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.
II.
III.
IV.
V.

Introducción
– Modelado de Software
– UML
Breve Tour por UML
El Paradigma Orientado a Objeto usando UML
– Fundamentos del Modelado OO
– Diagrama de Casos de Uso
– Diagramas de Interacciones
– Diagrama de Clases
– Diagrama de Estados / Diagramas de Actividad
– Diagrama de Componentes
– Diagrama de Despliegue
Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Conclusiones
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2
Introducción
Modelado de SW

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3
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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4
I. Introducción: Modelado de SWI
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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5
I. Introducción: Modelado de SI
Construcción de un rascacielos

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6
I. Introducción: Modelado de SWI
Claves en Desarrollo de SI
Notación
Herramientas
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Proceso
7
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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8
I. Introducción: Modelado de SW
MV para manejar la complejidad

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9
I. Introducción: Modelado de SW
MV para definir la Arquitectura del SW
Interfaz de Usuario
(Visual Basic,
Java, ..)
Lógica del Negocio
(C++, Java, ..)
Servidor de BDs
(C++ & SQL, ..)
“Modelar el sistema independientemente
del lenguaje de implementación”

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10
I. Introducción: Modelado de SW
MV promueve la reutilización
Múltiples Sistemas
Componentes
Reutilizados

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11
Introducción: UML

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12
I. Introducción: UML
¿Qué es UML?
 UML = Unified Modeling Language
 Un lenguaje de propósito general para el
modelado orientado a objetos
 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)
13
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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14
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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15
I. Introducción: UML
Historia de UML
UML 2.0
2001
UML 1.4
2000
1999
1998
Nov ‘97

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UML 1.3
Revisiones menores
UML aprobado por el OMG
UML 1.2
16
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
17
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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18
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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19
I. Introducción: UML
Inconvenientes en UML
 Definición del proceso de desarrollo usando
UML. UML no es una metodología
 Falta integración con respecto de otras técnicas
tales como patrones de diseño, interfaces de
usuario, documentación, etc.
 Ejemplos aislados
 “Monopolio de conceptos, técnicas y métodos
en torno a UML”

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20
I. Introducción: UML
Perspectivas de UML
 UML será el lenguaje de modelado orientado a
objetos estándar predominante los próximos años
 Razones:
•
•
•
Participación de metodólogos influyentes
Participación de importantes empresas
Aceptación del OMG como notación estándar
 Evidencias:
•
•
•

Herramientas que proveen la notación UML
“Edición” de libros
Congresos, cursos, “camisetas”, etc.
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21
Breve Tour por UML

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22
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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23
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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24
II. Breve Tour por UML
Diagramas de UML
 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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25
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
Use Case
Use Case
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Casos de Uso
Scenario
Scenario
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Colaboración
Scenario
Scenario
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Estados

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State
State
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Clases
Modelo
Diagramas de
Actividad
State
State
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Objetos
State
State
Diagramas de
Diagrams
Diagrams
Componentes
Component
Component
Diagrams
Diagramas
Diagrams de
Distribución
26
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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27
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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28
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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29
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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30
II. Breve Tour por UML
… Paquetes en UML

Todas las clases 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
Práctica 1

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31
II. Breve Tour por UML
… Paquetes en UML
Práctica 1

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32
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Casos de Uso
 Casos de Uso es una técnica para capturar
información de cómo un sistema o negocio
trabaja, o de cómo se desea que trabaje
 No pertenece estrictamente al enfoque
orientado a objeto, es una técnica para captura
de requisitos

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II. Breve Tour por UML
Ejemplos
Supervisor
Administrativo
Verificar Situación del Cliente
Preparar Catálogo
Sistema
Inventario
Tipos de Venta

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II. Breve Tour por UML
… Ejemplos
En el paquete tipos de venta:
Venta Normal
Vendedor
Venta en Rebajas
Venta en Ofertas

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35
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos
Cliente
Solicitar Préstamo
[Tarjeta Caducada]
<<extend>>
Solicitar Nueva Tarjeta

