desarrollo de software oo usando uml
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Desarrollo de Software Orientado a Objeto usando UML
Patricio Letelier [email protected]
Departamento Sistemas Informáticos y Computación (DSIC)Universidad Politécnica de Valencia (UPV) - España
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ContenidoI. Introducción
– Modelado de Software– UML
II. Breve Tour por UMLIII. 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
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UMLV. Conclusiones
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IntroducciónModelado de SW
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Construcción de una casa para “fido”
Puede hacerlo una sola personaRequiere:
Modelado mínimoProceso simpleHerramientas simples
I. Introducción: Modelado de SW
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Construcción de una casa
Construida eficientemente y en un tiempo razonable por un equipoRequiere:
ModeladoProceso bien definidoHerramientas más sofisticadas
I. Introducción: Modelado de SWI
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Construcción de un rascacielos
I. Introducción: Modelado de SI
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Claves en Desarrollo de SI
Herramientas Proceso
Notación
I. Introducción: Modelado de SWI
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Sistema Computacional
Proceso de Negocios
Orden
Item
envío
“El modelado captura laspartes esenciales del sistema”
Abstracción - Modelado Visual (MV)
I. Introducción: Modelado de SW
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MV para manejar la complejidad
I. Introducción: Modelado de SW
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Interfaz de Usuario(Visual Basic,
Java, ..)
Lógica del Negocio(C++, Java, ..)
Servidor de BDs(C++ & SQL, ..)
“Modelar el sistema independientemente del lenguaje de implementación”
MV para definir la Arquitectura del SW
I. Introducción: Modelado de SW
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Múltiples Sistemas
MV promueve la reutilización
Componentes Reutilizados
I. Introducción: Modelado de SW
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Introducción: UML
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¿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:
• Modelado Orientado a Objetos • Modelado de Datos• Modelado de Componentes • Modelado de Flujos de Trabajo (Workflows)
I. Introducción: UML
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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
I. Introducción: UML
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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
I. Introducción: UML
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Historia de UML
Nov ‘97 UML aprobado por el OMG1998
1999
2000
UML 1.2
UML 1.3
UML 1.4
2001 UML 2.0
Revisiones menores
I. Introducción: UML
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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)
MCI Systemhouse Microsoft ObjecTime Oracle Corp. Platinium Technology Sterling Software Taskon Texas Instruments Unisys
I. Introducción: UML
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UML “aglutina” enfoques OO
UML
RumbaughJacobson
Meyer
Harel
Wirfs-BrockFusion
Embly
Gamma et. al.
Shlaer-Mellor
Odell
Booch
Pre- and Post-conditions
State Charts
Responsabilities
Operation descriptions, message numbering
Singleton classes
Frameworks, patterns, notes
Object life cycles
I. Introducción: UML
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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
I. Introducción: UML
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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”
I. Introducción: UML
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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.
I. Introducción: UML
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Breve Tour por UML
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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
II. Breve Tour por UML
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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
... Modelos y DiagramasII. Breve Tour por UML
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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
II. Breve Tour por UML
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... Diagramas de UML
Use CaseDiagramsUse Case
DiagramsDiagramas de Casos de Uso
ScenarioDiagramsScenario
DiagramsDiagramas deColaboración
StateDiagramsState
DiagramsDiagramas deComponentes
ComponentDiagramsComponent
DiagramsDiagramas deDistribución
StateDiagramsState
DiagramsDiagramas de Objetos
ScenarioDiagramsScenario
DiagramsDiagramas deEstados
Use CaseDiagramsUse Case
DiagramsDiagramas deSecuencia
StateDiagramsState
DiagramsDiagramas deClases
Diagramas deActividad
Modelo
II. Breve Tour por UML
Los diagramas expresan gráficamente partes de un modelo
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4+1 vistas de Kruchten (1995)
Vista Lógica
Vista de Procesos
Vista de Distribución
Vista de Realización
Vista de los Casos de Uso
Organización de Modelos
Este enfoque sigue el browser de Rational Rose
II. Breve Tour por UML
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... 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)
