos de flujo de control:
•
•
•
•
Llamada a procedimiento o flujo de control anidado
Flujo de control plano
Retorno de una llamada a procedimiento
Otras variaciones
• Esperado (balking)
• Cronometrado (time-out)

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68
III. El Paradigma OO: Requisitos
Requisitos del software

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69
III. El Paradigma OO: Requisitos
Casos de Uso
 Los Casos de Uso (Ivar Jacobson) describen
bajo la forma de acciones y reacciones el
comportamiento de un sistema desde el p.d.v.
del usuario
 Permiten definir los límites del sistema y las
relaciones entre el sistema y el entorno
 Los Casos de Uso son descripciones de la
funcionalidad del sistema independientes de la
implementación
 Comparación con respecto a los Diagramas de
Flujo de Datos del Enfoque Estructurado

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70
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso
 Los Casos de Uso cubren la carencia existente
en métodos previos (OMT, Booch) en cuanto a la
determinación de requisitos
 Los Casos de Uso particionan el conjunto de
necesidades atendiendo a la categoría de
usuarios que participan en el mismo
 El usuario debería poder entenderlos para
realizar su validación

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71
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso
 Ejemplo:
Actor A
Caso de Uso A
Caso de Uso B

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Actor B
72
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso
Actores:
•
•
•
•

Principales: personas que usan el sistema
Secundarios: personas que mantienen o administran el
sistema
Material externo: dispositivos materiales imprescindibles
que forman parte del ámbito de la aplicación y deben ser
utilizados
Otros sistemas: sistemas con los que el sistema interactúa

La misma persona física puede interpretar varios
papeles como actores distintos

El nombre del actor describe el papel desempeñado
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III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso


Los Casos de Uso se determinan observando y
precisando, actor por actor, las secuencias de
interacción, los escenarios, desde el punto de vista del
usuario

Un escenario es una instancia de un caso de uso

Los casos de uso intervienen durante todo el ciclo de
vida. El proceso de desarrollo estará dirigido por los
casos de uso
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74
III. El Paradigma OO: Requisitos
Casos de Uso: Relaciones
 UML define cuatro tipos de relación en los
Diagramas de Casos de Uso:
•
Comunicación
Actor

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Caso de Uso
75
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso: Relaciones
• Inclusión : una instancia del Caso de Uso origen
incluye también el comportamiento descrito por el
Caso de Uso destino
<<include>>
Caso de Uso Origen
Caso de Uso Destino
<<include>> reemplazó al denominado <<uses>>

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76
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso: Relaciones
 Ejemplo <<include>>:
Reintegro Cuenta Corriente
<<include>>
Verificar Operación
Cliente
<<include>>
Reintegro Cuenta de Crédito

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77
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso: Relaciones
•
Extensión : el Caso de Uso origen extiende el
comportamiento del Caso de Uso destino
<<extend>>
Caso de Uso Origen

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Caso de Uso Destino
78
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso: Relaciones
 Ejemplo <<extend>>:
Cliente
Solicitar Préstamo
[Tarjeta Caducada]
<<extend>>
Solicitar Nueva Tarjeta

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79
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso: Relaciones
 Ejemplo <<include>> y <<extend>>:
<<include>>
Cliente
Identificación
Transferencia
<<extend>>
Transferencia en Internet

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80
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso: Relaciones
 Otro ejemplo <<include>> y <<extend>>:
Order Product
Supply Customer Data
Arrange Payment
<<include>>
<<include>>
<<include>>
the salesperson asks
for the catalog
1
Salesperson

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<<extend>>
*
Request Catalog
Place Order
81
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso: Relaciones
•
Herencia : el Caso de Uso origen hereda la
especificación del Caso de Uso destino y
posiblemente la modifica y/o amplía
Caso de Uso Hijo

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Caso de Uso Padre
82
III. El Paradigma OO: Requisitos
Casos de Uso: Construcción




Un caso de uso debe ser simple, inteligible, claro y
conciso
Generalmente hay pocos actores asociados a cada
Caso de Uso
Preguntas clave:
• ¿cuáles son las tareas del actor?
• ¿qué información crea, guarda, modifica,
destruye o lee el actor?
• ¿debe el actor notificar al sistema los cambios
externos?
• ¿debe el sistema informar al actor de los
cambios internos?
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83
III. El Paradigma OO: Requisitos
… Casos de Uso: Construcción
 La descripción del Caso de Uso comprende:
•
•
•
•
•
•
•
el inicio: cuándo y qué actor lo produce?
el fin: cuándo se produce y qué valor devuelve?
la interacción actor-caso de uso: qué mensajes
intercambian ambos?
objetivo del caso de uso: ¿qué lleva a cabo o
intenta?
cronología y origen de las interacciones
repeticiones de comportamiento: ¿qué
operaciones son iteradas?
situaciones opcionales: ¿qué ejecuciones
alternativas se presentan en el caso de uso?
Práctica 7

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84
III. El Paradigma OO: Requisitos
Identificador
CU-<id-requisito>
Nombre
<nombre del requisito funcional>
Descripción
El sistema deberá comportarse tal como se describe en el siguiente caso de uso {
concreto cuando <evento de activación> , abstracto durante la realización de los
casos de uso <lista de casos de uso>}
Precondición
<precondición del caso de uso>
Secuencia
Normal
Paso
Postcondición
Excepciones
Rendimiento