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36
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos
Reintegro Cuenta Corriente
<<include>>
Verificar Operación
Cliente
<<include>>
Reintegro Cuenta de Crédito
Práctica 2

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37
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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38
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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39
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Clases
 El Diagrama de Clases es el diagrama principal para el
análisis y diseño
 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 aporta información para
establecer las clases, objetos, atributos y operaciones

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40
II. Breve Tour por UML
Ejemplos (Clase y Visibilidad)

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41
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos (Asociación)
Departamento
dirige
0..1

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director
Profesor
1
42
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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43
II. Breve Tour por UML
… Ejemplos (Generalización)
Trabajador
{ disjunta, completa }
Directivo

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Administrativo
Obrero
44
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 }
Avión de carga

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Avión de pasajeros
Prácticas 4-8
45
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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46
II. Breve Tour por UML
Diagrama de Actividad
[no hay café]
[no zumo]
Buscar Bebida
[hay café
Poner café en filtro
[hay zumo]
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
47
II. Breve Tour por UML
… Otro Ejemplo (con swim lines)
Pasajero
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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Práctica 9
48
II. Breve Tour por UML
Diagrama Componentes
Control y A nálisis
Interfaz de Terminal
Comment
Comment
Gestión de Cuentas
Rutinas de Coneccion
Comment

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Comment
A cceso a BD
Comment
49
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
Interfaz de Termi nal
Comment
Práctica 10

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50
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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51
El Paradigma
Orientado a Objeto
usando UML

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52
III. El Paradigma Orientado a Objeto
¿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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53
III. El Paradigma Orientado a Objeto
¿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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54
III. El Paradigma Orientado a Objeto
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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55
III. El Paradigma Orientado a Objeto
… 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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56
III. El Paradigma Orientado a Objeto
Reflexiones respecto de Situación
Actual de Desarrollo de SI
Análisis
Enfoque
Estructurado
DFDs
E-R
Diagramas de Casos de Uso
Diagramas de Actividad
Diagramas de Secuencia
Diagramas de Colaboración d
Enfoque OO

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Diseño
DEs
Modelo
Relacional
Modelo
Relacional !!
Diagrama de Clases
Diagrama de Estados
Diagramas de Actividad
Implementación
Entornos de
Programación
Visual
Bases de Datos
(Objeto-)
Relacionales
57
Fundamentos de Modelado OO

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58
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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59
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Objetos
 El Modelado de Objetos permite representar el
ciclo de vida de los objetos a través de sus
interacciones
 En UML, un objeto se representa por un
rectángulo con un nombre subrayado
Otro
Objeto
más
Un Objeto
Otro
Objeto

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60
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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61
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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62
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Clases y Objetos

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63
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Identidad
 Oid (Object Identifier)
Cada objeto posee un oid. El oid establece la identidad
del objeto y tiene las siguientes características:
 Constituye un identificador único y global para cada
objeto dentro del sistema
 Es determinado en el momento de la creación del objeto
 Es independiente de la localización física del objeto, es
decir, provee completa independencia de localización

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64
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Identidad
 Es independiente de las propiedades del objeto, lo cual
implica independencia de valor y de estructura
 No cambia durante toda la vida del objeto. Además, un
oid no se reutiliza aunque el objeto deje de existir
 No se tiene ningún control sobre los oids y su
manipulación resulta transparente
 Sin embargo, es preciso contar con algún medio para
hacer referencia a un objeto utilizando referencias del
dominio (valores de atributos)

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65
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Estado
 El estado evoluciona con el tiempo
 Algunos atributos pueden ser constantes
 El comportamiento agrupa las competencias de
un objeto y describe las acciones y reacciones
de ese objeto
 Las operaciones de un objeto son consecuencia
de un estímulo externo representado como
mensaje enviado desde otro objeto

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66
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
Comportamiento
 Ejemplo de interacción:
O tro o b je to
U n m e n sa je
O p e ra cio n 2
U n o b je to
O p e ra cio n 1

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67
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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68
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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69
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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70
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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71
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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72
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… Comunicación
 Ejemplo en el que un agente hace de aislante:
Un agente
Sevidor 1
Servidor 2
Un cliente