II. Breve Tour por UML
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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
II. Breve Tour por UML
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… 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
II. Breve Tour por UML
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… 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
II. Breve Tour por UML
Práctica 1
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… Paquetes en UMLII. Breve Tour por UML
Práctica 1
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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
II. Breve Tour por UML
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EjemplosII. Breve Tour por UML
Supervisor Verificar Situación del Cliente
Administrativo Preparar Catálogo Sistema Inventario
Tipos de Venta
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… EjemplosEn el paquete tipos de venta:
II. Breve Tour por UML
Venta Normal
Venta en Rebajas
Venta en Ofertas
Vendedor
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… EjemplosII. Breve Tour por UML
Solicitar Nueva Tarjeta
Cliente Solicitar Préstamo
<<extend>>
[Tarjeta Caducada]
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… EjemplosII. Breve Tour por UML
Verificar Operación
Reintegro Cuenta Corriente
Cliente
Reintegro Cuenta de Crédito
<<include>>
<<include>>
Práctica 2
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Diagrama de SecuenciaII. Breve Tour por UML
: Encargado :WInPréstamos :Socio :Video :Préstamo
prestar(video, socio)
verificar situación socio
verificar situación video
registrar préstamo
entregar recibo
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Diagrama de Colaboración
Práctica 3
II. Breve Tour por UML
: Encargado
:WInPréstamos
:Socio
:Video
:Préstamo
1: prestar(video, socio)
2: verificar situación socio
3: verificar situación video
4: registrar préstamo5: entregar recibo
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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
II. Breve Tour por UML
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Ejemplos (Clase y Visibilidad)
AlumnoDNI : char[10]número_exp : intnombre : char[50]
alta()poner_nota(asignatura : char *, año : int, nota : float)matricular(cursos : asignatura, año : int)listar_expediente()
II. Breve Tour por UML
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… Ejemplos (Asociación)
ProfesorDepartamento
10..1
director
1
dirige
0..1
II. Breve Tour por UML
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… Ejemplos (Clase Asociación)
II. Breve Tour por UML
Empresa Empleado
1..** 1..**
trabajadoresempleador
Cargonombresueldo 0..1
1..*
superior
subordinado 1..*
0..1
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… Ejemplos (Generalización)II. Breve Tour por UML
Trabajador
Directivo Administrativo Obrero
{ disjunta, completa }
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… Ejemplos
Prácticas 4-8
II. Breve Tour por UML
Avión militar Avión comercial
Avión de carga Avión de pasajeros
Motor Vendedor de billetes
Avión
1..4
1
1..4
1
Piloto
Reserva
n
1
n
1
Línea aérea
Vuelon1 n1
1..2
n
1..2
nn1 n1
1
n
1
n{ disjunta, completa }
{ disjunta, completa }
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Diagrama de Estados
con préstamos
sin préstamos
alta baja
prestar devolver[ número_préstamos = 1 ]
prestar
devolver[ número_préstamos > 1 ]
número_préstamos = 0
número_préstamos > 0
II. Breve Tour por UML
Socionúmero : intnombre : char[50]número_prestamos : int = 0
alta()baja()prestar(código_libro : int, fecha : date)devolver(código_libro : int, fecha : date)
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Diagrama de ActividadBuscar Bebida
Poner café en filtro Añadir agua al depósito Coger taza
Poner filtro en máquina
Encender máquina
Café en preparación
Servir café
Coger zumo
Beber
[no hay café]
[hay café
[no zumo]
[hay zumo]
/ cafetera.On
indicador de fin
II. Breve Tour por UML
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Emitir billete
Pasajero Vendedor Airline
… Otro Ejemplo (con swim lines)
Solicitar pago Reservar plazas
Confirmar plaza reservadaPagar pasaje
Informar alternativas y precios
Verificar existencia vuelo
Dar detalles vuelo
Solicitar pasaje
Seleccionar vuelo
Práctica 9
II. Breve Tour por UML
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Diagrama ComponentesControl y Análisis
Comment
Acceso a BD
CommentRutinas de Coneccion
Comment
Interfaz de Terminal
Comment
Gestión de Cuentas
Comment
II. Breve Tour por UML
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Diagrama de Despliegue
Punto de Venta
Servidor Central
Terminal de Consulta
Gestión de Cuentas
Comment
Interfaz de Terminal
Comment
Rutinas de ConeccionComment
Rutinas de Coneccion
Comment
Interfaz de Terminal
Comment
Rutinas de Coneccion
Comment
Acceso a BD
Comment
Control y Análisis
Comment
Práctica 10
II. Breve Tour por UML
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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
II. Breve Tour por UML
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El Paradigma Orientado a Objeto
usando UML
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¿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
III. El Paradigma Orientado a Objeto
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¿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 ...
