UML: Lenguaje Unificado de Lenguaje Unificado de Modelado

UML UML:
Lenguaje Unificado de
Modelado http://uml.org
Tema 4
TACC II
Curso 2008/09
1

Introducción
Similitud:
Arquitectos, edificios, planos
Ing. Inf., programas, diagramas
UML
Unified Modeling Language. Versión 2.0 (finales 2004)
Diagramas (ing. (ing inf inf.) )
Usados como esquemas y menos con información rigurosa (“planos
de arquitectos”)
Dos modos:
• Ingeniería inversa: a partir de código hacer diagramas
• Ingeniería directa: hacer diagramas y luego implementar
Dominio
Mundo en el que hay definido un problema
Modelo:
Abstracción de un problema
Formado por objetos
2

Indice
Diagramas de Casos de Uso.
Diagramas Diagramas de Estructura. Estructura
Diagramas de Comportamiento.
OCL.
H Herramientas. i t
Ejemplos. j p
Bibliografía.
3

Casos de Uso
DDescriben ib qué é hhace el l sistema i t ddesde d el l punto t
de vista de un observador externo.
Ponen énfasis en qué hace el sistema, no en
cómo lo hace.
Un escenario es una instancia particular de un
diagrama de casos de uso.
Ejemplo de lo que ocurre cuando alguien interactúa
con el sistema
4

Casos de Uso
AActor t = Al Algo con comportamiento t i t (persona, ( otro t
programa, organización...), que interactua con el
sistema.
Escenario (instancia de caso de uso) =
Secuencia de acciones e interacciones entre los
actores y el sistema.
Caso de Uso = Colección de escenarios (éxito y
fracaso) que describen actores que usan el
sistema para conseguir un objetivo.
5

Casos de Uso
P Pasos:
Identificar los límites del sistema.
Identificar los actores principales.
Para cada uno, identificar sus objetivos.
Definir casos de uso que satisfagan sus
objetivos.
6

Ejemplo
Aplicación para una Galería de Arte
Te encargan realizar una aplicación para la compra-venta de cuadros. En cuanto a la compra de cuadros, una vez
que el agente introduce unos datos básicos sobre el cuadro cuadro, el sistema debe proporcionar el precio recomendado
que el agente de la galería debería pagar. Si el vendedor del cuadro acepta la oferta, entonces el agente de la
galería introduce más detalles (sobre el vendedor del cuadro y la venta).
Los datos básicos incluyen y el nombre y apellidos p del artista, , el título y fechadelaobra, , sus dimensiones, , la técnica
(óleo, acuarela u otras técnicas), el tema (retrato, naturaleza muerta, paisaje, otro) y la clasificación (obra maestra,
obra representativa, otro tipo). Si es obra maestra, el precio recomendado se calcula comparando el cuadro
introducido con los que hay en el registro de cuadros, tomando el más parecido y aplicando un algoritmo que tiene
en cuenta la coincidencia de tema, la técnica y las dimensiones del cuadro. El sistema debe utilizar información de
subasta de todo el mundo que ahora la galería recibe en un CD de manera mensual. Para una obra representativa,
el precio recomendado se calcula como si fuera una obra maestra y luego se aplica una corrección. Para una obra
de otro tipo, se calcula utilizando el área del cuadro y un coeficiente de moda para el artista. Si no hay coeficiente de
moda para un artista, el agente tiene por norma no comprar el cuadro. El coeficiente de moda varia de mes a mes.
Si el cuadro finalmente se compra, se introducen datos adicionales.
En cuanto a la venta de cuadros por parte de la galería, el sistema simplemente registra la fecha de venta, el nombre
y dirección del comprador p y el precio p de venta real.
El sistema también deberá detectar nuevas tendencias en el mercado de arte tan pronto como sea posible. La idea
es detectar secuencias de compras por valores mayores que los esperados por la obra de un artista determinado, de
tal manera que tu cliente pueda comprar cuadros de ese artista antes de que otros detecten la tendencia. Con el
objetivo de detectar cuándo el precio de venta es mayor que el precio esperado cuando tu cliente compró el cuadro,
se debe mantener un registro de todas las compras y todas las ventas.
Se quieren generar tres informes: compras y ventas realizadas durante un año, y artistas de moda.…
7

Ejemplo
Agente
Comprar p una
Obra maestra
Comprar una
OObra
representativa
Comprar una
Obra de Otro Tipo
Vender un
cuadro
Producir Informe
compras
Galería Producir Informe
ventas
Producir Informe
tendencias
Actualizar
Coeficiente de moda
Vendedor
Comprador
8