Acción
1
{El <actor> , El sistema} <acción realizada por el actor o sistema>, se realiza el
caso de uso
< caso de uso CU-x>
2
Si <condición>, {el <actor> , el sistema} <acción realizada por el actor o
sistema>>, se realiza el caso de uso < caso de uso CU-x>
…
…
<postcondición del caso de uso>
Paso
Acción
1
Si <condición de excepción>,{el <actor> , el sistema} }<acción realizada por el
actor o sistema>>, se realiza el caso de uso
< caso de uso CU-x>, a continuación este caso de uso {continua, aborta}
…
…
Paso
Cota de tiempo
1
n segundos
…
…
Frecuencia esperada
<nº de veces> veces / <unidad de tiempo>
Importancia
{sin importancia, importante, vital}
Urgencia
{puede esperar, hay presión, inmediatamente}
Comentarios
<comentarios adicionales>
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85
III. El Paradigma OO: Requisitos
Comentarios


En métodos OO que carecen de una técnica de captura de
requisitos se comienza inmediatamente con la
construcción del modelo de análisis/diseño

Los Casos de Uso son una idea maravillosa que ha sido
generalmente complicada. El verdadero truco para los
Casos de Uso es mantenerlos simples. Recordad, mañana
van a cambiar. Rober C. Martin

Los requisitos NO funcionales también son importantes.
Desempeño, cumplimiento de estándares o leyes,
atributos de calidad (confiabilidad, disponibilidad,
seguridad, mantenibilidad, portabilidad), etc.
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86
Interacción entre objetos

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87
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
Interacción
 Los objetos interactúan para realizar
colectivamente los servicios ofrecidos por las
aplicaciones. Los diagramas de interacción
muestran cómo se comunican los objetos en
una interacción
 Existen dos tipos de diagramas de
interacción: el Diagrama de Colaboración y el
Diagrama de Secuencia

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88
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
Mensajes
Sintaxis para mensajes:
predecesor / guarda secuencia: retorno := msg(args)

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89
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
Diagramas de interacción
 El Diagrama de Secuencia es más adecuados
para observar la perspectiva cronológica de las
interacciones
 El Diagrama de Colaboración ofrece una mejor
visión espacial mostrando los enlaces de
comunicación entre objetos
 El D. de Colaboración puede obtenerse
automáticamente a partir del correspondiente
D. de Secuencia (o viceversa)

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90
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
Diagrama de Secuencia
 Muestra la secuencia de mensajes entre
objetos durante un escenario concreto
 Cada objeto viene dado por una barra
vertical
 El tiempo transcurre de arriba abajo
 Cuando existe demora entre el envío y la
atención se puede indicar usando una línea
oblicua

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91
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
… Diagrama de Secuencia

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92
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
… Diagrama de Secuencia
Caller
Exchange
Receiver
a: lift receiver
{b.receiveTime
- a.sendTime < 1 sec.}
b: dial tone
{c.receiveTime
-b.sendTime < 10 sec.}
c: dial digit
...
The call is routed
through the network
d: route
{d.receiveTime
-d.sendTime < 5 sec.}
ringing tone
phone rings
answer phone
At this point the
parties can talk

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----< 1 sec
stop tone
stop ringing
-----
93
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
Diagrama de Secuencia
mostrando foco de control,
condiciones, recursividad
creación y destrucción
de objetos

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94
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
ob3 : C3
op( )
ob4 : C4
ob1 : C1
[x>0] fool(x)
ob2 : C2
[x<0] bar(x)
doit(z)
doit(w)
more( )

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95
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
… Diagrama de Secuencia
Diagram 2
Diagram 1
ob3 : C3
ob1 : C1
ob4 : C4
[x<0] bar(x)
bar(x)
doit(w)
Sequence Diagram:
Diagrams / Diagram 2
Sequence Diagram:
Diagrams / Diagram 1

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96
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
Diagrama de Colaboración
 Son útiles en la fase exploratoria para
identificar objetos
 La distribución de los objetos en el diagrama
permite observar adecuadamente la
interacción de un objeto con respecto de los
demás
 La estructura estática viene dada por los
enlaces; la dinámica por el envío de
mensajes por los enlaces

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97
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
Mensajes
 Un mensaje desencadena una acción en el
objeto destinatario
 Un mensaje se envía si han sido enviados los
mensajes de una lista (sincronización):
A.1, B.3 / 1:Mensaje
B
A

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98
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
… Mensajes
 Un mensaje se envía de manera condicionada:
[x>y] 1: Mensaje
B
A

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99
III. El Paradigma OO: Interacción entre objetos
… Mensajes
 Un mensaje que devuelve un resultado:
1: distancia:= mover(x,y)
B
A
Práctica 8

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100
Clases y relaciones
entre clases

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101
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Clasificación

El mundo real puede ser visto desde abstracciones
diferentes (subjetividad)

Mecanismos de abstracción:
•
•
•
•


Clasificación / Instanciación
Composición / Descomposición
Agrupación / Individualización
Especialización / Generalización
La clasificación es uno de los mecanismos de
abstracción más utilizados
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102
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Clases
 La clase define el ámbito de definición de un
conjunto de objetos
 Cada objeto pertenece a una clase
 Los objetos se crean por instanciación de las
clases