III. El Paradigma Orientado a Objeto
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“...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
Problemas en OOIII. El Paradigma Orientado a Objeto
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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”
… Problemas en OOIII. El Paradigma Orientado a Objeto
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Reflexiones respecto de Situación Actual de Desarrollo de SI
Análisis Diseño
Enfoque Estructurado
Enfoque OO
Diagramas de Casos de UsoDiagramas de ActividadDiagramas de Secuencia
Diagramas de Colaboración d
DFDs
Diagrama de ClasesDiagrama de Estados
Diagramas de Actividad
DEs
ModeloRelacional !!
Implementación
Entornos de Programación
Visual
Bases de Datos (Objeto-)
Relacionales
ModeloRelacional
E-R
III. El Paradigma Orientado a Objeto
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Fundamentos de Modelado OO
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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)
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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… 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
Un Objeto
Otro Objeto más
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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… Objetos Ejemplo de varios objetos relacionados:
Felipe
Juan
Cuenta Corriente 101
Cuenta Corriente 114
Banco de Valencia
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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… Objetos Objeto = Identidad + Estado +
Comportamiento El estado está representado por los valores de
los atributos Un atributo toma un valor en un dominio
concreto Un coche
Azul 979 Kg 70 CV
...
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Clases y ObjetosIII. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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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
IdentidadIII. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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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)
… IdentidadIII. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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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
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Comportamiento Ejemplo de interacción:
Otro objeto
Un objeto
Un mensaje
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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… 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
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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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
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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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
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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… 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
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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… 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
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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… Comunicación Ejemplo en el que un agente hace de
aislante:
Un agente
Un cliente
Sevidor 1
Servidor 2
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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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
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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… El Concepto de Mensaje
Objeto 4Objeto 3
Objeto 2
Objeto 1
: Mensaje E
: Mensaje D
: Mensaje C
: Mensaje A
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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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)
III. El Paradigma OO: Fundamentos de Modelado OO
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Diagrama de Casos de Uso
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… 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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… Casos de Uso Ejemplo:
Actor A Caso de Uso A
Actor BCaso de Uso B
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… Casos de UsoActores:
• 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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… 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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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Casos de Uso: Relaciones UML define cuatro tipos de relación en los
Diagramas de Casos de Uso:
• Comunicación
Actor Caso de Uso
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… Casos de Uso: Relaciones
• Inclusión : una instancia del Caso de Uso origen incluye también el comportamiento descrito por el Caso de Uso destino
<<include>> reemplazó al denominado <<uses>>
Caso de Uso Origen Caso de Uso Destino
<<include>>
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… Casos de Uso: Relaciones
• Extensión : el Caso de Uso origen extiende el comportamiento del Caso de Uso destino
Caso de Uso Origen Caso de Uso Destino
<<extend>>
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… 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 Caso de Uso Padre
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… Casos de Uso: Relaciones Ejemplo:
Identificación
Transferencia en Internet
ClienteTransferencia
<<include>>
<<extend>>
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… Casos de Uso: Relaciones Ejemplo:
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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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?
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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… 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?
