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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
ESCUELA DE INGENIERIA DE SISTEMAS INFORMATICOS
HERRAMIENTAS DE PRODUCTIVIDAD
UML
ANALISIS ORIENTADO A OBJETOS
CONCEPTUALIZACION
Actor
Un actor es una entidad externa al sistema que necesita intercambiar información con el sistema. La
notación utilizada en UML para representar un actor es una figura humana con el nombre del actor.
Caso de uso
A diferencia las técnicas de análisis estructurado, el diagrama de casos de uso no persigue modelar
un flujo de datos. Un caso de uso puede definirse como un flujo completo de eventos en el que se
especifica la interacción entre el actor y el sistema o como un negocio trabaja actualmente. La
ejecución de un caso de uso termina cuando el actor genere un evento que requiera un caso de uso
nuevo.
Extensión
Una extensión indica que la realización del caso de uso que extiende no es obligatoria durante la
realización del caso de uso que está siendo extendido.
En el ejemplo que se muestra, el caso de uso Crear perfil puede o no ser realizado al ejecutarse el caso de uso Registrar usuario.
Inclusión
Una inclusión indica que un caso de uso se realizará incondicionalmente durante la realización del
caso de uso que lo referencia.
En el ejemplo que se muestra, el caso de uso Autenticar debe ser realizado para que el caso de uso Mostrar contenido sea realizado correctamente.
Clases
Una clase define las características de un tipo de objeto. Estas características toman la forma de
atributos y operaciones que ese tipo de objetos realiza.
Para representar gráficamente una clase en el modelo conceptual se utiliza un rectángulo con el
nombre. En el diagrama de clases se representa a través de un rectángulo divido horizontalmente en
tres partes: nombre, atributos y operaciones.
Código Java:
Clase abstracta
Las clases abstractas incorporan un nivel de abstracción que permite definir un comportamiento
específico a una clase, sin detallar dicho comportamiento. A diferencia de las interfaces, las
clases abstractas pueden tener métodos implementados. La representación de las clases abstractas es
igual que las clases normales, excepto que el nombre se escribe en cursiva.
class Persona{
String nombre;
String apellidos;
String dui;
}
Código Java:
Relaciones
Existen 4 tipos de relaciones: composición, asociación, uso y herencia.
Todas las relaciones describen ciertos detalles que deben ser tomados en cuenta, para hacer una
descripción correcta del modelo.
Navegabilidad
La navegabilidad se refiere al sentido en el que se puede dar la relación.
En el ejemplo que se presenta, la relación entre Persona y Empresa, que podría llamarse Trabaja se da de Persona a Empresa. La navegabilidad de las relaciones ayuda a hacer más clara la semántica
del modelo. Sin la navegabilidad, podríamos interpretar que la Empresa trabaja para la Persona, lo que tergiversaría el significado (semántica) del modelo.
public abstract class Persona {
String nombre;
String apellidos;
String dui;
}
Código Java:
Multiplicidad
La multiplicidad se refiere a la cantidad objetos de una clase puede estar relacionados con otra
cantidad de objetos de otra clase.
Por defecto las relaciones de asociación no requieren la especificación explícita de la
multiplicidad cuando esta es de 1. Cuando esta cantidad de objetos no es conocida, se puede indicar
un rango estimado. Las multiplicidades más utilizadas son:
a) 0..*
b) 1..*
c) 0..1
d) *
ArgoUML no cuenta con la multiplicidad de tipo *, que significa muchos. Para ello es posible usar
1..* ó 0..*.
public class Persona {
Empresa patrono;
}
public class Empresa {
}
Código Java:
Cuando en las relaciones binarias, las clases se relacionan con muchos objetos entre ellos, se está
indicando una relación de muchos a muchos, que en POO es perfectamente describible sin requerir una
entidad intermedia a menos que esta relación incorpore nuevos elementos al modelo. En esos casos
son necesarias las clases de asociación.