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103
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Clases: Notación Gráfica
 Cada clase se representa en un rectángulo
con tres compartimientos:
•
•
•
nombre de la clase
atributos de la clase
operaciones de la clase
Motocicleta
color
cilindrada
velocidad máxima
arrancar()
acelerar()
frenar()

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104
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Clases: Notación Gráfica
 Otros ejemplos:
lista
primero()
ultimo()
añadir()
quitar()
cardinalidad()

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pila
apilar()
desapilar()
cardinalidad()
105
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Clases: Encapsulación


La
•
•
•
encapsulación presenta dos ventajas básicas:
Se protegen los datos de accesos indebidos
El acoplamiento entre las clases se disminuye
Favorece la modularidad y el mantenimiento

Los atributos de una clase no deberían ser
manipulables directamente por el resto de objetos
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106
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Clases: Encapsulación


Los niveles de encapsulación están heredados de los
niveles de C++:
•
(-) Privado : es el más fuerte. Esta parte es
totalmente invisible (excepto para clases friends
en terminología C++)
•
(#) Los atributos/operaciones protegidos
están visibles para las clases friends y para las
clases derivadas de la original
•
(+) Los atributos/operaciones públicos son
visibles a otras clases (cuando se trata de
atributos se está transgrediendo el principio de
encapsulación)
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107
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Clases: Encapsulación
 Ejemplo:

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108
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Relaciones entre Clases
 Los enlaces entre de objetos pueden
representarse entre las respectivas clases
 Formas de relación entre clases:
• Asociación y Agregación (vista como un
caso particular de asociación)
• Generalización/Especialización
 Las relaciones de Agregación y Generalización
forman jerarquías de clases

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109
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Asociación
 La asociación expresa una conexión bidireccional
entre objetos
 Una asociación es una abstracción de la relación
existente en los enlaces entre los objetos
Univ. de Murcia : Universidad
Un enlace
Antonio : Estudiante
Estudiante
Universidad
Una asociación

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110
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Asociación
 Ejemplo:
marido
casado-con
mujer
jefe
0..1
0..1
Persona
nombre
s.s.
*
emplea-a
Compañía
trabaja-para nombre
dirección
*
0..1
*
Administra
empleado

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111
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Asociación
 Especificación de multiplicidad
(mínima...máxima)
1
0..1
M..N
*
0..*
1..*
Uno y sólo uno
Cero o uno
Desde M hasta N (enteros naturales)
Cero o muchos
Cero o muchos
Uno o muchos (al menos uno)
 La multiplicidad mínima >= 1 establece una
restricción de existencia

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112
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Asociación Cualificada
Aerolínea
*
0..1
Viajero
nro_billete
Tablero
Ajedrez
fila
columna
1
1
Cuadro
Reduce la multiplicidad del rol opuesto al considerar el valor
del cualificador

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113
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Agregación
 La agregación representa una relación parte_de
entre objetos
 En UML se proporciona una escasa caracterización
de la agregación
 Puede ser caracterizada con precisión
determinando las relaciones de comportamiento y
estructura que existen entre el objeto agregado y
cada uno de sus objetos componentes

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114
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Ejemplos
Window
scrollbar[2] : Slider
title : Header
body : Panel
Window
1
scrollbar
Slider

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2
1
1
title 1
Header
body
1
Panel
115
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Ejemplos
Person
Member-of
*
* Committee
{ subset }
Chair-of
1
*
Represents an
incorporated entity.
worker
Person
*
employee
employer
Company
0..1
*
0..1
boss
{Person.employer =
Person.boss.employer}

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116
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Ejemplos
Agregación
Polígono
{ordenado}
*
Cuenta
Punto
contiene
1
3..*
Persona
*
Asociación excluyente
or
Empresa
*
1
está-autorizado-en
Usuario
*
Clase de asociación

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Estación
*
Autorización
prioridad
privilegios
camb_privil()
117
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Clases y Objetos
 Diagrama de Clases y Diagramas de Objetos
pertenecen a dos vistas complementarias del
modelo
 Un Diagrama de Clases muestra la
abstracción de una parte del dominio
 Un Diagrama de Objetos representa una
situación concreta del dominio
 Las clases abstractas no son instanciadas

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118
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Generalización
 Permite gestionar la complejidad mediante un
ordenamiento taxonómico de clases
 Se obtiene usando los mecanismos de
abstracción de Generalización y/o Especialización
 La Generalización consiste en factorizar las
propiedades comunes de un conjunto de clases
en una clase más general

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119
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
 Nombres usados: clase padre - clase hija.
Otros nombres: superclase - subclase, clase
base - clase derivada
 Las subclases heredan propiedades de sus
clases padre, es decir, atributos y
operaciones (y asociaciones) de la clase
padre están disponibles en sus clases hijas

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120
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
Vehículo
Veihículo Terrestre
Coche

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Camión
Vehículo Aéreo
Avión
Helicóptero
121
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización

La especialización es una técnica muy eficaz para la
extensión y reutilización
Coche
Funcionando

Restricciones predefinidas en UML:
•
•

Estropeado
disjunta - no disjunta
total (completa) - parcial (incompleta)
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122
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
 La noción de clase está próxima a la de
conjunto
 Dada una clase, podemos ver el conjunto
relativo a las instancias que posee o bien
relativo a las propiedades de la clase
 Generalización y especialización expresan
relaciones de inclusión entre conjuntos

