Unified Modeling Language UML

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Unified Modeling LanguageUML

• Notações Básicas
• Referência UML Resource Center

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Introdução

• A UML é uma linguagem gráfica para visualização,
  especificação, construção e documentação de
  artefatos que façam uso de sistemas complexos de
  software.
• Adequada para modelar sistemas de informação
  corporativos distribuídos aplicações baseadas em
  WEB e até sistemas complexos embutidos de tempo
  real.

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Modelo Conceitual da UML

• Para compreender a UML é preciso formar um modelo
  conceitual da linguagem e isso pressupõe aprender
  três elementos principais
• Blocos de construção básicos
• Regras que determinam como esses blocos poderão
  ser combinados
• Mecanismos comuns aplicados na UML

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Blocos de Construção

• O vocabulário da UML abrange 3 tipos de blocos de
  construção
• Itens
• Relacionamentos e
• Diagramas
• Os itens são abstrações, os relacionamentos
  reúnem esses itens os diagramas agrupam coleções
  interessantes de itens.

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Itens

• Existem 4 tipos de itens na UML
• Itens Estruturais partes mais estática do modelo
  (substantivos)
• Itens Comportamentais partes dinâmica (verbos)
• Itens de Agrupamento partes organizacionais dos
  modelos da UML (pacotes)
• Itens de Anotações partes explicativas dos
  modelos da UML (notas)

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Itens

• Itens Estruturais partes mais estática do modelo
  (substantivos)

Digitalizar Retina
Window
origin size open() close() move() display()
Cadeia de Responsabilidade
Window
origin size
ISpelling
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Itens

• Itens Comportamentais partes dinâmica (verbos)

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Itens

• Itens de Agrupamento partes organizacionais dos
  modelos da UML (pacotes)
• Itens de Anotações partes explicativas dos
  modelos da UML (notas)

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Relacionamentos

• Existem 4 tipos de relacionamentos na UML
• Dependência
• Associação
• Generalização
• Realização

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Relacionamentos

• Dependência é um relacionamento semântico entre
  dois itens, em que uma modificação em um item
  poderá afetar a semântica de outro item

Dependência (Agenda de Cursos depende de Curso)
Curso
Quando excluir um Curso, retirar da agenda.
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Relacionamentos

• Associação é um relacionamento estrutural que
  especifica que os objetos de um item estão
  conectados a objetos de um outro item. Existem
  quatro tipos básicos de adornos a serem aplicados
  às associações (nome, papel, multiplicidade,
  agregação).

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Relacionamentos

• Associação

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Relacionamentos
Composição relacionamento forte do tipo é parte
de . A composição entre um elemento (o todo) e
outros elementos (as partes) indica que as
partes só podem pertencer ao todo e são criadas
e destruídas com ele.

• Associação

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Relacionamentos

• Associação Existem outros tipos de adornos a
  serem aplicados às associações (ex classe de
  associação).

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Relacionamentos

• Outro exemplo de classe de associação

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Relacionamentos

• Generalização é um relacionamento de
  especialização/generalização, nos quais os
  objetos dos elementos especializados (filhos) são
  substituíveis por objetos do elemento
  generalizado (pais).

generalização
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Relacionamentos

• Realização É um relacionamento semântico entre
  classificadores, em que um classificador
  especifica um contrato que outro classificador
  garante executar. É utilizado no contexto de
  interfaces e no contexto de colaborações em casos
  de usos.

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Extensibilidade

• A UML oferece três mecanismos para a extensão da
  sintaxe e da semântica da linguagem, são eles
• Estereótipos
• Valores atribuídos
• Restrições

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Extensibilidade
estereótipo
valor atribuído
add runs in O(1) time
restrição
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ExtensibilidadeEstereótipos

• Um estereótipo é um mecanismo de extensão
  introduzido pela UML, que permite que o usuário
  estenda o meta-modelo para suprir necessidades
  que não encontram-se definidas entre os elementos
  dos diagramas.
• A apresentação geral de um estereótipo é o nome
  do estereótipo colocado entre os símbolos ltlt
  gtgt.
• Um estereótipo geralmente é aplicado a classes,
  relacionamentos de dependência, atributos e
  operações.
• Exemplo ltltabstractgtgt aplicado a uma classe
  indica que a classe não pode ter objetos, é uma
  classe que nunca deve ser instanciada.