Ejemplo
Caso de uso: comprar una obra maestra
Actores primarios:
Agente Galería, vendedor
Interesados y Objetivos:
• Agente: quiere obtener una recomendación lo más acertada posible del precio
máximo ái recomendado dd dde manera rápida. áid
• Vendedor: quiere vender el cuadro a un precio razonable de manera rápida.
Precondiciones:
El agente ha entrado en la aplicación.
Garantía de éxito (post-condiciones):
Se registra la venta.
Escenario Principal de Éxito:
11. El agente t iintroduce t d lla ddescripción i ió ddel l cuadro. d
2. El sistema busca el cuadro más parecido del mismo autor.
3. El sistema presenta el precio recomendado.
4. El agente age e hace ace uuna a ppropuesta opues a po por debajo de del pprecio ec o recomendado, eco e dado, y eel vendedor e dedo
acepta la oferta.
5. El agente introduce información de la venta.
Extensiones:
22a. NNo hhay ningún i ú cuadro d parecido id ddel l mismo i autor, t así í que el l sistema i t no presenta t una
recomendación.
9
4a. El vendedor no acepta la oferta y la venta no se produce.

Ejemplo
Terminal Punto de Venta
cajero
TPV
Procesar
Venta
Procesar
Devoluciones
Servicio
de Autorización
de Pagos
«actor»
Analizar
«actor»
Analizador de
Atiiddd Actividad de
Ventas
Actividad
Calculador de
Impuestos p
Administrador
del sistema
Gestionar
Seguridad
Gestionar
Usuarios
...
«actor»
Sistema de
contabilidad
10

Diagramas de Caso de Uso
Relaciones
RRelaciones l i entre t ddos casos dde
uso
Generalización
“E “Es un caso particular ti l d de …” ”
Herencia de clases en POO (overriding)
También También se puede tener esta relación entre dos actores
Inclusión (include)
“Implica hacer también …”
Extensión (extend)
“Se insertará en …” un determinado punto (llamado “punto de
extensión”) dependiendo de una condición condición.
Si un caso de uso depende de varios casos de uso mediante
“extend” tendrá un punto de extensión para cada uno.
11

Ejemplo
Gestión de Pacientes
Cancel Appointment
Make Appointment
Patient Request Medication
Pay Bill
Extensions Points
More Treatment
Check Patient Record
Defer Payment
Bill Insurance
Scheduler
Doctor
Clerk
12

Ejemplo
Gestión de Proyectos
13

Casos de Uso
Son útiles en tres áreas:
Especificación de requisitos
Comunicación con los clientes
Su simplicidad los convierte en excelentes medios de
comunicación
Generación de casos de prueba
A partir de los escenarios de un Caso de Uso
14

Indice
Diagramas de Casos de Uso.
Diagramas de Estructura.
Clases Clases y Objetos.
Componentes.
Estructuras Estructuras Compuestas.
Despliegue.
Paquetes. q
Diagramas de Comportamiento.
OCL.
Herramientas.
Ejemplos.
Bibliografía.
15

Clases y Objetos
Los diagramas de Clases y de Objetos son los
principales modos de representar los aspectos
estructurales en UML.
Diagramas de clases. Estructura del sistema.
Clases Clases.
Atributos: Tipos, valores iniciales.
Operaciones: visibilidad.
Relaciones con otras clases: Asociaciones
Diagramas de objetos. Estructura del sistema en
ti tiempo de d ejecución. j ió
Objetos. Instancias de una Clase.
Atributos (valores actuales).
Links. Relaciones entre objetos, instancias de asociaciones.
16

Clases y Objetos
Diagrama ag a a de
clases
Di Diagrama de d
objetos
Carbono
Elemento
:Hidrógeno
Hidrógeno
:Hidrógeno
:Hidrógeno :Carbono :Carbono
:Hidrógeno
:Hidrógeno :Hidrógeno
17

Clases y Objetos
Nombre
de la clase
visibilidad
Circulo
-radio: double
-centrox: t double d bl
-centroy: double
+Area(): double
+Perímetro(): double
En cursiva si es
abstracta
At Atributos ib t
Operaciones
Nombre
Clase
ddel l objeto bj
unCirculo: Circulo del objeto
radio = 3.4
centrox = 20 2.0
Valores de
centroy = 2.0 los atributos
18