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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RF- <id del requisito> <nombre del requisito funcional> Versión <numero de versión y fecha> Autores <autor> Fuentes <fuente de la versión actual> Objetivos asociados <nombre del objetivo> Descripción El sistema deberá comportarse tal como se describe en
el siguiente caso de uso { concreto cuando <evento de activación> , abstracto durante la realización de los casos de uso <lista de casos de uso>}
Precondición <precondición del caso de uso> Paso Acción
1 {El <actor> , El sistema} <acción realizada por el actor o sistema>, se realiza el caso de uso < caso de uso RF-x>
2 Si <condición>, {el <actor> , el sistema} <acción realizada por el actor o sistema>>, se realiza el caso de uso < caso de uso RF-x>
3 4 5 6
Secuencia Normal
n Postcondición <postcondición del caso de uso>
Paso Acción 1 Si <condición de excepción>,{el <actor> , el
sistema} }<acción realizada por el actor o sistema>>, se realiza el caso de uso < caso de uso RF-x>, a continuación este caso de uso {continua, aborta}
2
Excepciones
3 Rendimiento Paso Cota de tiempo 1 n segundos 2 n segundos Frecuencia esperada <nº de veces> veces / <unidad de tiempo> Importancia {sin importancia, importante, vital} Urgencia {puede esperar, hay presión, inmediatamente} Comentarios <comentarios adicionales>
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
92 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Casos de Uso
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Diagramas de Interacción
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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
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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Mensajes
Sintaxis para mensajes:
predecesor / guarda secuencia: retorno := msg(args)
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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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)
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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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
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
98 www.dsic.upv.es/~uml
… Diagrama de SecuenciaIII. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
99 www.dsic.upv.es/~uml
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Diagrama de Secuenciamostrando foco de control, condiciones, recursióncreación y destrucción de objetos
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… Diagrama de SecuenciaIII. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
101 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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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
BA.1, B.3 / 1:Mensaje
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
103 www.dsic.upv.es/~uml
… Mensajes Un mensaje se envía de manera
condicionada:
A
B[x>y] 1: Mensaje
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
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… Mensajes Un mensaje que devuelve un resultado:
A
B1: distancia:= mover(x,y)
III. El Paradigma OO: Diagramas de Interacción
Práctica 12
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Diagrama de Clases
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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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
107 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
108 www.dsic.upv.es/~uml
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
colorcilindradavelocidad maxima
arrancaracelerarfrenar
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
109 www.dsic.upv.es/~uml
Clases: Notación Gráfica Otros ejemplos:
lista
primeroultimoañadirquitarcardinalidad
pila
apilardesapilarcardinalidad
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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… 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)
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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… Clases: Encapsulación Ejemplo:
Reglas de visibilidad
+ Atributo público : int# Atributo protegido : int- Atributo privado : int
+ "Operación pública"# "Operación protegida"- "Operación privada"
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
114 www.dsic.upv.es/~uml
Asociación La asociación expresa una conexión
bidireccional entre objetos Una asociación es una abstracción de la
relación existente en los enlaces entre los objetos
Universidad Estudiante
Univ. de Murcia:Universidad Antonio:Estudiante
Una asociación
Un enlace
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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Ejemplo:
… Asociación
Persona Compañíatrabaja-para
nombres. s.
nombredirección
jefe
Administraempleado
* *emplea-a
0.. 10.. 1
0.. 1*
marido
casado-con
mujer
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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Especificación de multiplicidad (mínima...máxima)1 Uno y sólo uno0..1 Cero o unoM..N Desde M hasta N (enteros naturales)* Cero o muchos0..* Cero o muchos1..* Uno o muchos (al menos uno)
La multiplicidad mínima >= 1 establece una restricción de existencia
… AsociaciónIII. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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Asociación Cualificada