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73
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
El Concepto de Mensaje
 La unidad de comunicación entre objetos se
llama mensaje
 El mensaje es el soporte de una comunicación
que vincula dinámicamente los objetos que
fueron separados previamente en el proceso
de descomposición
 Adquiere toda su fuerza cuando se asocia al
polimorfismo y al enlace dinámico

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74
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
… El Concepto de Mensaje
Objeto 1
: Mensaje A
Objeto 2
: Mensaje C
: Mensaje E
Objeto 3
Objeto 4
: Mensaje D

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75
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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76
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
Diagrama de Casos de Uso

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77
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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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78
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… 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
 Están basado en el lenguaje natural, es decir, es
accesible por los usuarios

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79
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso
 Ejemplo:
Actor A
Caso de Uso A
Caso de Uso B

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Actor B
80
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… 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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81
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… 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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82
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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
83
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… 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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84
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… 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
85
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… 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
86
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso: Relaciones
 Ejemplo:
<<include>>
Cliente
Identificación
Transferencia
<<extend>>
Transferencia en Internet

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87
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… Casos de Uso: Relaciones
 Ejemplo:

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88
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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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89
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
… 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?
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90
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
R F - < id d e l re q u is ito >
V e rs ió n
A u to re s
F u e n te s
O b je tiv o s a s o c ia d o s
D e s c rip c ió n
P re c o n d ic ió n
S e c u e n c ia
N o rm a l
P o s tc o n d ic ió n
E x c e p c io n e s
R e n d im ie n to
F re c u e n c ia e s p e ra d a
Im p o rta n c ia
U rg e n c ia
C o m e n ta rio s

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< n o m b re d e l re q u is ito fu n c io n a l>
< n u m e ro d e v e rs ió n y fe c h a >
< a u to r>
< fu e n te d e la v e rs ió n a c tu a l>
< n o m b re d e l o b je tiv o >
E l s is te m a d e b e rá c o m p o rta rs e ta l c o m o s e d e s c rib e e n
e l s ig u ie n te c a s o d e u s o { c o n c re to c u a n d o < e v e n to d e
a c tiv a c ió n > , a b s tra c to d u ra n te la re a liz a c ió n d e lo s
c a s o s d e u s o < lis ta d e c a s o s d e u s o > }
< p re c o n d ic ió n d e l c a s o d e u s o >
Paso
A c c ió n
1
{E l < a c to r> , E l s is te m a } < a c c ió n re a liz a d a p o r e l
a c to r o s is te m a > , s e re a liz a e l c a s o d e u s o
< c a s o d e u s o R F -x >
2
S i < c o n d ic ió n > , {e l < a c to r> , e l s is te m a } < a c c ió n
re a liz a d a p o r e l a c to r o s is te m a > > , s e re a liz a e l
c a s o d e u s o < c a s o d e u s o R F -x >
3
4
5
6
n
< p o s tc o n d ic ió n d e l c a s o d e u s o >
P a s o A c c ió n
1
S i < c o n d ic ió n d e e x c e p c ió n > ,{e l < a c to r> , e l
s is te m a } }< a c c ió n re a liz a d a p o r e l a c to r o
s is te m a > > , s e re a liz a e l c a s o d e u s o
< c a s o d e u s o R F -x > , a c o n tin u a c ió n e s te c a s o
d e u s o {c o n tin u a , a b o rta }
2
3
Paso
C o ta d e tie m p o
1
n segundos
2
n segundos
< n º d e v e c e s > v e c e s / < u n id a d d e tie m p o >
{s in im p o rta n c ia , im p o rta n te , v ita l}
{p u e d e e s p e ra r, h a y p re s ió n , in m e d ia ta m e n te }
< c o m e n ta rio s a d ic io n a le s >
91
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
Modelo de Casos de Uso y
Modelo Conceptual (Análisis)
 La especificación de cada caso de uso y los
correspondientes D. de Interacción establecen
el vínculo con el modelo conceptual
 En métodos OO que carecen de una técnica de
captura de requisitos se comienza
inmediatamente con la construcción del
modelo conceptual (análisis)
Práctica 11