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ExtensibilidadeEstereótipos - Exemplos
22
ExtensibilidadeEstereótipos - Exemplos
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ExtensibilidadeValores atribuídos

• Valor atribuído permite atribuir um tipo
  particular de propriedade a um ou vários blocos
  de construção.
• valor atribuído valor
• Exemplo
• valor gt 100 exemplo de uma pré-condição para
  a execução de um método

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ExtensibilidadeValores atribuídos - Exemplos
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ExtensibilidadeRestrições

• Restrição é uma relação semântica entre
  elementos do modelo. Especifica condições ou
  proposições que devem ser mantidas verdadeiras
• Uma restrição é mostrada como uma cadeia entre
  chaves

Fila
ordenado
adicionar( )
remover( )
26
ExtensibilidadeRestrições - Exemplos
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Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes
• Diagrama de Objetos
• Diagrama de Casos de Uso
• Diagrama de Seqüência
• Diagrama de Colaboração

• Diagrama de Estados
• Diagrama de Atividades
• Diagrama de Componentes
• Diagrama de Implantação

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Diagrama de Classes
ou
1

ItensPedido quantidade IncluirItemPedido(...) Ca
lcularTotal(...)
EmpresaCliente
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Diagrama de Classes

• A sintaxe padrão de um atributo é
• visibilidade nome tipo valor_inicial
• string de propriedade
• onde visibilidade é
• visibilidade pública
• visibilidade protegida
• - visibilidade privada

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Diagrama de Classes

• A sintaxe da operação é
• visibilidade nome (lista_parâmetros)
• tipo_do_retorno string de propriedade
• na qual lista_parâmetros é um lista de parâmetros
  formais separados por vírgula, cada um
  especificado segundo sintaxe nome tipo
  valor_padrão

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Exemplos
32
Exemplos
33
Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes?
• Diagrama de Objetos
• Diagrama de Casos de Uso
• Diagrama de Seqüência
• Diagrama de Colaboração

• Diagrama de Estados
• Diagrama de Atividade
• Diagrama de Componentes
• Diagrama de Implantação

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Diagrama de Objetos
35
Diagrama de Objetos
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Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes?
• Diagrama de Objetos?
• Diagrama de Casos de Uso
• Diagrama de Seqüência
• Diagrama de Colaboração

• Diagrama de Estados
• Diagrama de Atividade
• Diagrama de Componentes
• Diagrama de Implantação

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Diagrama de Casos de Uso
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Diagrama de Casos de Uso

• Casos de Uso podem ser organizados pela
  especificação de relacionamentos de
• Generalização
• Inclusão ltltincludegtgt
• Extensão ltltextendgtgt

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Diagrama de Casos de UsoGeneralização entre
Atores

• Grupos gerais de atores especializados,
  utilizando o relacionamento de generalização.

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Diagrama de Casos de UsoGeneralização entre
Atores

• Outra forma de representar a generalização.

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Diagrama de Casos de UsoGeneralização entre
Casos de Uso

• O caso de uso filho herda o comportamento e o
  significado do caso de uso pai.

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Diagrama de Casos de UsoInclusão

• Um relacionamento include de um caso de uso A
  para um caso de uso B indica que uma instância de
  A inclui o comportamento especificado por B.
• Esse tipo de associação é útil para evitar a
  repetição de um fluxo de eventos várias vezes.
• Essa associação é mostrada com um relacionamento
  de dependência e acrescentando o estereótipo ltlt
  includegtgt.

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Diagrama de Casos de UsoExemplo de Inclusão
Sacar Dinheiro
ltltincludegtgt
Validar Usuário
Digitalizar Retina
Checar Senha
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Diagrama de Casos de UsoExtensão

• Um relacionamento extends de um caso de uso A
  para um caso de uso B indica que uma instância de
  B pode usar o comportamento especificado por A.
• É um tipo de associação usada para a modelagem da
  parte de um caso de uso que é opcional (não é
  obrigatório) para o sistema ou uma parte do caso
  de uso que só é executada sob determinadas
  condições.
• Essa associação é mostrada com um relacionamento
  de dependência e acrescentando o estereótipo ltlt
  extendgtgt.

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Diagrama de Casos de UsoExemplos de Extensão
Cliente
Cadastrar Cliente
Cadastrar Venda
ltltextendgtgt
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Exemplos
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Exemplos
48
Exemplos
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Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes?
• Diagrama de Objetos?
• Diagrama de Casos de Uso?
• Diagrama de Seqüência
• Diagrama de Colaboração

• Diagrama de Estados
• Diagrama de Atividade
• Diagrama de Componentes
• Diagrama de Implantação

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Diagramas de Interação

• Um DI mostra uma interação formada por um
  conjunto de objetos e seus relacionamentos,
  incluindo mensagens que podem ser trocadas entre
  eles
• Um Diagrama de Seqüência é um DI que dá ênfase à
  ordenação temporal das mensagens
• Um Diagrama de Colaboração é um DI que dá ênfase
  à organização estrutural dos objetos que enviam e
  recebem mensagens

