http://home.earthlink.net/~salhir/queesuml.htm
UML, emergi en los '90 luego de la bsqueda de un lenguaje de modelamiento que unificara a la industria, que sigui a la "guerra de mtodos" de los '70 y '80. A pesar de que UML evolucion primeramente de varios mtodos orientados al objeto de segunda generacin (en nivel de notacin), UML no es simplemente un lenguaje para modelamiento orientado al objeto de tercera generacin. Su alcance extiende su uso ms all de sus predecesores. Y es la experiencia, experimentacin y una gradual adopcin del estndar lo que revelar su verdadero potencial y posibilitara a las organizaciones darse cuenta de sus beneficios.
Es un lenguaje de modelamiento para la especificación, visualización, construcción y documentación de los artefactos de un proceso de sistema intensivo.
Dentro de un proceso de sistema intensivo, un método es aplicado para llegar o evolucionar un sistema
Como un lenguaje, es usado para la comunicación. Es decir, un medio para capturar el conocimiento (semánticas) respecto a un tema y expresar el conocimiento (sintaxis) resguardando el tema propósito de la comunicación. El tema es el sistema en estudio.
Como un lenguaje para modelamiento, se enfoca en la comprensión de un tema a través de la formulación de un modelo del tema (y su contexto respectivo). El modelo abarca el conocimiento cuidando del tema, y la apropiada aplicación de este conocimiento constituye inteligencia.
Cuidando la unificación, integra las mejores prácticas de la ingeniería de la industria tecnologica y sistemas de información pasando por todos os tipos de sistemas (software y no - software), dominios (negocios versus software) y los procesos de ciclo de vida.
En cuanto a cómo se aplica para especificar sistemas, puede ser usado para comunicar "qué" se requiere de un sistema y "cómo" un sistema puede ser realizado.
En cuanto a cómo se aplica para visualizar sistemas, puede ser usado para describir visualmente un sistema antes de ser realizado.
En cuanto a cómo se aplica para construir sistemas, puede ser usado para guiar la realización de un sistema similar a los "planos".
En cuanto a cómo se aplica para documentar sistemas, puede ser usado para capturar conocimiento respecto a un sistema a lo largo de todo el proceso de su ciclo de vida.
UML no es:
Un lenguaje de programación visual, sino un lenguaje de modelamiento visual
Una herramienta o deposito de especificación, sino un lenguaje para modelamiento de especificación.
Un proceso, sino que habilita procesos.
Fundamentalmente, UML está relacionado con la captura, comunicación y nivelación (disgregación en niveles) de conocimientos.
UML es un lenguaje para modelamiento de propósito general evolutivo, ampliamente aplicable, dable de ser soportado por herramientas e industrialmente estandarizado. Se aplica a una multitud de diferentes tipos de sistemas, dominios, y métodos o procesos.
Como lenguaje de propósito general, se enfoca en el corazón de un conjunto de conceptos para la adquisición, compartición y utilización de conocimientos emparejados con mecanismos de extensión.
Como un lenguaje para modelamiento ampliamente aplicable, puede ser aplicado a diferentes tipos de sistemas (software y no - software), dominios (negocios versus software) y métodos o procesos.
Como un lenguaje para modelamiento soportable por herramientas, las herramientas ya están disponibles para soportar la aplicación del lenguaje para especificar, visualizar, construir y documentar sistemas.
Como un lenguaje para modelamiento industrialmente estandarizado, no es un lenguaje cerrado, propiedad de alguien, sino más bien, un lenguaje abierto y totalmente extensible reconocido por la industria.
UML posibilita la captura, comunicación y nivelación de conocimiento estratégico, táctico y operacional para facilitar el incremento de valor, aumentando la calidad, reduciendo costos y reduciendo el tiempo de presentación al mercado; manejando riesgos y siendo proactivo para el posible aumento de complejidad o cambio.