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92
Diagramas de Interacción

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93
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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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94
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Mensajes
Sintaxis para mensajes:
predecesor / guarda secuencia: retorno := msg(args)

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95
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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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96
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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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97
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
… Diagrama de Secuencia

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98
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Diagrama de Secuencia
mostrando foco de control,
condiciones, recursión
creación y destrucción
de objetos

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99
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
… Diagrama de Secuencia

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100
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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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101
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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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102
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
… Mensajes
 Un mensaje se envía de manera condicionada:
[x>y] 1: Mensaje
B
A

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103
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
… Mensajes
 Un mensaje que devuelve un resultado:
1: distancia:= mover(x,y)
B
A
Práctica 12

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104
Diagrama de Clases

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105
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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106
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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107
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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 maxima
arrancar
acelerar
frenar

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108
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Clases: Notación Gráfica
 Otros ejemplos:
lista
pila
primero
ultimo
añadir
quitar
cardinalidad

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apilar
desapilar
cardinalidad
109
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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110
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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111
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Clases: Encapsulación
 Ejemplo:
Reglas de visibilidad
+ Atributo público : int
# Atributo protegido : int
- Atributo privado : int
+ "Operac ión pública"
# "Operación protegida"
- "Operación privada"

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112
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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113
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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
Universidad
Antonio:Estudiante
Estudiante
Una asociación

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114
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Asociación
 Ejemplo:
marido
0.. 1
casado-con
0.. 1
mujer
jefe
0.. 1
Administra

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Persona *
nombre
s. s.
*
trabaja-para
emplea-a
* Compañía
nombre
dirección
empleado
115
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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116
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Asociación Cualificada
Aerolínea
nro_billete
Tablero
Ajedrez
fila
columna
0..1
*
1
1
Viajero
Cuadro
Reduce la multiplicidad del rol opuesto al considerar el valor
del cualificador

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117
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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118
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Agregación: Caracterización
 Caracterizaciones relacionadas con la multiplicidad
Multiplicidad Mínima
Objeto Agregado
0
 flexible
> 0  estricta Multiplicidad
(mín , máx )
Máxima
1
 disjunto
> 1  no disjunto
Multiplicidad Mínima
0
 nulos permitidos
(mínc,
> 0  nulos no permitidos
Multiplicidad Máxima
1
 univaluado
> 1  multivaluado
a
a
máxc)
Objeto Componente

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119
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Agregación: Caracterización


En UML sólo se distingue entre agregación y composición
(aggregate composition), siendo esta última disjunta y estricta
Además se una agregación se podría caracterizar según:
¿Puede el objeto parte comunicarse directamente con objetos
externos al objeto agregado?
• No => inclusiva
• Si => no inclusiva
¿Puede cambiar La composición del objeto agregado?
• Si => dinámica
• No => estática

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120
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Ejemplos

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121
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Ejemplos

www.dsic.upv.es/~uml
122
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Ejemplos
Agregación
1 contiene
Polígono
3.. *
{ordenado}
*
Cuenta
*
*
Persona
or
1
Clase de asociación
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Asociación excluyente
Empresa
Usuario

Punto
*
está-autorizado-en
*
Estación
Autorización
prioridad
privilegios
camb_privil
123
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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124
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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125
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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126
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
 La Generalización y Especialización son
equivalentes en cuanto al resultado: la
jerarquía y herencia establecidas
 Generalización y Especialización no son
operaciones reflexivas ni simétricas pero sí
transitivas

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127
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
Vehículo
Veihículo Terrestre
Coche

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Camión
Vehículo Aéreo
Avión
Helicóptero
128
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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129
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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130
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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131
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
 Un ejemplo de Clasificación Estática:
Vehículo Aéreo
{ estática }
Avión

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Helicóptero
132
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
 Un ejemplo de Clasificación Dinámica:
Coche
{ dinámica }
Funcionando