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Diagramas de Interação

• Os Diagramas de Seqüências têm duas
  características que os diferenciam dos diagramas
  de colaboração
• Existe linha de vida do objeto
• Existe o foco de controle
• Os Diagramas de Colaboração têm duas
  características que os diferenciam dos diagramas
  de seqüência
• Existe o caminho
• Existe o número de seqüência

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Diagrama de Seqüência

• Ilustra a ordenação temporal das mensagens

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Diagrama de Seqüência Tipos de Mensagens

• Simples não descreve detalhes da mensagem por
  não ser importante neste momento ou por não se
  saber os pormenores da comunicação.
• Síncrona mensagem para chamada de operação, a
  próxima mensagem só é executada quando esta for
  concluída.
• Assíncrona serve para envio de mensagem sem
  nenhuma espera, ou seja, a próxima mensagem pode
  ser executada antes que esta termine.

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Diagrama de Seqüência
cCliente
p Assistente de Planejamento
Agente Viagem
ltltcreategtgt
definir_Itinerário(i)
estabelecer_rota( )
rota
ltltdestroygtgt
X
notificar( )
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Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes?
• Diagrama de Objetos?
• Diagrama de Casos de Uso?
• Diagrama de Seqüência?
• Diagrama de Colaboração

• Diagrama de Estados
• Diagrama de Atividade
• Diagrama de Componentes
• Diagrama de Implantação

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Diagrama de Colaboração

• Ilustra organização estrutural dos objetos que
  enviam e recebem mensagens

tobter_total( )
Venda
1para cadaivnext( )
2stobter_subtotal( )
ivItemVenda
ivItemVenda
ordem da mensagem
2.1pobter_preço( )
EspecificaçãoProduto
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Diagrama de Colaboração

• Sintaxe da Mensagem
• número_seqüênciapré-condição
  iteraçãovalor_retornoassinatura
• número_seqüência ordem na qual a mensagem será
  executada.
• pré-condição pré-condição para a execução do
  método.
• iteração execução iterativa da mensagem ex.
  1.1x1..10façaAlgo()
• valor_retorno variável que receberá o valor
  retornado pela mensagem
• assinatura chamada do método com os seus devidos
  argumentos

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Diagrama de Colaboração

• Objetos criados durante a execução podem ser
  designados pelo estereótipo ltlt new gtgt
• Objetos destruídos durante a execução podem ser
  designados por ltlt destroyed gtgt
• Objetos criados e destruídos durante a execução
  podem ser designados por ltlt transient gtgt

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Diagrama de Colaboração

• Existem algumas ações padrão em UML
• Call Invoca uma operação em um objetos, o
  objeto poderá enviar uma mensagem a si mesmo,
  resultando em uma chamada local de uma operação
• Return Retorna um valor para quem o solicitou
• Send Envia um sinal para um objeto
• Create Cria um objeto
• Destroy Destrói um objeto, o objetos poderá se
  destruir.

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Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes?
• Diagrama de Objetos?
• Diagrama de Casos de Uso?
• Diagrama de Seqüência?
• Diagrama de Colaboração?

• Diagrama de Estados
• Diagrama de Atividade
• Diagrama de Componentes
• Diagrama de Implantação

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Diagrama de Estados

• Um diagrama de estado representa o ciclo de vida
  de um objeto. Para isso ele mostra os estados que
  um objeto pode ter, como os eventos afetam estes
  estados e como o objeto reage a estes eventos.
• Um estado é uma condição ou situação na vida de
  um objeto durante a qual ele satisfaz alguma
  condição, executa alguma atividade ou espera
  algum evento.
• Um evento é uma especificação de uma ocorrência
  significativa que tem uma localização no tempo e
  no espaço. No contexto de DE é uma ocorrência de
  um estímulo capaz de ativar uma transição de
  estados.

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Diagrama de Estados

• Uma transição é um relacionamento entre dois
  estados, indicando que um objeto no primeiro
  estado realizará certas ações e entrará no
  segundo estado quando um evento especificado
  ocorrer e as condições especificadas estiverem
  satisfeitas.
• Uma atividade é uma execução não-atômica em
  andamento em uma máquina de estados.
• Uma ação é uma computação atômica executável que
  resulta e uma alteração do estado do modelo ou no
  retorno de um valor.

63
Diagrama de Estados

• A sintaxe do rótulo de uma transição é
• EventoDeAtivação(Parâmetros)CondiçãoDeProteção/A
  ção
• EventoDeAtivação O evento cuja recepção pelo
  objeto no estado de origem faz com que a
  transição possa ser escolhida para ser ativada,
  desde de que a CondiçãoDeProteção seja
  satisfeita
• Ação Uma computação atômica executável que
  poderá agir diretamente no objeto ao qual a
  máquina pertence e indiretamente em outros
  objetos que são visíveis ao objeto.