Clases
Atributos
Notación para p atributos:
[visibilidad] [/] nombre [: tipo] [multiplicidad] [= valor] [{ propiedad }]
Visibilidad (opcional):
Pública: +
Privada: -
Protegida: #
Paquete: ~
“/” indica que el atributo es derivado.
La multiplicidad va entre [ ] y por defecto vale 1.
Propiedades válidas: {readOnly}, {readOnly} {union}, {union} {subsets },
{redefines }, {ordered}, {bag}, {seq},
{sequence}, y {composite}.
Un atributo subrayado es estático.
19

Clases
Ejemplo atributos
ClaseA
name: String
shape: Rectangle
+ size: Integer [0..1]
/ area: Integer {readOnly}
hheight: i ht IInteger t = 5
width: Integer
# pos: Point
ClaseB
id: {redefines name}
shape: Square
20

Clases
Métodos
NNotación t ió para métodos: ét d
[visibilidad] [ ] nombre ( [lista-parametros] [ p ] ) : [{propiedad}]
[{p p }]
Visibilidad (opcional).
nombre del método
lista de parámetros formales, separados por coma:
direccion nombre : tipo [multiplicidad] = valor [{propiedad}]
Los métodos estáticos se subrayan.
Ejemplos:
display ()
-hide ()
+createWindow (location: Coordinates Coordinates, container: Container [0 [0..1]): 1]): Window
+toString (): String
21

Asociaciones
Composición
Un Círculo contiene un Punto
Se representa con una Composición
Círculo Punto
Relación del tipo todo/parte
El todo es el Círculo
La parte es el Punto
Es una relación fuerte
Si el Círculo es destruido o copiado, también lo es el Punto
La cardinalidad en la parte del todo es 0..1 o 1.
22

Asociaciones
Navegación, Roles, Cardinalidad
Las asociaciones pueden tener etiquetas:
Nombre
Roles en la relación
Multiplicidad (cardinalidad)
centro
Círculo Punto
1
Ej Ejemplos l de d cardinalidad: di lid d
navegación
N Navegación: ió
1..* mínimo 1, no hay máximo Unidireccional
0..* 0..
0..1
1,2,4
3
mínimo 0, no hay máximo
mínimo 0, máximo 1
uno, dos o cuatro
exactamente tres Bidireccional
No especificado.
No navegable (x)
23

Asociaciones
Ejemplos de Navegación y Cardinalidad
24

Ejercicio
Representa mediante un diagrama de clases la siguiente
especificación:
Una aplicación necesita almacenar información sobre
empresas, sus empleados y sus clientes.
Ambos se caracterizan por su nombre y edad.
LLos empleados l d ti tienen un sueldo ld bbruto, t llos empleados l d que
son directivos tienen una categoría, así como un conjunto de
empleados p subordinados.
De los clientes además se necesita conocer su teléfono de
contacto.
LLa aplicación li ió necesita it mostrar t llos ddatos t dde empleados l d y
clientes.
25

Ejercicio
-nombre
-edad
Persona
+ mostrar()
Empleado Cliente
subordinados
0..*
- sueldo_bruto
+ mostrar t ()
- nombre_empresa
telefono_de_contacto
+ calcular_salario_neto()
1..*
empleados
+mostrar()
0..* clientes
0..*
Directivo
-categoria
+ mostrar ()
1
1..*
Empresa
-nombre
b
26

Asociaciones: Agregación
Cuando la relación todo/parte no es tan
fuerte, , se utiliza Agregación g g
susFiguras
Ventana Figura
0 0.. *
La ventana contiene figuras,
pero cada una puede existir sin la otra
27

Asociaciones y Dependencia.
Dependencia
Existen relaciones de conocimiento entre clases que no
implican una relación todo/parte
titular
cuentas
Cliente Cuenta
1 1.. *
0 0.. *
Dependencia: relación muy débil.
Ventana
suContexto
ContextoDibujo
susFiguras
0..*
Figura
Draw(ContextoDibujo)
Dependencia
28

Clases Asociativas
Asociación con atributos propios.
Nombre asociación
casado con >
Empleado Persona
1
1
Clase Asociativa
Matrimonio
fecha
0..*
testigos
2
29

Clases y Objetos j
Estilo
Los atributos no deben ser objetos (utilizar
relaciones en tal caso).
En los diagramas de clases no suelen aparecer
(son detalles de implementación y no de
diseño):
Constructores
Métodos Métodos de acceso (“get/set”) ( get/set )
Métodos de gestión de elementos de una asociación o
agregación (por ejemplo, “add/remove”)
30