Aerolínea Viajeronro_billete * 0..1
TableroAjedrez
filacolumna
1 1 Cuadro
Reduce la multiplicidad del rol opuesto al considerar el valor
del cualificador
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
118 www.dsic.upv.es/~uml
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
Agregación III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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Caracterizaciones relacionadas con la multiplicidad Objeto Agregado
Objeto Componente
Máxima1 disjunto> 1 no disjunto
Multiplicidad Máxima1 univaluado> 1 multivaluado
Multiplicidad Mínima 0 flexible> 0 estricta Multiplicidad
Multiplicidad Mínima 0 nulos permitidos> 0 nulos no permitidos
Agregación: Caracterización
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
(mínc, máxc)
(mína, máxa)
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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
... Agregación: Caracterización
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
121 www.dsic.upv.es/~uml
EjemplosIII. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
122 www.dsic.upv.es/~uml
... EjemplosIII. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
123 www.dsic.upv.es/~uml
… Ejemplos
CuentaPersona
1
*
or Asociación excluyenteEmpresa
*
*
Usuario Estaciónestá-autorizado-en
prioridadprivilegioscamb_privil
Autorización
* *
Clase de asociación
Polígono Puntocontiene 3.. *1
{ordenado}Agregación
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
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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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
125 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
126 www.dsic.upv.es/~uml
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
... Generalización
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
127 www.dsic.upv.es/~uml
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
... Generalización
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
128 www.dsic.upv.es/~uml
... Generalización
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Vehículo
Veihículo Terrestre Vehículo Aéreo
Coche Camión Avión Helicóptero
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La especialización es una técnica muy eficaz para la extensión y reutilización
Restricciones predefinidas en UML: • disjunta - no disjunta• total (completa) - parcial (incompleta)
... Generalización
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Funcionando Estropeado
Coche
130 www.dsic.upv.es/~uml
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
... Generalización
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
131 www.dsic.upv.es/~uml
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
... Generalización
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
132 www.dsic.upv.es/~uml
Un ejemplo de Clasificación Estática:
... GeneralizaciónIII. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Vehículo Aéreo
Avión Helicóptero
{ estática }
133 www.dsic.upv.es/~uml
Un ejemplo de Clasificación Dinámica:
... GeneralizaciónIII. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Funcionando Estropeado
Coche
{ dinámica }
134 www.dsic.upv.es/~uml
Extensión: Posibles instancias de una clase
Intensión: Propiedades definidas en una clase
int(A) int(B)
ext(B) ext(A)
... GeneralizaciónIII. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
A
B
135 www.dsic.upv.es/~uml
Clasificación Estática
ext(C0) = ext(Ci)
completa
ext(Ci) ext(Cj) =
disjunta
... GeneralizaciónIII. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
C0
C1 Cn
{ static }
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Clasificación Dinámica
ext(C0) = ext(Ci) completaextt(Ci) extt(Cj) = disjunta en textt1(Ci) extt2(Cj) posiblemente
no disjunta en diferentes instantes
... GeneralizaciónIII. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
C0
C1 Cn
{ dinámica }
137 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo: varias especializaciones a partir de la misma clase padre, usando discriminadores:
... GeneralizaciónIII. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Vehículo Aéreo
Avión Helicóptero
Comercial Militar
estructura
uso
138 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
139 www.dsic.upv.es/~uml
… Herencia Múltiple Uso disciplinado de la herencia múltiple:
clasificaciones disjuntas con clases padre en hojas de jerarquías alternativas
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Animal
Bípedo Cuadrúpedo
Con Pelos
Con Plumas
Con Escamas
Herbívoro
Carnívoro
cubertura
cobertura
cobertura
comida
nro patas nro patas
comida
Conejo
140 www.dsic.upv.es/~uml
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.”
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
141 www.dsic.upv.es/~uml
… Principio de Sustitución Dado que los programadores pueden
introducir código en las subclases redefiniendo las operaciones, es posible introducir involuntaria-mente incoherencias que violen el principio de sustitución
El polimorfismo que veremos a continuación no debería implementarse sin este principio
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
142 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
143 www.dsic.upv.es/~uml
… Polimorfismo Ejemplo: todo animal duerme, pero
cada clase lo hace de forma distinta
dormir?
?