Código Java:
public class Persona {
Empresa patrono;
}
public class Empresa{
List<Persona> empleados; // Persona[] empleados; es otra alternativa
}
Rol
El rol se puede definir como las responsabilidades que cumple cada uno de los objetos en la
relación. La interpretación semántica del modelo que se presenta puede ser leído de la siguiente
manera: Una o varias personas trabajan como empleados para una o varias empresas (sus patronos).
En una relación con otra entidad, la persona puede jugar otro rol. Por ejemplo, si la entidad
persona estuviera relacionada con la entidad Libro, teniendo como rol escritor podríamos leer esa relación como: Una o varias personas, escritores, son los autores de uno o varios libros publicados.
Clases de asociación
Las clases de asociación son utilizadas cuando en la asociación entre dos entidades, es necesario
incorporar nuevos atributos producto de esa relación.
Se denota con una clase que se une a la línea de asociación a través de una línea discontinua.
public class Persona {
List<Empresa> patronos;
}
public class Empresa{
List<Persona> empleados;
}
Código Java:
Composición
La composición es una forma de incorporar niveles de abstracción al modelo. Indica que una clase
contiene (o está compuesta por) objetos de otras clases.
A diferencia de la agregación, la composición indica que la relación entre los objetos es de tipo
“parte/todo”. En el ejemplo que se muestra, cuando el objeto de la clase Empleado, que incluye
dos objetos (uno de la clase Persona y otro de la clase Puesto), será destruido cuando el objeto
que los contiene sea destruido.
public class Persona{
List<Trabajo> trabajos;
}
public class Empresa{
}
public class Trabajo{
Double salario;
}
Código Java:
Este tipo de relación sirve para indicar al programador que los objetos incluidos en el objeto que
los contiene, serán referenciados por valor. En leguajes como C++, donde el uso de punteros es
fundamental, esta especificación es útil.
En lenguajes como Java, donde únicamente los tipos primitivos se referencian por valor, este tipo
de relaciones se implementan bajo el supuesto que la misma clase inicializará los objetos que
componen el objeto base. Sin embargo, en el transcurso de la ejecución, a menos que los objetos se
declarar como tipo final, es posible asignarles un objeto creado fuera de los métodos de la clase.
Por esta razón, este tipo relaciones son poco usadas en el modelado de objetos cuando se programará
en Java o se asume que la composición y la agregación tienen el mismo significado.
Agregación
La agregación es similar a la composición. Indica que el objeto de una clase, estará compuesto por
objetos de otras clases.
A diferencia de la composición, la agregación indica que los objetos incluidos en el objeto que los
contiene son incluidos por referencia.
En este ejemplo, los objetos de Persona y Puesto que se incluyen en un objeto Empleado, existen
indistintamente de que el objeto empleado exista.
public class Empleado{
Persona persona = new Persona();
Puesto puesto = new Puesto();
}
Código Java:
Herencia
La herencia es otra forma de abstracción. A la clase base se le llama clase “padre”, a la clase
que hereda se llama clase “hija”.
La clase hija heredará todos los atributos y operaciones de la clase padre que no sean privados.
En el ejemplo, la clase Empleado hereda de la clase Persona y la extiende.
Código Java:
public class Persona{
}
public class Empleado extends Persona{
}
public class Empleado{
Persona persona;
Puesto puesto;
}
Uso
La relación de uso indica que una clase hace uso de otra en un momento determinado.
En las relaciones de tipo uso se utilizan la figura de una relación cliente/servidor. Las clases
que usan son llamadas clientes y las clases usadas son llamadas servidores.
Código Java:
Interfaces
Las interfaces son utilizadas para especificar el comportamiento mínimo que deben cumplir todas las
clases que la implementen, sin especificar cómo será implementado dicho comportamiento.
Son una especie de “plantilla” que debe ser detallado por las clases que las implementan. Esto es
usado para garantizar la compatibilidad entre clases, sin limitar sus propias características. Un
ejemplo de esto es la interfaz Iterable, que permite que todas las clases que implementan dicha interfaz puedan ser recorridas por una instrucción de tipo foreach.
public class Marcador{
}
public class Persona{
public void marcar(){
Marcador marcador = new Marcador();
marcador.registrar(this.codigo, new Date()){
...