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123
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
 Particionamiento del espacio de objetos =>
Clasificación Estática
 Particionamiento del espacio de estados de
los objetos => Clasificación Dinámica
 En ambos casos se recomienda considerar
generalizaciones/especializaciones disjuntas

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124
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
 Un ejemplo de Clasificación Estática:
Vehículo Aéreo
{ estática }
Avión

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Helicóptero
125
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
 Un ejemplo de Clasificación Dinámica:
Coche
{ dinámica }
Funcionando

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Estropeado
126
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
 Extensión: Posibles instancias de una clase
 Intensión: Propiedades definidas en una
clase
A
int(A)  int(B)
ext(B)  ext(A)
B

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127
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
 Clasificación Estática
C0
ext(C0) =  ext(Ci)  completa
{ static }
C1

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ext(Ci)  ext(Cj) =   disjunta
Cn
128
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
 Clasificación Dinámica
C0
ext(C0) =  ext(Ci)
{ dinámica }
C1

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Cn
 completa
extt(Ci)  extt(Cj) =   disjunta en t
extt1(Ci)  extt2(Cj)    posiblemente
no disjunta en
diferentes
instantes
129
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
... Generalización
 Ejemplo: varias especializaciones a partir de la
misma clase padre, usando discriminadores:
Comercial
Militar
uso
Vehículo Aéreo
estructura
Avión

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Helicóptero
130
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Clasificación Múltiple (herencia múltiple)
 Se presenta cuando una subclase tiene más de
una superclase
 La herencia múltiple debe manejarse con
precaución. Algunos problemas son el conflicto
de nombre y el conflicto de precedencia
 Se recomienda un uso restringido y disciplinado
de la herencia. Java y Ada 95 simplemente no
ofrecen herencia múltiple

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131
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Herencia Múltiple

Uso disciplinado de la herencia múltiple:
clasificaciones disjuntas con clases padre en hojas
de jerarquías alternativas
Bípedo
Cuadrúpedo
nro patas
nro patas
Herbívoro
Con Pelos
comida
cubertura
Con Plumas
cobertura
Animal
comida
Carnívoro
cobertura
Con Escamas
Conejo

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132
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Principio de Sustitución
 El Principio de Sustitución de Liskow afirma
que:
“Debe ser posible utilizar cualquier objeto
instancia de una subclase en el lugar de
cualquier objeto instancia de su superclase
sin que la semántica del programa escrito en
los términos de la superclase se vea
afectado.”

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133
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Principio de Sustitución
 Dado que los programadores pueden introducir
código en las subclases redefiniendo las
operaciones, es posible introducir involuntariamente incoherencias que violen el principio de
sustitución
 El polimorfismo que veremos a continuación no
debería implementarse sin este principio

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134
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
Polimorfismo
 El término polimorfismo se refiere a que una
característica de una clase puede tomar
varias formas
 El polimorfismo representa en nuestro caso
la posibilidad de desencadenar operaciones
distintas en respuesta a un mismo mensaje
 Cada subclase hereda las operaciones pero
tiene la posibilidad de modificar localmente
el comportamiento de estas operaciones

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135
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Polimorfismo
 Ejemplo: todo animal duerme, pero cada
clase lo hace de forma distinta
Animal
dormir()
?
dormir
?
León

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Oso
Tigre
136
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Polimorfismo
Animal
dormir()
Dormir()
{
}
León
dormir()
Dormir()
{
sobre el vientre
}

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Oso
dormir()
Dormir()
{
sobrela espalda
}
Tigre
dormir()
Dormir()
{
en un árbol
}
137
III. El Paradigma OO: Clases y relaciones entre clases
… Polimorfismo
 La búsqueda automática del código que en
cada momento se va a ejecutar es fruto del
enlace dinámico
 El cumplimiento del Principio de Sustitución
permite obtener un comportamiento y diseño
coherente
Práctica 9-12

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138
Comportamiento de objetos

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139
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Diagrama de Estados
 Los Diagramas de Estados representan
autómatas de estados finitos, desde el p.d.v.
de los estados y las transiciones
 Son útiles sólo para los objetos con un
comportamiento significativo
 El formalismo utilizado proviene de los
Statecharts (Harel)

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140
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Diagrama de Estados
 Cada objeto está en un estado en cierto instante
 El estado está caracterizado parcialmente por los
valores algunos de los atributos del objeto
 El estado en el que se encuentra un objeto
determina su comportamiento
 Cada objeto sigue el comportamiento descrito en
el D. de Estados asociado a su clase


Los D. De Estados y escenarios son complementarios
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141
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Diagrama de Estados
 Los D. de Estados son autómatas jerárquicos
que permiten expresar concurrencia,
sincronización y jerarquías de objetos
 Los D. de Estados son grafos dirigidos
 Los D. De Estados de UML son deterministas
 Los estados inicial y final están diferenciados del
resto
 La transición entre estados es instantánea y se
debe a la ocurrencia de un evento

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142
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Diagrama de Estados
 Estados y Transiciones
Evento [condición] / Acción
A
B
Tanto el evento como la acción se
consideran instantáneos