Debido
a que UML evolucion primeramente de varios mtodos orientados al
objeto de segunda generacin (en cuanto a nivel de notacin), la
mayora de aplicadores de UML creen que slo es relativo a sistemas de
software orientados al objeto, cuando actualmente, UML no es
simplemente un lenguaje para modelamiento orientado al objeto de
tercera generacin, sino un "lenguaje para modelamiento
unificado" relativo a sistemas en general.
El xito de UML
ser medido por su apropiado uso en proyectos exitosos. UML no
garantiza el xito, sino que permite a los aplicadores enfocarse en la
distribucin de valor, usando un consistente, estandarizado y
soportable por herramientas, lenguaje para modelamiento.
http://www.dcc.uchile.cl/~psalinas/uml/introduccion.html
Tutorial de UML
Introduccin:
El Lenguaje de Modelamiento Unificado (UML - Unified Modeling Language) es un lenguaje grfico para visualizar, especificar y documentar cada una de las partes que comprende el desarrollo de software. UML entrega una forma de modelar cosas conceptuales como lo son procesos de negocio y funciones de sistema, adems de cosas concretas como lo son escribir clases en un lenguaje determinado, esquemas de base de datos y componentes de software reusables.
Objetivos:
Entregar un material de apoyo que le permita al lector poder definir diagramas propios como tambin poder entender el modelamiento de diagramas ya existentes.
Audiencia:
El presente documento esta orientado a alumnos que ya poseen ciertos conceptos de OOP (o estan haciendo un curso) y a su vez conocen algn lenguaje Orientado a Objetos (ejemplo: C++ o Java), por lo tanto no es un curso en si, sino ms bien un material de apoyo al estudiante.
Contenidos:
El documento contempla el estudio de tres diagramas:
A su vez el estudio de un problema completo que los involucra (El Hotel), utilizando como herramienta case Rational Rose
Modelo de Clases
Introduccin
Un diagrama de clases sirve para visualizar las relaciones entre las clases que involucran el sistema, las cuales pueden ser asociativas, de herencia, de uso y de contenimiento.
Un diagrama de clases esta compuesto por los siguientes elementos:
Clase: atributos, métodos y visibilidad.
Relaciones: Herencia, Composición, Agregación, Asociación y Uso.
Elementos
Clase
Es la unidad bsica que encapsula toda la informacin de un Objeto (un objeto es una instancia de una clase). A travs de ella podemos modelar el entorno en estudio (una Casa, un Auto, una Cuenta Corriente, etc.).
En UML, una clase es representada por un rectngulo que posee tres divisiones:
En donde:
Superior: Contiene el nombre de la Clase
Intermedio: Contiene los atributos (o variables de instancia) que caracterizan a la Clase (pueden ser private, protected o public).
Inferior: Contiene los métodos u operaciones, los cuales son la forma como interactúa el objeto con su entorno (dependiendo de la visibilidad: private, protected o public).
Ejemplo:
Una Cuenta Corriente que posee como caracterstica:
Balance
Puede realizar las operaciones de:
Depositar
Girar
y Balance
El diseo asociado es:
Atributos y Mtodos:
Atributos:
Los atributos o caractersticas de una Clase pueden ser de tres tipos, los que definen el grado de comunicacin y visibilidad de ellos con el entorno, estos son:
public (+,
):
Indica que el atributo será visible tanto dentro como fuera
de la clase, es decir, es accsesible desde todos lados.
private (-,
):
Indica que el atributo sólo será accesible desde
dentro de la clase (sólo sus métodos lo pueden
accesar).
protected (#,
):
Indica que el atributo no será accesible desde fuera de la
clase, pero si podrá ser accesado por métodos de la
clase además de las subclases que se deriven (ver
herencia).
Métodos:
Los mtodos u operaciones de una clase son la forma en como sta interacta con su entorno, stos pueden tener las caractersticas:
public (+,
):
Indica que el método será visible tanto dentro como
fuera de la clase, es decir, es accsesible desde todos lados.
private (-,
):
Indica que el método sólo será accesible
desde dentro de la clase (sólo otros métodos de la
clase lo pueden accesar).
protected (#,
):
Indica que el método no será accesible desde fuera
de la clase, pero si podrá ser accesado por métodos
de la clase además de métodos de las subclases que
se deriven (ver herencia).