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Animaldormir()
León Oso Tigre
144 www.dsic.upv.es/~uml
… Polimorfismo
Dormir(){en un árbol}
Dormir(){sobrela espalda}
Dormir(){sobre el vientre}
Dormir(){
}
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
Animaldormir()
Leóndormir()
Osodormir()
Tigredormir()
145 www.dsic.upv.es/~uml
… 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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Clases
146 www.dsic.upv.es/~uml
Diagrama de Estados
147 www.dsic.upv.es/~uml
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)
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
148 www.dsic.upv.es/~uml
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
… Diagrama de EstadosIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
149 www.dsic.upv.es/~uml
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
… Diagrama de EstadosIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
150 www.dsic.upv.es/~uml
Estados y Transiciones
A B
Evento [condición] / Acción
… Diagrama de EstadosIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
Tanto el evento como la acción se consideran instantáneos
151 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo de un Diagrama de Estados para la clase persona:
en el paro en activo
jubilado
contratar
perder empleo
jubilarsejubilarse
… Diagrama de EstadosIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
152 www.dsic.upv.es/~uml
Podemos especificar la solicitud de un servicio a otro objeto como consecuencia de la transición:
A
B
Evento [condición] / OtroObjeto.Operación
AccionesIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
153 www.dsic.upv.es/~uml
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 entrarexit: acción por salirdo: acción mientras en estado
… AccionesIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
on evento: acción
154 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
155 www.dsic.upv.es/~uml
Generalización de Estados Ejemplo:
A B
C
e1
e2
e2
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
156 www.dsic.upv.es/~uml
Quedaría como:
C
a bA Be1
e2
Generalización de EstadosIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
157 www.dsic.upv.es/~uml
Las transiciones de entrada deben ir hacia subestados específicos:
C
a bA B
e1
e2
e0
… Generalización de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
158 www.dsic.upv.es/~uml
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:
C
a bA Be1
e2
e1
e0
… Generalización de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
159 www.dsic.upv.es/~uml
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
… Generalización de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
160 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:
e1e1
… Generalización de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
161 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:
… Generalización de Estados
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
162 www.dsic.upv.es/~uml
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)
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
163 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:A
d2
d1
H*
B
C
x yD
out
in
… HistoriaIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
164 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:
Enjuague Lavado Secado
H
Enjuague Lavado Secado
H
Espera
abir puertacerrar puerta
… HistoriaIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
165 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
166 www.dsic.upv.es/~uml
… Destrucción de Objeto Ejemplo:
En tierraCrear(matricula)
En vuelo
aterrizardespegar
crash
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
167 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
168 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:
… Transiciones temporizadas
A
esperar dineroentry: Mostrar mensajeexit: cerrar ranura
B
anular transacción
/ Abrir ranura
Depósito efectuado
después de30 segundos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
169 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
170 www.dsic.upv.es/~uml
EjemplosIII. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
171 www.dsic.upv.es/~uml
... Ejemplos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
172 www.dsic.upv.es/~uml
... Ejemplos
III. El Paradigma OO: Diagrama de Estados
173 www.dsic.upv.es/~uml
Diagrama de Componentes
174 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes
175 www.dsic.upv.es/~uml
...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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Componentes
176 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo:
… Diagramas de Componentes
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
177 www.dsic.upv.es/~uml
Diagrama de Despliegue
178 www.dsic.upv.es/~uml
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
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
179 www.dsic.upv.es/~uml
Los estereotipos permiten precisar la naturaleza del equipo:• Dispositivos• Procesadores• Memoria
Los nodos se interconectan mediante soportes bidireccionales que pueden a su vez estereotiparse
… Diagrama de Despliegue
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
180 www.dsic.upv.es/~uml
Ejemplo de conexión entre nodos:
Terminal Punto de Venta
<<Cliente>>
Base de Datos
<<Servidor>>
Control
<<TCP/IP>>
<<RDSI>>
Podemos distinguir tipos de nodos y connexiones por estereotipado
… Diagrama de Despliegue
III. El Paradigma OO: Diagrama de Despliegue
<<RDSI>>
181 www.dsic.upv.es/~uml
Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
182 www.dsic.upv.es/~uml
¿Qué es un Proceso de Desarrollo de SW?