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143
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Diagrama de Estados
 Ejemplo de un Diagrama de Estados para la
clase persona:
contratar
en el paro
en activo
perder empleo
jubilarse
jubilarse
jubilado

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144
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Acciones
 Podemos especificar la solicitud de un
servicio a otro objeto como consecuencia de
la transición:
A
Evento [condición] / OtroObjeto.Operación
B

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145
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Acciones
 Se puede especificar el ejecutar una acción
como consecuencia de entrar, salir, estar en
un estado, o por la ocurrencia de un evento:
estado A
entry: acción por entrar
exit: acción por salir
do: acción mientras en estado
on evento: acción

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146
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Generalización de Estados
 Podemos reducir la complejidad de estos
diagramas usando la generalización de
estados
 Distinguimos así entre superestado y
subestados
 Un estado puede contener varios subestados
disjuntos
 Los subestados heredan las variables de
estado y las transiciones externas

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147
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Generalización de Estados
 Ejemplo:
e1
A
B
e2
e2
C

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148
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Generalización de Estados
 Quedaría como:
Aa
e1
b
B
e2
C

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149
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Generalización de Estados
 Las transiciones de entrada deben ir hacia
subestados específicos:
e1
Aa
Bb
e2
e0
C

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150
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Generalización de Estados
 Es preferible tener estados iniciales de
entrada a un nivel de manera que desde los
niveles superiores no se sepa a qué
subestado se entra:
e1
Aa
b
B
C
e2
e0

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151
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Generalización de Estados
 La agregación de estados es la composición
de un estado a partir de varios estados
independientes
 La composición es concurrente por lo que el
objeto estará en alguno de los estados de
cada uno de los subestados concurrentes

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152
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Generalización de Estados
 Ejemplo:
e1
e1

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153
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Generalización de Estados
lift receiver
/ get dial
tone
Active
Timeout
do/ play message
after (15 sec.)
DialTone
dial digit( n )[ incomplete ]
after (15 sec.)
dial digit(n)
Dialing
do/ play dial tone
Idle
dial digit(n)[ invalid ]
Pinned
caller hangs up
/ disconnect
dial digit( n )[ valid ]
/ connect
Invalid
do/ play message
callee
hang
s up
Connecting
callee
hangs
up
Busy
busy
connected
do/ play busy tone
Talking
Ringing
callee answers
/ enable
speech

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do/ play ringing tone
154
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Historia
 Por defecto, los autómatas no tienen
memoria
 Es posible memorizar el último subestado
visitado para recuperarlo en una transición
entrante en el superestado que lo engloba
 También es posible la memorización para
cualquiera de los subestados anidados (aparece
un * junto a la H)

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155
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Historia
 Ejemplo:
A
d2
B
in
D
x
y
out
d1
C
H*

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156
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Historia
 Ejemplo:
Enjuague
Lavado
Secado
H
abir puerta
cerrar puerta
Espera

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157
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Destrucción del Objeto
 La destrucción de un objeto es efectiva
cuando el flujo de control del autómata
alcanza un estado final no anidado
 La llegada a un estado final anidado implica
la “subida” al superestado asociado, no el fin
del objeto

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158
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Destrucción de Objeto
 Ejemplo:
En vuelo
despegar
Crear(matricula)

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crash
aterrizar
En tierra
159
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Transiciones temporizadas
 Las esperas son actividades que tienen
asociada cierta duración
 La actividad de espera se interrumpe cuando
el evento esperado tiene lugar
 Este evento desencadena una transición que
permite salir del estado que alberga la
actividad de espera. El flujo de control se
transmite entonces a otro estado

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160
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
… Transiciones temporizadas
 Ejemplo:
A
/ Abrir ranura
esperar dinero
entry: Mostrar mensaje
exit: cerrar ranura
después de
30 segundos
anular
transacción
Depósito efectuado
B

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161
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Diagrama de Actividad
 El Diagrama de Actividad es una especialización
del Diagrama de Estado, organizado respecto
de las acciones y usado para especificar:
• Un método
• Un caso de uso
• Un proceso de negocio (Workflow)
 Las actividades se enlazan por transiciones
automáticas. Cuando una actividad termina se
desencadena el paso a la siguiente actividad

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162
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
Ejemplo (con swim lines)
Pasaj ero
Solicitar
pasaje
Vendedor
Airline
Verificar
existencia vuelo
Dar detalles
vuelo
Informar alternativas y
precios
Seleccionar
vuelo
Solicitar
pago
Reservar
plazas
Confirmar plaza
reservada
Pagar
pasaje
Emitir
billete

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163
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
... Ejemplos
Customer
Request service
Sales
Stockroom
Order
[placed]
Take order
Order
[entered]
Play
Fill order
Order
[delivered]
Deliver order
Order
[filled]
Collect order

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164
III. El Paradigma OO: Comportamiento de objetos
... Ejemplos
Calculate
total cost
[cost < $50]
[cost >= $50]

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Change customer's
account
Get
authorization
165
Componentes

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166
III. El Paradigma OO: Componentes
Diagrama de Componentes
 Los diagramas de componentes describen los
elementos físicos del sistema y sus relaciones
 Muestran las opciones de realización
incluyendo código fuente, binario y ejecutable