Ejemplo
Cliente
Orden
nombre 1 0..* fecha
dirección estado
Pago
1..* 1
monto 1
calcImpuesto
calcTotal
calcPesoTotal
Crédito Efectivo Cheque DetalleOrden Item
fecha
número
moneda
nombre
identifBanco
cantidad
tipoImpuesto
0 0.. * 1 peso
descripción
tipo
autorizado
calcSubtotal
precioPorCantidad
autorizado
calcPeso
obtenerPeso
línea
1..*
31

Ejercicio
Especificar un diagrama de clases que describa redes
de ordenadores.
Los elementos que se pueden incluir en la red son:
SServidor, id PC PC, IImpresora.
Hub, Cable de red.
Los PCs pueden conectarse con un único Hub Hub, los
servidores con uno o varios.
Los Servidores y PCs pueden generar mensajes, con
una cierta longitud.
Los Hubs tienen un número de puertos, algunos de los
cuales puede usarse para conectar con otros Hubs Hubs.
Tienen cierta probabilidad de “perder” mensajes.
Las impresoras pueden averiarse, con cierta
probabilidad, durante cierto tiempo.
32

Ejercicio Ejercicio. Posible Solución. Solución
33
“Los PCs pueden conectarse con un único Hub, los servidores con uno o varios”
Podemos modelarlo como una restricción OCL, o bien añadir asociaciones desde
Servidor y PC

Más sobre asociaciones
Asociaciones n-arias
Asociaciones entre más de dos clases:
Año
temporada d
EEquipo i JJugador d
equipo
pichichi
34

Más sobre asociaciones
Adornos en asociaciones y fin de asociación.
AAsociaciones i i dderivadas i d ( (con un “/” ddelante l t ddel l nombre). b )
Propiedades, cerca del nombre de la asociación.
Los finales de la asociación pueden adornarse con:
Multiplicidad.
Nombre (rol). ( )
Propiedades:
{subsets }.
{redefine }
}.
{union}.
{ordered} (un conjunto ordenado).
{bag} (conjunto con repetición) repetición).
{sequence} o {seq} (bag ordenado).
35

Más sobre asociaciones
Adornos en asociaciones y fin de asociación: Ejemplos
a b
A B
0..1 *
{ordered}
C D
d
1 0..1
{subsets b}
Para un objeto de tipo C, la colección d es un subconjunto de la colección b.
36

Más sobre asociaciones
Asociaciones Cualificadas
Un cualificador declara una partición del conjunto de instancias asociadas con
respecto a la instancia cualificada.
Banco
NumCuenta
*
0..1
Tablero
Ajedrez
fila: Fila
col: Colum
1
1
Persona Casilla
Dado un objeto cualificado, el número de objetos al otro lado de la asociación
viene i ddado d por lla multiplicidad lti li id d ddeclarada. l d
0..1 : el valor del cualificador es único.
0..* : el conjunto de instancas asociadas se particiona en subconjuntos.
Similar a un array asociativo, asociativo map o tabla hash hash.
37

Pre Pre- yPost y Post- Condiciones Condiciones, Notas
pre-condición
body-condition
post-condición
38

Interfaces
Clase
MiInterfaz
métodos
Clase
Clase
MiInterfaz
MiInterfaz
39

Plantillas
FArray Point>
Una clase anónima ligada:
T -> Point
K -> 10
40

Ejercicio
Examen Junio 2008.
Realiza el diseño de una aplicación para la gestión de pedidos. La aplicación deberá
manejar clientes (se guarda su nombre, dirección, teléfono y e-mail), que pueden
realizar pedidos p de productos, p , de los cuales se anota la cantidad en stock. Un
cliente puede tener una o varias cuentas para el pago de los pedidos. Cada
cuenta está asociada a una tarjeta de crédito, y tiene una cierta cantidad
disponible de dinero, que el cliente debe aumentar periódicamente para poder
realizar nuevos pedidos.
Un cliente puede empezar a realizar un pedido sólo si tiene alguna cuenta con dinero
disponible. Al realizar un pedido, un cliente puede agruparlos en pedidos simples
o compuestos. Los pedidos simples están asociados a una sola cuenta de pago y
(por restricciones en la distribución) contienen un máximo de 20 unidades del
mismo o distinto tipo de producto. A su vez, un pedido compuesto contiene dos o
más pedidos, que pueden ser simples o compuestos. Como es de esperar, el
sistema debe garantizar que todos los pedidos simples que componen un pedido
compuesto se paguen con cuentas del mismo cliente cliente. Además Además, sólo es posible
realizar peticiones de productos en stock.
Existe una clase (de la cual debe haber una única instancia en la aplicación)
responsable p del cobro, orden de distribución y confirmación de los pedidos. p El
cobro de los pedidos se hace una vez al día, y el proceso consiste en comprobar
todos los pedidos pendientes de cobro, y cobrarlos de la cuenta de pago
correspondiente. Si una cuenta no tiene suficiente dinero, el pedido se rechaza (si
es parte p de un pedido p compuesto, p , se rechaza el pedido p entero). ) Unavezque q el
pedido está listo para servirse, se ordena su distribución, y una vez entregado,
pasa a estar confirmado.
41
Se pide un diagrama de clases de diseño.