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Estropeado
133
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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134
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
... Generalización
 Clasificación Estática
C0
ext(C0) =  ext(Ci)  completa
{ static }
C1

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ext(Ci)  ext(Cj) =   disjunta
Cn
135
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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
136
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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
137
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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138
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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139
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Principio de Sustitución
 El Principio de Sustitución de Liskow (1987)
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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140
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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141
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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142
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
… Polimorfismo
 Ejemplo: todo animal duerme, pero cada
clase lo hace de forma distinta
Animal
dormir()
?
dormir
?
León

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Oso
Tigre
143
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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
}
144
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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

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145
Diagrama de Estados

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146
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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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147
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… 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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148
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… 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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149
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Diagrama de Estados
 Estados y Transiciones
Evento [condición] / Acción
A
B
Tanto el evento como la acción se
consideran instantáneos

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150
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… 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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151
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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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152
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… 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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153
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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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154
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Generalización de Estados
 Ejemplo:
e1
A
B
e2
e2
C

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155
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Generalización de Estados
 Quedaría como:
Aa
e1
b
B
e2
C

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156
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Generalización de Estados
 Las transiciones de entrada deben ir hacia
subestados específicos:
e1
Aa
Bb
e2
e0
C

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157
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… 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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158
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… 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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159
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Generalización de Estados
 Ejemplo:
e1
e1

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160
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Generalización de Estados
 Ejemplo:

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161
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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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162
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Historia
 Ejemplo:
A
d2
B
in
D
x
y
out
d1
C
H*

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163
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Historia
 Ejemplo:
Enjuague
Lavado
Secado
H
cerrar puerta
abir puerta
Espera

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164
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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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165
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… Destrucción de Objeto
 Ejemplo:
En vuelo
despegar
Crear(matricula)

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crash
aterrizar
En tierra
166
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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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167
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
… 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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168
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
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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169
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Ejemplos

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170
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
... Ejemplos

www.dsic.upv.es/~uml
171
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
... Ejemplos

www.dsic.upv.es/~uml
172
Diagrama de Componentes

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173
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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174
III. El Paradigma OO: Diagrama de 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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175
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
… Diagramas de Componentes
 Ejemplo:

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176
Diagrama de Despliegue

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177
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
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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178
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
… 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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179
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
… 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>>
180
Proceso de Desarrollo
de SW basado en UML

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181
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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182
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Historia de 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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183
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Dos Dimensiones

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184
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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185
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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186
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
187
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

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•
•
•
•
•
•
•
•
•
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
188
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Workers, Actividades, Artefactos
Ejemplo: System Analyst Worker

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189
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

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190
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Elementos en RUP
Artefactos, Workers, Actividades
Ejemplo:Business Modeling Artifact Set

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191
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
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192
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

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Casos de Uso
integran el
trabajo
Realizar los
casos de uso
Verificar que se
satisfacen los casos
de uso
193
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]

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194
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso dirigido por los Casos de Uso

www.dsic.upv.es/~uml
195
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

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196
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

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Pruebas e
Integración
197
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)
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198
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Proceso Iterativo e Incremental
Enfoque
Cascada
Enfoque
Iterativo e
Incremental

www.dsic.upv.es/~uml
199
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
... Proceso Iterativo e Incremental
Grado de Finalización de Artefactos

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200
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

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201
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
Fases del Ciclo de Vida
 El ciclo de vida consiste en una serie de ciclos,
cada uno de los cuales produce una nueva
versión del producto
 Cada ciclo está compuesto por fases y cada una
de estas fases está compuesta por un número
de iteraciones
 Las fases son:
•
•
•
•

Inicio o Estudio de oportunidad
Elaboración
Construcción
Transición
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202
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
...Fases del Ciclo de Vida
 Inicio o Estudio de oportunidad (inception)
•
•
Define el ámbito y objetivos del proyecto
Se define la funcionalidad y capacidades del
producto
 Elaboración
•
•
•