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167
III. El Paradigma OO: Componentes
...Diagrama de Componentes
 Los componentes representan todos los tipos
de elementos software que entran en la
fabricación de aplicaciones informáticas.
Pueden ser simples archivos, paquetes de
Ada, bibliotecas cargadas dinámicamente,
etc.
 Las relaciones de dependencia se utilizan en
los diagramas de componentes para indicar
que un componente utiliza los servicios
ofrecidos por otro componente

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168
III. El Paradigma OO: Componentes
...Diagrama de Componentes

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169
Distribución y despliegue de
Componentes

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170
III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de componentes
Diagrama de Despliegue
 Los Diagramas de Despliegue muestran la
disposición física de los distintos nodos que
componen un sistema y el reparto de los
componentes sobre dichos nodos
Nodo

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171
III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de componentes
… Diagrama de Despliegue
 Los estereotipos permiten precisar la
naturaleza del equipo:
•
•
•
Dispositivos
Procesadores
Memoria
 Los nodos se interconectan mediante
soportes bidireccionales que pueden a su vez
estereotiparse

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172
III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de componentes
… Diagrama de Despliegue
 Ejemplo de conexión entre nodos:
<<Cliente>>
Terminal Punto
de Venta
<<Servidor>>
<<TCP/IP>>
Base de
Datos
<<RDSI>>
Podemos distinguir tipos
de nodos y connexiones
por estereotipado

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Control
<<RDSI>>
173
III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de componentes
… Diagramas de Despliegue
 Ejemplo:

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174
III. El Paradigma OO: Distribución y despliegue de componentes
… Diagramas de Despliegue
 Ejemplo:
Component Diagram: videoStoreServer
Client
Component Diagram:
videoStoreApplication /
VideoStoreApplication
Diagram
<<Container>>
Component Diagram:
Client / Client
VideoStoreApplication
Component Diagram:
videoStoreServer /
videoStoreServer
<<brow ser>>
OpenSourceBrowser
Client
<<AppServer>>
videoStoreServer
<<Session>>
<<Entity>>
ShoppingSession
Catalog
DBServer
<<Entity>>
ShoppingCart
videoStoreApplication
Component Diagram:
DBServer / DBServer
DBServer
VideoStoreDB

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175
III. El Paradigma OO
Object Constraint Language
OCL

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176
III. El Paradigma OO: OCL
¿Qué es OCL?
 OCL es un lenguaje formal usado para
describir expresiones acerca de modelos UML
 OCL es parte del estandar UML y fue
desarrollado en IBM
 Las evaluación de expresiones OCL no afecta
el estado del sistema en ejecución

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177
III. El Paradigma OO: OCL
Usos de OCL









Lenguaje de consulta
Especificación de invariantes en clases y tipos
Especificación de invariantes de tipo para Estereotipos
Describir pre- y post condiciones en Operaciones y
Métodos
Describir Guardas
Especificar destinatarios para mensages y acciones
Especificar restricciones en Operaciones
Especificar reglas de derivación para atributos
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178
III. El Paradigma OO: OCL
Ejemplo

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179
III. El Paradigma OO: OCL
Invariantes
 “El número de empleados debe ser mayor que 50”
self.númeroDeEmpleados > 50 (siendo el contexto Company)
context Compañía
inv: self. númeroDeEmpleados > 50
context c:Compañía
inv: c.númeroDeEmpleados > 50
context c:Compañía
inv suficientesEmpleados: c.númeroDeEmpleados > 50

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180
III. El Paradigma OO: OCL
Pre- Post condiciones
 Sintaxis
context NombreTipo::NombreOperación(Param1 : Tipo1, ... ):TipoRetorno
pre parametroOk: param1 > ...
post resultadoOk : result = ...
 Ejemplo
context Persona::nómina(fecha : Date) : Integer
post: result = 5000

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181
III. El Paradigma OO: OCL
Valores iniciales y derivados
 Sintaxis
context NombreTipo::NombreAtributo: Tipo
init: –- alguna expresión representando el valor inicial
context NombreTipo::NombreRolAsociación: Tipo
init: –- alguna expresión representando la regla de derivación
 Ejemplo
context Persona::nómina : Integer
init: padres.nómina->sum() * 1%
derive: if menorDeEdad then
padres.nómina->sum() * 1%
else
puesto.sueldo
endif

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182
III. El Paradigma OO: OCL
Expresiones Let
 Ejemplo
context Persona inv:
let ingresos : Integer = self.puesto.sueldo->sum() in
if estáEnParo then
ingresos < 100
else
ingresos >= 100
endif

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183
III. El Paradigma OO: OCL
Definiciones
 Ejemplo
context Persona
def: ingresos : Integer = self.puesto.sueldo->sum()
def: apodo : String = ’Gallito rojo’
def: tieneElTítulo(t : String) : Boolean = self.puesto->exists(título = t)

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184
III. El Paradigma OO: OCL
Navegación
 Ejemplos
context Compañía
inv: self.director.estáEnparo = false
inv: self.empleado->notEmpty()
context Compañía
inv:self.director.edad > 40
context Persona
inv:self.empleador->size() < 3
context Persona
inv:self.empleador->isEmpty()
context Persona
inv:self.esposa->notEmpty() implies self.esposa.sexo = Sexo::mujer

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185
III. El Paradigma OO: OCL
… Navegación
 Ejemplo
a) “Los casados tienen al menos 18 años de edad”
context Persona inv:
self.esposa->notEmpty() implies self.esposa.edad >= 18 and
self.esposo->notEmpty() implies self.esposo.edad >= 18
“Una compañía tiene a lo más 50 empleados”
context Companía inv:
self.empleado->size() <= 50

www.dsic.upv.es/~uml
186
IV
Proceso de Desarrollo
de SW basado en UML

www.dsic.upv.es/~uml
187
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
¿Qué es un Proceso de Desarrollo de SW?