Relaciones entre Clases:
Ahora ya definido el concepto de Clase, es necesario explicar como se pueden interrelacionar dos o ms clases (cada uno con caractersticas y objetivos diferentes).
Antes es necesario explicar el concepto de cardinalidad de relaciones: En UML, la cardinalidad de las relaciones indica el grado y nivel de dependencia, se anotan en cada extremo de la relacin y stas pueden ser:
uno o muchos: 1..* (1..n)
0 o muchos: 0..* (0..n)
número fijo: m (m denota el número).
Herencia (Especialización/Generalización):
Indica que una subclase hereda los mtodos y atributos especificados por una Super Clase, por ende la Subclase adems de poseer sus propios mtodos y atributos, poseer las caractersticas y atributos visibles de la Super Clase (public y protected), ejemplo:
En la figura se especifica que Auto y Camin heredan de Vehculo, es decir, Auto posee las Caractersticas de Vehculo (Precio, VelMax, etc) adems posee algo particular que es Descapotable, en cambio Camin tambin hereda las caractersticas de Vehiculo (Precio, VelMax, etc) pero posee como particularidad propia Acoplado, Tara y Carga.
Cabe destacar que fuera de este entorno, lo nico "visible" es el mtodo Caracteristicas aplicable a instancias de Vehculo, Auto y Camin, pues tiene definicin publica, en cambio atributos como Descapotable no son visibles por ser privados.
Agregación:
Para modelar objetos complejos, n bastan los tipos de datos bsicos que proveen los lenguajes: enteros, reales y secuencias de caracteres. Cuando se requiere componer objetos que son instancias de clases definidas por el desarrollador de la aplicacin, tenemos dos posibilidades:
Por Valor: Es un tipo de relación estática, en donde el tiempo de vida del objeto incluido esta condicionado por el tiempo de vida del que lo incluye. Este tipo de relación es comunmente llamada Composición (el Objeto base se contruye a partir del objeto incluido, es decir, es "parte/todo").
Por Referencia: Es un tipo de relación dinámica, en donde el tiempo de vida del objeto incluido es independiente del que lo incluye. Este tipo de relación es comunmente llamada Agregación (el objeto base utiliza al incluido para su funcionamiento).
Un Ejemplo es el siguiente:
En donde se destaca que:
Un Almacen posee Clientes y Cuentas (los rombos van en el objeto que posee las referencias).
Cuando se destruye el Objeto Almacen también son destruidos los objetos Cuenta asociados, en cambio no son afectados los objetos Cliente asociados.
La composición (por Valor) se destaca por un rombo relleno.
La agregación (por Referencia) se destaca por un rombo transparente.
La flecha en este tipo de relacin indica la navegabilidad del objeto refereniado. Cuando no existe este tipo de particularidad la flecha se elimina.
Asociación:
La relacin entre clases conocida como Asociacin, permite asociar objetos que colaboran entre si. Cabe destacar que no es una relacin fuerte, es decir, el tiempo de vida de un objeto no depende del otro.
Ejemplo:
Un cliente puede tener asociadas muchas Ordenes de Compra, en cambio una orden de compra solo puede tener asociado un cliente.
Dependencia o Instanciación (uso):
Representa un tipo de relacin muy particular, en la que una clase es instanciada (su instanciacin es dependiente de otro objeto/clase). Se denota por una flecha punteada.
El uso ms particular de este tipo de relacin es para denotar la dependencia que tiene una clase de otra, como por ejemplo una aplicacin grafica que instancia una ventana (la creacin del Objeto Ventana esta condicionado a la instanciacin proveniente desde el objeto Aplicacion):
Cabe destacar que el objeto creado (en este caso la Ventana grfica) no se almacena dentro del objeto que lo crea (en este caso la Aplicacin).