Requisitos nuevoso modificados
Sistema nuevoo modificado
Proceso de Desarrollo de Software
Define Quién debe hacer Qué, Cuándo y Cómo debe hacerlo
No existe un proceso de software universal. Las características de cada proyecto (equipo de desarrollo, recursos, etc.) exigen que el proceso sea configurable
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
183 www.dsic.upv.es/~uml
Historia de RUP
• Pruebas funcionales• Pruebas de desempeño• Gestión de requisitos• Gestión de cambios y
configuración• Ingeniería de Negocio• Ingeniería de datos• Diseño de interfaces
Rational Unified Process1998
Rational Objectory Process1996-1997
Objectory Process1987-1995
Enfoque Ericsson
UML
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
184 www.dsic.upv.es/~uml
Dos Dimensiones
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
185 www.dsic.upv.es/~uml
Fases e Hitos (Milestones)
tiempo
Objetivos(Vision)
Arquitectura CapacidadOperacional
Inicial
Releasedel Producto
Inception Elaboration Construction Transition
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
186 www.dsic.upv.es/~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)
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
187 www.dsic.upv.es/~uml
... Elementos en RUP Workflow, Workflow Detail , Workers, Actividades y ArtefactosEjemplo
Workflow Detail:Analyse the ProblemWorkflow: Requirements
ActividadesWorkers Artefactos
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
188 www.dsic.upv.es/~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• 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
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
189 www.dsic.upv.es/~uml
... Elementos en RUP Workers, Actividades, Artefactos Ejemplo: System Analyst Worker
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
190 www.dsic.upv.es/~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 Deployment Set Project Management Set Configuration & Change
Management Set Environment Set
Business Modeling Set
Requirements Set Analysis & Design Set Implementation Set Test Set
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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... Elementos en RUP Artefactos, Workers, ActividadesEjemplo:Business Modeling Artifact Set
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Características Esenciales de RUP
Proceso Dirigido por los Casos de Uso Proceso Iterativo e Incremental Proceso Centrado en la Arquitectura
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RequisitosCapturar, definir y validar los casos de uso
Realizar los casos de uso
Verificar que se satisfacen los casos de uso
Proceso dirigido por los Casos de Uso
Análisis & Diseño
Implementación
Pruebas
Casos de Usointegran el
trabajo
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Caso de Uso Realización de Análisis Realización de Diseño
Caso de PruebaX
«trace» «trace»
«trace» «trace»
Pruebas Funcionales
PruebasUnitarias
... Proceso dirigido por los Casos de Uso
[The Unified Software Development Process. I. Jacobson, G. Booch and J. Rumbaugh. Addison-Wesley, 1999]
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... Proceso dirigido por los Casos de UsoIV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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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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Las actividades se encadenan en una mini-cascada con un alcance limitado por los objetivos de la iteración
Análisis
Diseño
Codific.Pruebas e
Integraciónn veces
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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)
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML... Proceso Iterativo e Incremental
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Proceso Iterativo e Incremental
EnfoqueCascada
EnfoqueIterativo eIncremental
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Grado de Finalización de Artefactos
... Proceso Iterativo e Incremental
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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
Architecture
Inception Elaboration Construction Transition
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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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...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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...Fases del Ciclo de Vida Construcción
• 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
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...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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Esfuerzo respecto de las Workflows
15%
10%
15%
30%
15%
10% gestión cambios5% mantenimiento
P re lim ina ryIte ra tion(s)
ite r.# 1
ite r.# 2
ite r.# n
ite r.# n+1
ite r.# n+2
iter.# m
ite r.#m +1
Inception Elaboration Construction Transition
Una iteración en lafase de elaboración
Requisitos
Diseño
Implementación
Pruebas
Análisis
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...Esfuerzo respecto de las Fases
P re lim ina ryIte ra tion(s)
ite r.# 1
ite r.# 2
ite r.# n
ite r.# n+1
ite r.# n+2
iter.# m
ite r.#m +1
Inception Elaboration Construction Transition
Esfuerzo: 5% 20% 65% 10%Duración: 10% 30% 50% 10%
Una iteración en lafase de elaboración
Requisitos
Diseño
Implementación
Pruebas
Análisis
IV. Proceso de Desarrollo de SW basado en UML
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Conclusiones
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Claves en el Desarrollo de SI
Herramientasp.e. Rational Rose
Procesop.e. Rational Unified Process
NotaciónUML
V. Conclusiones
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Contexto de Desarrollo: Grado de Complejidad
V. Conclusiones
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Modelado de SI: Algunas Reflexiones
Modelar para la concebir el sistema y/o para la documentarlo
Pragmatismo, los modelos deben ser útiles Sencillez y Elegancia Distintos nivel de abstracción, diferentes modelos Seguimiento de transformaciones durante el proceso
(Traceability) Sincronización de modelos Dificultades para la introducción de técnicas y
herramientas de modelado
V. Conclusiones
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... 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)
V. Conclusiones
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Bibliografía RecomendadaUML
• 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
V. Conclusiones