}
}
}
Código Java:
Objeto
La representación gráfica para un objeto consiste en un rectángulo con el nombre del objeto. El
nombre del objeto es el mismo nombre de la clase antecedido por dos puntos (:) y subrayado.
interface Laboral{
verificarAsistencia();
calcularDescuentos();
}
public class Empleado extends Persona implements Laboral{
}
Diagrama de secuencia
Los diagramas de secuencia son una representación de los mensajes que intercambian los objetos en
el transcurso del tiempo.
En ArgoUML, la notación de los objetos en el diagrama de secuencia varía en cuanto a que no se
subraya el nombre del objeto y la línea de tiempo de vida del objeto no es discontinua.
ArgoUML
ArgoUML es una herramienta gráfica para el diseño de software orientado a objetos. Pretende dar
soporte al proceso en las fases de análisis, diseño, programación y documentación.
Las características principales de ArgoUML son:
Estándares abiertos: XMI (XML Metadata Interchange), SVG (Scalable Vector Graphics), PGML
(Precision Graphics Markup Lenguage).
100% independiente de la plataforma, gracias al uso exclusivo de Java para su desarrollo.
Open source
Características cognitivas como: reflexión en la acción, diseño oportunista y, comprensión y
resolución de problemas.
Para detalles sobre la instalación y configuración de ArgoUML consulte la guía rápida en el sitio
oficial: http://argouml.tigris.org/.
EL ENTORNO DE ArgoUML
La ventana principal de ArgoUML consta de:
1. Una barra de menú
2. Una barra de Herramientas
3. Panel de Herramientas de Diagramas
4. Área de trabajo
5. Opciones y elementos de Diagramas
6. Navegación de Proyectos y Archivos
Utilizaremos un ejemplo para hacer una descripción de las funciones más importantes de ArgoUML.
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SISTEMA DE TRANSACCIONES BANCARIAS EN LINEA
DESCRIPCION DEL SISTEMA
Se requiere un sistema que permita a un cliente de una banco realizar transacciones bancarias en
línea. Una vez que el usuario ingrese sus credenciales de acceso, si las credenciales son válidas,
el sistema deberá desplegar el contenido principal del sistema.
El contenido principal es un menú de opciones y un lista de cuentas asociadas al cliente.
El cliente podrá ver los detalles de la cuenta seleccionándola de la lista de cuentas mostradas en
el contenido principal. Como parte de los detalles debe mostrarse una opción para consultar los
movimientos de la cuenta.
Para realizar una transacción el cliente deberá seleccionar una de las opciones del menú, donde
posteriormente debe seleccionar la cuenta con la que desea realizar dicha transacción.
Al realizar una transacción, el sistema debe validar que la cuenta que esté siendo cargada (a la
que se le esté restando de su saldo) tenga suficiente saldo para poder ser cargada.
CASOS DE USO
Actores
Cliente
Casos de uso
Iniciar sesión
Consultar cuenta
Iniciar transacción
Consultar movimientos
Diagrama de casos de uso
Antes de iniciar la creación del Diagrama de casos de uso, iniciaremos con dar el nombre a nuestro
modelo. Para ello hacemos clic en nodo Modelo sin título del panel de navegación de objetos. En la pestaña Propiedades del panel de detalles escribimos el nombre Sistema de transacciones bancarias.
Nótese que en el panel de tareas se agrega una tarea pendiente de prioridad media. Al revisar la
tarea nos indica que el nombre no es adecuado, puesto que ese nombre se convertirá posteriormente
en un nombre de paquete.
Al hacer clic en el botón siguiente, nos permitirá cambiar el nombre a bancaenlinea. Ahora ya tenemos el nombre del paquete ingresado de forma correcta.
Nótese que ArgoUML nos advertirá de cualquier inconsistencia de nuestro modelo a través de
Críticas, que irán apareciendo en el panel de tareas.