Casos Particulares:
Clase Abstracta:
Una clase abstracta se denota con el nombre de la clase y de los mtodos con letra "itlica". Esto indica que la clase definida no puede ser instanciada pues posee mtodos abstractos (an no han sido definidos, es decir, sin implementacin). La nica forma de utilizarla es definiendo subclases, que implementan los mtodos abstractos definidos.
Clase parametrizada:
Una clase parametrizada se denota con un subcuadro en el extremo superior de la clase, en donde se especifican los parmetros que deben ser pasados a la clase para que esta pueda ser instanciada. El ejemplo ms tpico es el caso de un Diccionario en donde una llave o palabra tiene asociado un significado, pero en este caso las llaves y elementos pueden ser genricos. La genericidad puede venir dada de un Template (como en el caso de C++) o bien de alguna estructura predefinida (especializacin a travs de clases).
En el ejemplo no se especificaron los atributos del Diccionario, pues ellos dependern exclusivamente de la implementacin que se le quiera dar.
Ejemplo:
Supongamos que tenemos tenemos un el caso del Diccionario implementado mediante un rbol binario, en donde cada nodo posee:
key: Variable por la cual se realiza la búsqueda, puede ser generica.
item: Contenido a almacenar en el diccionario asociado a "key", cuyo tipo también puede ser genérico.
Para este caso particular hemos definido un Diccionario para almacenar String y Personas, las cuales pueden funcionar como llaves o como item, solo se mostrarn las relaciones para la implementacin del Diccionario:
Casos de Uso (Use Case)
Introduccin
El diagrama de casos de uso representa la forma en como un Cliente (Actor) opera con el sistema en desarrollo, adems de la forma, tipo y orden en como los elementos interactuan (operaciones o casos de uso).
Un diagrama de casos de uso consta de los siguientes elementos:
Elementos
Actor:
Una definicin previa, es que un Actor es un rol que un usuario juega con respecto al sistema. Es importante destacar el uso de la palabra rol, pues con esto se especifica que un Actor no necesariamente representa a una persona en particular, sino ms bien la labor que realiza frente al sistema.
Como ejemplo a la definicin anterior, tenemos el caso de un sistema de ventas en que el rol de Vendedor con respecto al sistema puede ser realizado por un Vendedor o bien por el Jefe de Local.
Caso de Uso:
Es una operacin/tarea especfica que se realiza tras una orden de algn agente externo, sea desde una peticin de un actor o bien desde la invocacin desde otro caso de uso.
Relaciones:
Asociación
Es el tipo de relacin ms bsica que indica la invocacin desde un actor o caso de uso a otra operacin (caso de uso). Dicha relacin se denota con una flecha simple.
Dependencia o Instanciación
Es una forma muy particular de relacin entre clases, en la cual una clase depende de otra, es decir, se instancia (se crea). Dicha relacin se denota con una flecha punteada.
Generalización
Este tipo de relacin es uno de los ms utilizados, cumple una doble funcin dependiendo de su estereotipo, que puede ser de Uso (<<uses>>) o de Herencia (<<extends>>).
Este tipo de relacin esta orientado exclusivamente para casos de uso (y no para actores).
extends: Se recomienda utilizar cuando un caso de uso es similar a otro (caractersticas).
uses: Se recomienda utilizar cuando se tiene un conjunto de caractersticas que son similares en ms de un caso de uso y no se desea mantener copiada la descripcin de la caracterstica.
De lo anterior cabe mencionar que tiene el mismo paradigma en diseo y modelamiento de clases, en donde esta la duda clsica de usar o heredar.
Ejemplo:
Como ejemplo esta el caso de una Mquina Recicladora:
Sistema que controla una mquina de reciclamiento de botellas, tarros y jabas. El sistema debe controlar y/o aceptar:
Registrar el número de ítemes ingresados.
Imprimir un recibo cuando el usuario lo solicita:
Describe lo depositado
El valor de cada item
Total
El usuario/cliente presiona el botón de comienzo
Existe un operador que desea saber lo siguiente:
Cuantos ítemes han sido retornados en el día.