Tanto la funcionalidad como el dominio del
problema se estudian en profundidad
Se define una arquitectura básica
Se planifica el proyecto considerando recursos
disponibles
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203
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
...Fases del Ciclo de Vida
 Construcción
•
•
•
•
•

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El producto se desarrolla a través de iteraciones
donde cada iteración involucra tareas de análisis,
diseño e implementación
Las fases de estudio y análisis sólo dieron una
arquitectura básica que es aquí refinada de manera
incremental conforme se construye (se permiten
cambios en la estructura)
Gran parte del trabajo es programación y pruebas
Se documenta tanto el sistema construido como el
manejo del mismo
Esta fase proporciona un producto construido junto
con la documentación
204
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
...Fases del Ciclo de Vida
 Transición
•
•
•
•

Se libera el producto y se entrega al usuario
para un uso real
Se incluyen tareas de marketing, empaquetado
atractivo, instalación, configuración,
entrenamiento, soporte, mantenimiento, etc.
Los manuales de usuario se completan y refinan
con la información anterior
Estas tareas se realizan también en iteraciones
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205
Esfuerzo respecto de las Workflows
Inception
Elaboration
Construction
Transition
15%
Requisitos
Una iteración en la
fase de elaboración
Análisis
10%
Diseño
15%
30%
Implementación
15%
Pruebas
P re lim ina ry
Ite ra tion (s)
ite r.
#1
ite r.
#2
ite r.
#n
ite r.
# n+ 1
ite r.
# n+2
ite r.
#m
5% mantenimiento 10% gestión cambios

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ite r.
#m +1
206
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
...Esfuerzo respecto de las Fases
Inception
Elaboration
Construction
Transition
Requisitos
Una iteración en la
fase de elaboración
Análisis
Diseño
Implementación
Pruebas
P re lim ina ry
Ite ra tion (s)
Esfuerzo:
Duración:

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5%
10%
ite r.
#1
ite r.
#2
20%
30%
ite r.
#n
ite r.
# n+ 1
65%
50%
ite r.
# n+2
ite r.
#m
ite r.
#m +1
10%
10%
207
Conclusiones

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208
V. Conclusiones
Claves en el Desarrollo de SI
Notación
UML
Herramientas
p.e. Rational Rose

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Proceso
p.e. Rational Unified Process
209
Contexto de Desarrollo:
Grado de Complejidad

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V. Conclusiones
210
V. Conclusiones
Modelado de SI: Algunas Reflexiones


Pragmatismo, los modelos deben ser útiles

Sencillez y Elegancia

Distintos nivel de abstracción, diferentes modelos




Modelar para la concebir el sistema y/o para la
documentarlo
Seguimiento de transformaciones durante el proceso
(Traceability)
Sincronización de modelos
Dificultades para la introducción de técnicas y
herramientas de modelado
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211
V. Conclusiones
... Finalmente
 Apostar por enfoque Orientado a Objetos
usando notación UML
 Problemas actuales en implementación, al usar
entornos de programación visual y/o bases de
datos relacionales
 Posibles mejoras a mediano plazo
•
•

Evolución: Uso de BDOO y/o mejoras en los LPOO
Revolución: Generación Automática de Código a
partir de Modelos OO (Compilación de Modelos)
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212
V. Conclusiones
Bibliografía Recomendada
UML
•
•
•
•
•
www.omg.org/uml/
Meta-links www.celigent.com/uml/ y www.cetus-links.org/oo_uml.html
Pierre-Alain Muller “Instant UML”
Martin Fowler, “UML Destilled” (“UML Gota a Gota”)
Terry Quatrani, “Visual Modeling ...”, un caso de estudio
Herramientas CASE
• Herramientas basadas en UML
www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byPrice.html
• International Council in SE (INCOSE) www.incose.org/tools/
• Herramientas basadas en UML
www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byPrice.html
Otras
• Revista IEEE Software, Conferencias: OOPSLA, ECOOP
• Patrones www.enteract.com/bradapp/docs/patterns-intro.html,
• Tutoriales en inglés www.celigent.com/omg/umlrtf/tutorials.htm

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213
Descargar

Desarrollo de Software OO usando UML