Ahora para crear un diagrama de casos de uso, seleccione el directorio raíz y con el botón derecho
elija la opción Crear diagrama y luego de clic en Diagrama de casos de uso para crear el diagrama.
Para crear el diagrama de casos de uso, iniciamos agregando el actor identificado.
Al agregar el actor, se puede observar que se activan varias de las pestañas del panel de detalles.
Las pestañas del panel de detalles se activan según el componente que se seleccione en el diagrama.
Revisaremos las pestañas más importantes que se tienen disponibles para los actores.
La pestaña más importante de todos los objetos es la de propiedades. En esta pestaña podemos
agregar el nombre del actor, en este caso Cliente.
La pestaña Documentación nos permite ir documentando los diagramas. En este ejemplo únicamente agregaremos el autor y la versión del modelo.
ArgoUML trae consigo un generador de código a partir de los modelos. En el desarrollo del ejercicio
veremos cómo los diagramas van integrándose de forma consistente, que junto a la función de
generador de código puede producir una base de implementación del código del modelo.
Puede observarse que la pestaña de código del actor genera una clase con el mismo nombre. En
general, se considera que los actores no deberían ser clases del modelo. Sin embargo, dependiendo
del problema esto puede ser necesario.
En la opción Operaciones de la pestaña Propiedades, es posible incorporar operaciones al actor. Esto no necesariamente se convertirá en un método de la clase. Es más, el actor no necesariamente
se convertirá en una clase del modelo.
ArgoUML además nos provee de una lista de control de calidad del modelado. La pestaña Lista de control realiza una serie de preguntas que permiten afinar el modelado. Estas preguntas no tienen ningún impacto directo en el modelo en el que se está trabajando, simplemente es una ayuda que nos
provee ArgoUML para verificar la validez del modelo.
Ahora podemos agregar un caso de uso al modelo. Seleccionamos la elipse que se encuentra en la
barra de objetos del panel de edición.
De la misma forma que con el actor, varias de las pestañas del panel de detalles se activan al
seleccionar el caso de uso recién ingresado. Le damos el nombre al caso de uso: Iniciar sesión. Nótese que también los casos de uso pueden ser concebidos como una clase en ArgoUML, por lo que es
posible definir operaciones.
En la pestaña de código fuente también se encontrará código generado, que supone también que se
trata de una clase. Usualmente los casos de uso no se convierten en una clase en el modelo de
clases. Generalmente, esto depende del nivel de detalle con el que se aborde el problema, y cuando
esto ocurre, es una señal de que es necesaria una iteración de afinamiento para ahondar más en los
detalles del problema.
Ahora es necesario establecer la relación entre el caso de uso y el actor. Para ello se utiliza el
icono de asociación que se encuentra en la barra de objetos del panel de edición.
Una vez incorporada la asociación entre el actor y el caso de uso, podemos darle un nombre a la
asociación. En este caso Ingresar credenciales.
En una primera mirada, podríamos pensar que los casos de uso identificados son “disparados” por
el usuario, de tal manera que el diagrama de casos de uso quedaría como se muestra en el diagrama 1
Diagrama 1
Análisis
Hemos identificado ya una serie de casos de uso que se requieren en el sistema.
Es importante entender la relación que existe entre los casos de uso y los
actores, o entre los casos de uso mismos.
Las relaciones entre los actores y los casos de uso resultan relativamente
fáciles de advertir. Sin embargo, las relaciones entre los casos de uso es algo
que requiere de un análisis más detallado.
Cuando un usuario use (o realice) el caso de uso Iniciar sesión, si el nombre
de usuario y clave son correctas, el sistema deberá mostrar las opciones del
sistema y las cuentas de ese usuario. Si las credenciales no son correctas, el
sistema deberá mostrar un mensaje de error al usuario.
Para que un cliente realice el caso de uso Consultar movimiento, el sistema
debería brindar una forma en la que el cliente seleccione la cuenta de la que
desea hacer una consulta. Sin embargo, esto solo puede hacerse si ha iniciado
la sesión. Con eso podemos asumir que al iniciar la sesión, el sistema
mostrará las cuentas bancarias. Algo similar ocurre con las opciones del
sistema, por ejemplo realizar un pago.