Al final de cada día el operador solicita un resumen de todo lo depositado en el día.
El operador debe además poder cambiar:
Información asociada a ítemes.
Dar una alarma en el caso de que:
Item se atora.
No hay más papel.
Como una primera aproximacin identificamos a los actores que interactuan con el sistema:
Luego, tenemos que un Cliente puede Depositar Itemes y un Operador puede cambiar la informacin de un Item o bien puede Imprimir un informe:
Adems podemos notar que un item puede ser una Botella, un Tarro o una Jaba.
Otro aspecto es la impresin de comprobantes, que puede ser realizada despus de depositar algn item por un cliente o bien puede ser realizada a peticin de un operador.
Entonces, el diseo completo del diagrama Use Case es:
Diagrama de Interacción
Introduccin
El diagrama de interaccin, representa la forma en como un Cliente (Actor) u Objetos (Clases) se comunican entre si en peticin a un evento. Esto implica recorrer toda la secuencia de llamadas, de donde se obtienen las responsabilidades claramente.
Dicho diagrama puede ser obtenido de dos partes, desde el Diagrama Esttico de Clases o el de Casos de Uso (son diferentes).
Los componentes de un digrama de interaccin son:
Elementos
Objeto/Actor:
El rectngulo representa una instancia de un Objeto en particular, y la lnea punteada representa las llamadas a mtodos del objeto.
Mensaje a Otro Objeto:
Se representa por una flecha entre un objeto y otro, representa la llamada de un mtodo (operacin) de un objeto en particular.
Mensaje al Mismo Objeto:
No solo llamadas a mtodos de objetos externos pueden realizarse, tambin es posible visualizar llamadas a mtodos desde el mismo objeto en estudio.
Ejemplo
En el presente ejemplo, tenemos el diagrama de interaccin proveniente del siguiente modelo estatico:
Aqu se representa una aplicacin que posee una Ventana grfica, y sta a su vez posee internamente un botn.
Entonces el diagrama de interaccin para dicho modelo es:
En donde se hacen notar las sucesivas llamadas a Draw() (entre objetos) y la llamada a Paint() por el objeto Botn.
Ejemplo
- Tutorial UML
"Hotel"
El dueo de un hotel le pide a usted desarrollar un programa para consultar sobre las piezas disponibles y reservar piezas de su hotel.
El hotel posee tres tipos de piezas: simple, doble y matrimonial, y dos tipos de clientes: habituales y espordicos. Una reservacin almacena datos del cliente, de la pieza reservada, la fecha de comienzo y el nmero de das que ser ocupada la pieza.
El recepcionista del hotel debe poder hacer la siguientes operaciones:
Obtener un listado de las piezas disponible de acuerdo a su tipo
Preguntar por el precio de una pieza de acuerdo a su tipo
Preguntar por el descuento ofrecido a los clientes habituales
Preguntar por el precio total para un cliente dado, especificando su numero de RUT, tipo de pieza y número de noches.
Dibujar en pantalla la foto de un pieza de acuerdo a su tipo
Reservar una pieza especificando el número de la pieza, rut y nombre del cliente.
Eliminar una reserva especificando el número de la pieza
El administrador puede usar el programa para:
Cambiar el precio de una pieza de acuerdo a su tipo
Cambiar el valor del descuento ofrecido a los clientes habituales
Calcular las ganancias que tendrán en un mes especificado (considere que todos los meses tienen treinta días).
El hotel posee informacin sobre cuales clientes son habituales. Esta estructura puede manejarla con un diccionario, cuya clave sea el nmero de RUT y como significado tenga los datos personales del cliente.
El diseo a desarrollar debe facilitar la extensibilidad de nuevos tipos de pieza o clientes y a su vez permitir agregar nuevas consultas.
El presente ejemplo contempla los siguientes diagramas:
El contenido del presente ejemplo lo puedes obtener desde el siguiente archivo: hotel.zip (requerimientos: Rational Rose 98i).