Solución
42

Solucion (ii)
Nota: pedidos_simples es una asociación derivada. El atributo total de
Pedido es derivado derivado.
Habría que incluir las siguientes restricciones OCL:
CContext t t realizar_pedido:
li did
pre: self.cuentas->exists(c | c.disponible > 0)
Context Pedido Compuesto:
inv: self.pedidos_simples->cuenta->cliente->asSet()->size() = 1
Context Pedido:
inv: self.t_productos.num->sum() =num
Se usa el composite y el singleton (para la clase “Controlador
Controlador
Pedidos”, aunque esto no queda reflejado en el diseño a este nivel de
43
abstracción).

Ejercicio: Biblioteca
Una biblioteca tiene copias de libros libros. Estos últimos se
caracterizan por su nombre, tipo (novela, teatro, poesía,
ensayo), editorial, año y autor.
Los autores se caracterizan por su nombre, nacionalidad
y fecha de nacimiento.
Cada copia tiene un identificador identificador, y puede estar en la
biblioteca, prestada, con retraso o en reparación.
Los lectores pueden tener un máximo de 3 libros en
préstamo préstamo.
Cada libro se presta un máximo de 30 días, por cada día
de retraso, se impone p una “multa” de dos días sin
posibilidad de coger un nuevo libro.
Realiza un diagrama de clases y añade los métodos
necesarios para realizar el prestamo y devolución de
libros.

Copia
- id : Identifier
- estado: estadoCopia
- nSocio : Identifier
- nombre: string
- telefono: string
- direccion: string
0..3 prestamos
0..1 lector
Lector
ejemplar
1..*
Prestamo
fechas - inicio: Date
- fin: Date
+ devolver(id: Identifier, fechaAct: Date)
{precondition: prestamos.notEmpty()}
+ prestar(id: Identifier, fechaAct: Date)
{precondition: multa==0}
- multar(dias : int)
1
libro
1
multa
Libro
- titulo : string
- tipo: tipoLibro
- editorial: string
- anyo: iint t
1..*
1
Autor
obras
autor
- nombre: b string t i
- nacionalidad: string
- fechaNacimiento: Date
0..1
Multa
- fInicio: Date
-fFin: Date
tipoLibro
novela
teatro
poesia i
ensayo
estadoCopia
prestado
retraso
biblioteca
reparacion

Objetos
e2 : Empleado
e1 : Empleado
-nombre=“María”
- nombre=“Pedro”
- edad=25 edad 25
- edad=23 edad 23
- sueldo_bruto=36000
- sueldo_bruto=30000
subordinados empleados empleados
d1 : Directivo
-nombre=“Luis”
-edad=35 d d 35
- sueldo_bruto=36000
-categoria=“C1”
empleados
Empresa
- nombre=“HGJ”
clientes
c1 : Cliente
-nombre=“Luis”
- edad=35
- nombre_empresa=“Macroware”
- telefono_de_contacto=91555666
-nombre
-edad
Persona
+ mostrar()
Empleado Cliente
subordinados
-sueldo_bruto -nombre_empresa
+ mostrar ()
- telefono_de_contacto
+ calcular_salario_neto()
l l l i t ()
+mostrar()
empleados clientes
Directivo
-categoria
+ mostrar ()
Empresa
-nombre
46

Componentes
CComponente t = “U “Unidad id d MModular d l con iinterfaces t f
bien definidos que es reemplazable en su
entorno” entorno .
ÉÉnfasis f i enreutilización tili ió y encapsulamiento. l i t
Servicios que provee y requiere (interfaces).
Componentes lógicos (componentes de negocio,
de proceso) y físicos (EJB, CORBA, COM+, .NET,
…)
47