Define Quién debe hacer Qué, Cuándo y Cómo debe
hacerlo
Requisitos nuevos
o modificados


Proceso de Desarrollo
de Software
Sistema nuevo
o modificado
No existe un proceso de software universal. Las
características de cada proyecto (equipo de desarrollo,
recursos, etc.) exigen que el proceso sea configurable
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188
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Rational Unified Process (RUP)
Rational Unified Process
1998
Rational Objectory Process
1996-1997
Objectory Process
•
•
•
•
Pruebas funcionales
Pruebas de desempeño
Gestión de requisitos
Gestión de cambios y
configuración
• Ingeniería de Negocio
• Ingeniería de datos
• Diseño de interfaces
UML
1987-1995
Enfoque Ericsson

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189
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Dos Dimensiones

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190
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Fases e Hitos (Milestones)
Inception
Elaboration
Objetivos
(Vision)
Construction
Arquitectura
Transition
Capacidad
Operacional
Inicial
Release
del Producto
tiempo

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191
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Elementos en RUP

Workflows (Disciplinas)
Workflows Primarios
•
•
•
•
•
•
Business Modeling (Modado del Negocio)
Requirements (Requisitos)
Analysis & Design (Análisis y Diseño)
Implementation (Implementación)
Test (Pruebas)
Deployment (Despliegue)
Workflows de Apoyo
• Environment (Entorno)
• Project Management (Gestión del Proyecto)
• Configuration & Change Management (Gestión de Configuración y
Cambios)

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192
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Workflow, Workflow Detail , Workers, Actividades y Artefactos
Ejemplo
Workflow: Requirements
Workflow Detail:Analyse the Problem
Workers
Actividades

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Artefactos
193
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Workers
Analyst workers
•
•
•
•
•
•
•
Business-Process Analyst
Business Designer
Business-Model Reviewer
Requirements Reviewer
System Analyst
Use-Case Specifier
User-Interface Designer
Developer workers

www.dsic.upv.es/~uml
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Architect
Architecture Reviewer
Capsule Designer
Code Reviewer
Database Designer
Design Reviewer
Designer
Implementer
Integrator
Testing professional workers
Test Designer
 Tester

Manager workers






Change Control Manager
Configuration Manager
Deployment Manager
Process Engineer
Project Manager
Project Reviewer
Other workers







Any Worker
Course Developer
Graphic Artist
Stakeholder
System Administrator
Technical Writer
Tool Specialist
194
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Workers, Actividades, Artefactos
Ejemplo: System Analyst Worker

www.dsic.upv.es/~uml
195
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Artefactos

Resultado parcial o final que es producido y usado
durante el proyecto. Son las entradas y salidas de las
actividades

Un artefacto puede ser un documento, un modelo o
un elemento de modelo

Conjuntos de Artefactos
 Business Modeling Set
 Deployment Set
 Requirements Set
 Project Management Set
 Analysis & Design Set
 Configuration & Change Management Set
 Implementation Set
 Environment Set
 Test Set

www.dsic.upv.es/~uml
196
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Artefactos, Workers, Actividades
Ejemplo:Business Modeling Artifact Set

www.dsic.upv.es/~uml
197
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Características Esenciales de RUP


Proceso Dirigido por los Casos de Uso

Proceso Iterativo e Incremental

Proceso Centrado en la Arquitectura
www.dsic.upv.es/~uml
198
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso dirigido por los Casos de Uso
Capturar, definir y
validar los casos de uso
Requisitos
Análisis & Diseño
Implementación
Pruebas

www.dsic.upv.es/~uml
Casos de Uso
integran el
trabajo
Realizar los
casos de uso
Verificar que se
satisfacen los casos
de uso
199
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso dirigido por los Casos de Uso
«trace»
Caso de Uso
«trace»
Realización de Análisis
Realización de Diseño
«trace»
«trace»
Pruebas
Unitarias
Pruebas Funcionales
X
Caso de Prueba
[The Unified Software Development Process. I. Jacobson, G. Booch and J. Rumbaugh. Addison-Wesley, 1999]

www.dsic.upv.es/~uml
200
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso dirigido por los Casos de Uso

www.dsic.upv.es/~uml
201
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso Iterativo e Incremental
 El ciclo de vida iterativo se basa en la
evolución de prototipos ejecutables que se
muestran a los usuarios y clientes
 En el ciclo de vida iterativo a cada iteración
se reproduce el ciclo de vida en cascada a
menor escala
 Los objetivos de una iteración se establecen
en función de la evaluación de las iteraciones
precedentes

www.dsic.upv.es/~uml
202
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso Iterativo e Incremental
 Las actividades se encadenan en una minicascada con un alcance limitado por los
objetivos de la iteración
Análisis
Diseño
Codific.
n veces

www.dsic.upv.es/~uml
Pruebas e
Integración
203
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso Iterativo e Incremental
 Cada iteración comprende:
•
•
•
•
•
•