Al realizar una transacción satisfactoriamente, podríamos dar al cliente la
posibilidad de regresar a la pantalla principal del sistema, donde se muestra
la lista de cuentas relacionadas.
Diagrama 2
Podemos asumir que por tratarse de un menú, las opciones del sistema siempre
estarán disponibles para el usuario. Para hacer esto posible, haremos una
modificación en el modelo de comportamiento que tenemos hasta ahora, separando
segmentos de los casos de uso que tenemos hasta ahora, para poder reutilizarlos
en cualquier momento.
Podemos observar que una vez que el cliente haya iniciado sesión, el sistema
puede mostrarle las opciones del sistema y las cuentas de las que es dueño. La
posibilidad está condicionada a que el inicio de sesión haya sido exitoso, por
esta razón estos casos de uso son extensiones del caso de uso Iniciar sesión.
Lo mismo podemos presumir del caso de uso Consultar movimientos, ya que es
hasta que el cliente realice el caso de uso Consultar cuenta, el sistema le
permitirá elegir el caso de uso Consultar movimientos, que permitirá regresar
también a la pantalla principal del sistema.
ACTIVIDADES
El diagrama de actividades tiene como objetivo ayudarnos a conocer lo que se espera que ocurra al
interior de cada uno de los casos de uso.
Los diagramas de actividades describen procesos, por lo que en un diagrama puede describirse el
comportamiento de uno o más casos de uso.
Una vez agregado el diagrama, nos aparecerá un nodo con el nombre Sin nombre ActivityGraph. Al seleccionarlo se activan las pestañas aplicables en el panel de detalles. En la pestaña nombre
agregamos el nombre Ingreso al sistema. Dentro del nodo del diagrama que acabamos de agregar se mostrarán los objetos que vayamos agregando a ese diagrama.
Por defecto ArgoUML ingresa un objeto con el nombre bancaenlinea activity 1, que podemos cambiar a bancaenlinea ingreso al sistema.
Ahora podemos incorporar los objetos que contendrá el diagrama. Como es lógico iniciaremos con el
objeto de inicio, posteriormente ingresamos la actividad Ingresar al sistema, posteriormente la actividad Ingresa credenciales y finalmente los nodos de inicio de acuerdo al flujo de eventos que deben ir ocurriendo.
Procesos: Ingreso al sistema
El proceso inicia con el hecho de que el usuario ingresa al sistema. El sistema muestra la pantalla
correspondiente para que posteriormente, el usuario ingrese las credenciales de acceso al sistema.
Si las credenciales son correctas, el proceso termina. Si no son correctas, el sistema solicita al
usuario que repita el ingreso de sus credenciales. En ese punto, el usuario puede intentarlo de
nuevo o finalizar el proceso.
Puede notarse que esta descripción de los procesos nos servirá para identificar el curso de eventos
de los casos de uso involucrados en el proceso. Eso nos servirá para construir los casos de uso
extendidos del sistema.
Proceso: Consulta de cuentas
Proceso: Transacción
EJERCICIOS
1. Elabore los casos de uso extendidos del ejemplo desarrollado en esta guía.
2. Realice un análisis para el sistema descrito a continuación.
SISTEMA DE PAGOS
Se requiere un sistema para el control de los pagos que se realizan en una institución.
El gestor de pagos podrá ingresar los datos de pago que incluyen el monto a pagar, el concepto de
pago, el nombre del cobrador del documento de pago y la fecha.
Los documentos de pago solo pueden ser autorizados por el jefe de la unidad de finanzas de la
institución. Para ello el jefe de finanzas debe contar con una opción de consulta de los pagos
pendientes de autorización y tener la capacidad de autorizarlos o denegar su realización.
El gestor de pagos podrá consultar todos aquellos pagos que ya han sido autorizados y tener la
capacidad para imprimirlos en forma de cheques.
Realice:
Diagrama de casos de uso
Diagrama de actividades
Casos de uso extendidos