Componentes
Interfaces
que ofrece
Interfaces
que requiere
48

Componentes
Vi Vista t dde caja j bl blanca
49

Estructuras Compuestas
CComposición i ió dde elementos l t ( (clasificadores l ifi d o
colaboraciones)
Instancias en tiempo de ejecución que colaboran
a través de enlaces para alcanzar objetivos
comunes.
Colaboraciones: a través de roles.
Se añade a las clases estructura internas y
puertos.
50

Estructuras Compuestas
Estructura interna de una clase. clase
Estructura interna de una clase. Multiplicidades.
51

Estructuras Compuestas
Alternativa a relaciones de composición
Window
2
AApplication li ti
Button
Window
Application
Button 2
52

Estructuras Compuestas
Estructura interna de una clase. Constructor.
53

Estructuras Compuestas p
Colaboración.
Et Estructura t it interna dde una colaboración. lb ió
54

Estructuras Compuestas p
Colaboración.
OOcurrencia i dde una colaboración l b ió enotra. t Bi Binding. di
55

Estructuras Compuestas p
Colaboración.
Template de colaboración.
56

Despliegue
DDefinen fi lla arquitectura it t dde ejecución j ió dde un sistema. i t
Representa la asignación de artefactos software a nodos nodos.
Nodos = elementos hardware, o entornos
de ejecución software.
Artefactos = elementos concretos (p.e.:
ficheros) que son el resultado del proceso
de desarrollo.
57

Despliegue p g
Relaciones entre artefactos.
“Manifestación” de
elementos a través de
artefactos
58

Despliegue p g
Ejemplo.
59

Paquetes
Un paquete es un contenedor que agrupa elementos
relacionados.
Los diagramas de paquetes muestran la estructura de alto
nivel de la aplicación. aplicación
60

Paquetes q
Ejemplo.
61

Indice
Diagramas de Casos de Uso Uso.
Diagramas de Estructura.
Diagramas Diagramas de Comportamiento
Comportamiento.
Diagramas de Interacción.
Diagramas de Comunicación.
Diagramas de Secuencia.
Diagramas de visión de conjunto de la interacción.
Diagramas de tiempo.
Diagramas de Estados.
Diagramas de Actividad.
OCL
Herramientas.
Ejemplos Ejemplos.
Bibliografía.
62

Diagramas de Interacción
El comportamiento t i t se representa t a ttravés é dde
colaboraciones:
Colección de objetos:
Instancias
Roles
Especifica cómo los objetos y las asociaciones cooperan
En un contexto dado
Con un propósito específico
63

Diagramas de Interacción
El patrón tó dde mensajes j ddentro t dde
una
colaboración es una interacción:
Mensajes: señales, invocaciones, interacciones implícitas
a través de condiciones y eventos temporales.
Especifica secuencia de mensajes para cumplir el
objetivo de la colaboración
Para especificar la interacción, es necesario especificar
primero la colaboración
Semántica basada en trazas.
64

Diagramas de Interacción
Diagrama de Comunicación
Muestra un contexto y una interacción interacción.
Di Diagrama dde SSecuencia i
Representación explícita de la secuencia de
comunicaciones, eje temporal.
Es más apropiado para aplicaciones de Tiempo Real
y escenarios complicados
65

Diagramas de Interacción
EEstructura t t dde llos participantes ti i t
Diagramas de Comunicación
Patrones de comunicación
Diagramas de Comunicación
Diagramas de Secuencia
Temporización p de la comunicación.
Diagramas de Secuencia
Diagramas de Tiempo.
Estructuración de las interacciones
Diagrama g de visión de conjunto j de la
interacción.
66

Diagramas de Comunicación
RRepresenta t llos objetos bj t ( (roles l o iinstancias) t i )
necesarios para una interacción y sus
relaciones.
Puede también representar la secuencia de
mensajes
Especifica el orden relativo mediante números
Similar a un diagrama de objetos, muestra el
contexto necesario para una colaboración.
67

Diagramas de Comunicación
roles l
participantes
p p
:Window Wi d / Observer Ob : SlidingBarIcon
Slidi B I
/Subject :CallQueue
relaciones
68

Diagramas de Comunicación
:Window Wi d / Observer Ob : SlidingBarIcon
Slidi B I
/Subject :CallQueue
restricción
{Observer.reading=length(Subject.queue)
{ g g ( j q )
and
Observer.range = (0..Subject.capacity)}
69