Planificar la iteración (estudio de riesgos)
Análisis de los Casos de Uso y escenarios
Diseño de opciones arquitectónicas
Codificación y pruebas. La integración del nuevo
código con el existente de iteraciones anteriores
se hace gradualmente durante la construcción
Evaluación de la entrega ejecutable (evaluación
del prototipo en función de las pruebas y de los
criterios definidos)
Preparación de la entrega (documentación e
instalación del prototipo)
www.dsic.upv.es/~uml
204
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso Iterativo e Incremental
Enfoque
Secuencial
Enfoque
Iterativo e
Incremental

www.dsic.upv.es/~uml
205
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso Iterativo e Incremental
Grado de Finalización de Artefactos

www.dsic.upv.es/~uml
206
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso Centrado en la Arquitectura



Arquitectura de un sistema es la organización o
estructura de sus partes más relevantes
Un arquitectura ejecutable es una implementación
parcial del sistema, construida para demostrar
algunas funciones y propiedades
RUP establece refinamientos sucesivos de una
arquitectura ejecutable, construida como un prototipo
evolutivo
Inception
Elaboration
Construction
Transition
Architecture

www.dsic.upv.es/~uml
207
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Fases, Release, Base Line, Generación
ciclo de desarrollo
release
(producto al final de
una iteración)

www.dsic.upv.es/~uml
ciclo de evolución
base line
generación
(release asociada
a un hito)
(release final de
un ciclo de desarrollo)
208
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Esfuerzo y dedicación por Fases en RUP

Inicio
Elaboración
Construcción
Transición
Esfuerzo
5%
20 %
65 %
10%
Tiempo
Dedicado
10 %
30 %
50 %
10%
www.dsic.upv.es/~uml
209
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Distribución de Recursos por Fases en RUP

www.dsic.upv.es/~uml
210
V
Conclusiones

www.dsic.upv.es/~uml
211
V. Conclusiones
Claves en el Desarrollo de SI
Notación
UML
Herramientas
p.e. Rational Rose
Poseidon

www.dsic.upv.es/~uml
Proceso
p.e. Rational Unified Process
Métrica 3.0 o XP
212
V. Conclusiones
Modelado de SI: Algunas Reflexiones

¿Cuál es el propósito de nuestros modelos?








“Documentar” (a posteriori)
Comunicar ideas y estudiar alternativas
Tomar decisiones de análisis/diseño que dirijan la implementación
Generar parcial o totalmente una implementación a partir de los
modelos
Pragmatismo, los modelos deben ser útiles. Principio
básico: “Sencillez y Elegancia”
Gestión de modelos



Distintos nivel de abstracción, expresados en diferentes modelos
Seguimiento de transformaciones durante el proceso (Traceability)
Sincronización de modelos
Dificultades para la introducción de notaciones y
herramientas de modelado. La importancia del Proceso de
Desarrollo
www.dsic.upv.es/~uml
213
V. Conclusiones
Adaptabilidad al contexto del proyecto

www.dsic.upv.es/~uml
214
V. Conclusiones
Tendencias

UML: actualmente la notación más detallada, amplia y
consensuada para modelar software orientado a objetos

Dificultades actuales para derivar de forma directa una
implementación a partir de los modelos UML





Metodologías de desarrollo de software y el papel que
juega UML en ellas



Entornos de programación visual y el paradigma OO subyacente
Utilización de bases de datos relacionales
Arquitectura de 3 capas
Frameworks de persistencia para materializar y desmaterializar
objetos
Modelado Ágil
Modelado opcional y/o desechable (en Metodologías Ágiles)
www.dsic.upv.es/~uml
215
V. Conclusiones
... Tendencias



Nuevas versiones de UML, uff!
Extensiones de UML (SysML, www.sysml.org)
Generación automática de código a partir de modelos



Extendiendo UML mediante Profiles

Modelado y generación de código en dominios
específicos (más allá de UML)
(www.objecteering.com/products_uml_profile_builder.php)





Model-Driven Development (MDD), Model-Driven Architecture (MDA),
Compiladores de Modelos
Round-trip engineering. Convergencia entre herramientas CASE e
IDEs
Eclipse Modeling Framework (EMF,
download.eclipse.org/tools/emf/scripts/home.php)
Microsoft Tools for Domain Specific Languagues
Domain-Specific Modeling (DSM, www.dsmforum.org)
Meta CASE Tools (www.metacase.com)
www.dsic.upv.es/~uml
216
Diagramas en UML 2.0

www.dsic.upv.es/~uml
217
V. Conclusiones
Bibliografía Adicional
UML
• www.omg.org/uml/
• Meta-links www.cetus-links.org/oo_uml.html
• Martin Fowler, autor de “UML Destilled” (“UML Gota a Gota”)
http://www.martinfowler.com/
Herramientas CASE
• Herramientas basadas en UML
www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byPrice.html
• International Council in SE (INCOSE) www.incose.org/tools/
Otras
• Revista IEEE Software, Conferencias: OOPSLA, ECOOP
• Patrones http://www.cmcrossroads.com/bradapp/docs/patterns-intro.html,
• Foro UML en yahoo: http://groups.yahoo.com/group/uml-forum/

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218
Descargar

Desarrollo de Software OO usando UML