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Diagrama de Estados

• Um estado pode ser refinado em subestados
  concorrentes (ortogonais) usando relacionamentos
  ou em subestados seqüenciais (disjuntos
  mutuamente exclusivos) usando relacionamentos.
• Um dado estado pode ser refinado em apenas uma
  das duas formas. Estes subestados podem ser
  novamente refinados, de uma forma ou de outra.

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Diagrama de Estados Exemplo Subestados
seqüenciais
66
Diagrama de Estados Exemplo Subestados
concorrentes
67
Diagrama de EstadosModelando uma classe item
bibliográfico
68
Diagrama de Estados Exemplos
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Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes?
• Diagrama de Objetos?
• Diagrama de Casos de Uso?
• Diagrama de Seqüência?
• Diagrama de Colaboração?

• Diagrama de Estados?
• Diagrama de Atividade
• Diagrama de Componentes
• Diagrama de Implantação

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Diagrama de Atividade

• Um DA é um caso especial de uma máquina de
  estados, em que todos ou a maioria dos estados
  são estados de atividades e em que todas ou a
  maioria das transições são ativadas pela
  conclusão de atividades no estado de origem
• Estado de Atividade Execução de atividade com
  evento implícito na sua terminação para ativar a
  transição de saída
• Estado de Espera/Ação Computações atômicas
  executáveis, pode ocorrer evento externo mas o
  trabalho não é interrompido.
• Enquanto um DI observa os objetos que trocam
  mensagens, um DA observa as operações passadas
  entre os objetos

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Diagrama de Atividade

• Um DA representa o estado de execução do método,
  ou seja, o estado do objeto que executa o método,
  em contrapartida aos DI.

72
Diagrama de Atividade
selecionar local
contratar arquiteto
estado inicial
desenvolver plano
orçar plano
rejeitado
ramificação seqüencial
senão
bifurcação concorrente
fazer trabalho local
fazer trabalho em outros setores
união concorrente
concluir construção
estado final
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Raia de natação
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Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes?
• Diagrama de Objetos?
• Diagrama de Casos de Uso?
• Diagrama de Seqüência?
• Diagrama de Colaboração?

• Diagrama de Estados?
• Diagrama de Atividade?
• Diagrama de Componentes
• Diagrama de Implantação

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Diagrama de Componentes

• Os Diagramas de Componentes são um dos dois tipos
  de diagramas disponíveis para a modelagem de
  aspectos físicos de sistemas orientados a objetos
  (modelagem arquitetural), ele mostra a
  organização e as dependências existentes entre um
  conjunto de componentes.
• São empregados para a modelagem da visão estática
  de implementação do sistema, que envolve a
  modelagem de itens físicos que residem em um nó,
  como executáveis, bibliotecas, tabelas, arquivos
  e documentos.

76
Diagrama de Componentes

• Um componente é uma parte física do sistema.
  Muitas vezes um componente mostra um arquivo
  específico do sistema.

77
Diagrama de ComponentesUsos Comuns -
Código-fonte do Sistema
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Diagrama de ComponentesUsos Comuns Versão
Executável
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Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes?
• Diagrama de Objetos?
• Diagrama de Casos de Uso?
• Diagrama de Seqüência?
• Diagrama de Colaboração?

• Diagrama de Estados?
• Diagrama de Atividade?
• Diagrama de Componentes?
• Diagrama de Implantação

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Diagrama de Implantação

• Os Diagramas de Implantação são um dos dois tipos
  de diagramas disponíveis para a modelagem de
  aspectos físicos de sistemas orientados a objetos
  (modelagem arquitetural), ele mostra a
  configuração dos nós de processamento em tempo de
  execução e os componentes que nele existem.
• Eles são empregados para a modelagem da visão
  estática da implantação do sistema. Na maior
  parte, isso envolve a modelagem da topologia do
  hardware em que o sistema é executado.

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Diagrama de Implantação
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Diagramas

• Um diagrama é uma apresentação gráfica de um
  conjunto de elementos com objetivo de visualizar
  um sistema sob diferentes perspectivas.

• Diagrama de Classes?
• Diagrama de Objetos?
• Diagrama de Casos de Uso?
• Diagrama de Seqüência?
• Diagrama de Colaboração?

• Diagrama de Estados?
• Diagrama de Atividade?
• Diagrama de Componentes?
• Diagrama de Implantação?

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Bibliografia

• Booch, Grady Rumbaugh, James. UML Guia do
  Usuário Rio de Janeiro, Campus, 2000.
• Furlan, José Davi. Modelagem de Objetos através
  da UML São Paulo, Makron Books, 1998.
• Larman, Graig Utilizando UML e Padrões Porto
  Alegre, Bookman, 2000.