Diagramas de Comunicación
Llamadas anidadas:
realizarPago(cantidad) 1: realizarPago(cantidad)
Iteraciones:
:Registro :Venta
1.1: crear(cantidad)
:Pago
Ejectuar() 1*[i:=1..N]: num:= nextInt()
:Simulador :Random
70

Diagramas g de Comunicación
Multiobjetos.
RRepresentan t conjuntos j t dde iinstancias t i en ell
extremo “muchos” de una relación 1:N o M:N
Una operación sobre cada instancia requiere
ddos mensajes: j
Iteración para obtener referencias a las instancias
individuales
Mensaje a cada instancia, usando la referencia
temporal
71

Diagramas g de Comunicación
Multiobjetos.
:Client
1:aServer:=find(specs)
2:process
servers
aServer
:Server
:Server
:Server
72

Diagramas g de Comunicación
Condiciones.
msg1()
e:ClaseE
22: msg6() 6()
1a [test]: msg2()
a:ClaseA b:ClaseB
1b b[ [not ottest] test]: msg4() sg ()
1a.1: a msg3() sg3()
d:ClaseD c:ClaseC
1b 1b.1: 1 msg5() 5()
73

Ejercicio: Biblioteca
Una biblioteca tiene copias de libros libros. Estos últimos se
caracterizan por su nombre, tipo (novela, teatro, poesía,
ensayo), editorial, año y autor.
Los autores se caracterizan por su nombre, nacionalidad
y fecha de nacimiento.
Cada copia tiene un identificador identificador, y puede estar en la
biblioteca, prestada, reservada, con retraso o en
reparación.
Los lectores pueden tener un máximo de 3 libros en
préstamo.
Cada libro se presta p un máximo de 30 días, ppor
cada día
de retraso, se impone una “multa” de dos días sin
posibilidad de coger un libro.
Realiza el diagrama de colaboración para el método
devolver()

Solución
1: devolver(id, ( , fecha) )
1.3.1a [multa=0]: multa:=
create(fecha,retraso)
multa:Multa lt M lt
{new}
1.3 [retraso>0]: multar(retraso)
:Lector
prestamos
1.1: dev:=remove(id)
1.2: retraso:=getRetraso(fecha)
multa:Multa 1.3.1b [multa0]: anyade(fecha,retraso)
:Copia
dev:Copia

Solución
1: devolver(id, ( , fecha) )
1.3.1a [multa=0]: multa:=
create(fecha,retraso)
multa:Multa lt M lt
{new}
1.3 [retraso>0]: multar(retraso)
:Lector
1.1: fec:=remove(id)
1.2: retraso:=getRetraso(fecha)
multa:Multa 1.3.1b [multa0]: anyade(fecha,retraso)
prestamos
fechas
:Copia
fec:Fecha
76

Diagramas g de Comunicación
Etiquetas de las flechas.
predecesor d orden-secuencial d i l valor-retorno
l t
:= nombre-mensaje lista-argumentos
Predecesor
Lista separada por “,” terminada en “/”
El mensaje j no está tá habilitado h bilit d hhasta t que no ocurran llos
mensajes en la lista
Orden en la secuencia
Lista separada por “.”, terminada en “:”
CCada d té término i representa t nivel i l dde anidamiento id i t procedural d l
Iteración: *[cláusula interación]
Bifurcación: [condición]
77

Diagramas g de Comunicación
Etiquetas de las flechas.
Ejemplos:
2: 2: display(x,y)
display(x y)
1.3.1: p:=find(specs)
4 [x

Diagramas g de Comunicación
Ejemplo.
redisplay()
1.1*[i:=1..n]: drawSegment(i)
>
:Controller :Window
wire:Wire
i-1 i
1:displayPositions(window) 1.1.3.1:add(self)
wire
111 1.1.1a: r0:= 0 position() ii () 111b 1.1.1b: r1:= 1 position() ii ()
left:Bead right:Bead g
> line
1.1.2: create(r0,r1)
1.1.3: display(window)
contents {new}
:Line Li {new} { }
79

Diagramas g de Comunicación
Objetos Activos.
Poseen P su propio i hil hilo dde control t l
Un objeto pasivo sólo almacena datos
Puede enviar mensajes mientras procesa un
pedido (mensaje) que haya recibido
Los L objetos bj t activos ti se representan t
frecuentemente con componentes internas
80

Diagramas g de Comunicación
Objetos Activos. Ejemplo.
:FactoryManager
job
currentJob:TransferJob
job
B2:completed
1/B1:start(job)
A2,B2/2:completed(job)
:FactoryScheduler
1:start(job)
:FactoryJobMgr
A2:completed
:Robot :Oven
1/A1:start(job)
81

Diagramas g de Comunicación
Objetos Activos. Ejemplo.
Tipos de Flujos de Control
Llamada a procedimiento u otra forma de llamada con
anidamiento de control. La secuencia anidada termina
antes de que siga la operación que invocó invocó. Puede
usarse para procesos concurrentes cuando el mensaje
es síncrono.
Comunicación asincróna, sin anidamiento de control.
El objeto que envía no se detiene a esperar respuesta.
Retorno de una llamada a procedimiento. Esta flecha
puede omitirse si queda claro por el fin de la
activación.
82

Diagramas de Secuencia
RRepresenta t conjunto j t de d mensajes j entre t roles l
(o instancias) en una interacción
Dos dimensiones:
Tiempo Tiempo (generalmente vertical); puede ser una escala si
el sistema es de tiempo real
Dif Diferentes t instancias i t i ( (generalmente l t hhorizontal); i t l) el l
orden relativo no tiene importancia
Se muestra la existencia y duración de las
instancias, pero no sus relaciones
83

Diagramas de Secuencia
Traza: secuencia de ocurrencias de eventos La semántica de una interacción es un par de conjuntos
de trazas (válidas e inválidas) [P, I].
PPueden d existir i ti ttrazas no iincluidas l id en llos ddos conjuntos j t
anteriores.
Equivalencia de interacciones, si sus conjuntos de trazas
son iguales.
Una interacción se puede especializar: se añaden más
trazas al conjunto. j
84

Diagramas de Secuencia
:caller :exchange :receiver
a: lift receiver
b: dial tone
Objetos
c: di dial l digit di it
...
d: route
Focos de
d: route
Control
Mensajes
ringing tone phone rings
answer phone
stop tone stop ringing
85

Diagramas de Secuencia
sd Authenticate User
LoginPage:
Servlet
ac:
ds:
Authentication
UserData
CController ll
SService i
validateCredentials(“Dan”, “b4_23”)
restoreUserData(“Dan”)
currentUser
currentUser
CurrentUser:
UserData
create(“Dan”,”Administrator”)
86

Diagramas de Secuencia
operador
entregar()
loop
alt
:Pedido
guarda
[for each producto]
[value > 10000]
[else]
marco
preferente
usual
:Distribuidor Di t ib id :Distribuidor
Di t ib id
procedure entregar()
foreach producto:
if producto.value>10000
p
entregar()
preferente.entregar()
else
usual.entregar()
end if
entregar() end for
end procedure

Diagramas de Secuencia
Gate (formal),
con nombre
out out_Unlock
Unlock
88

Diagramas de Secuencia
Referencias (Ocurrencias de Interacciones)
Copian el contenido de
la interacción referida.
Substitución de
parámetros y conexión
de las puertas (gates)
formales y actuales actuales.
89

Diagramas g de Secuencia
Operadores sobre interacciones.
Fragmentos combinados combinados, operadores (i):
Alternativa (alt).
Elección (mediante una guarda) de una interacción interacción.
Aserción (assert).
Laa secuencia secue c a especificada espec cada por po el e operador ope ado es laa única ú ca válida. áda
Opción (opt).
Equivalente a un operador alt con un solo fragmento.
Ruptura (break).
El operando se ejecuta en lugar del resto de la interacción englobada en el
fragmento “padre”. padre .
Paralelo (par).
Mezcla de las trazas de los operandos (cualquier entrelazado es válido
mientras preserve el orden de los eventos de cada operando) operando).
90

Diagramas g de Secuencia
Operadores sobre interacciones.
Secuenciación débil (seq) (seq).
Define un conjunto de trazas que cumple:
1. Se mantiene el orden de eventos de los operandos
22. Eventos de otras líneas de vida de otros operandos pueden venir
en cualquier orden.
3. Eventos de la misma línea de vida de otros operandos se ordenan
de tal manera que cualquier evento del primer operando va antes que
el del segundo.
Secuenciación estricta (strict).
Secuenciación estricta en el orden de los eventos de los operandos.
Negativa (neg).
Define trazas inválidas.
Región crítica (critical).
Los eventos del operando no pueden mezclarse con ningún otro.
91

Diagramas g de Secuencia
Operadores sobre interacciones. Alternativa.
92

Diagramas g de Secuencia
Operadores sobre interacciones. Alternativa.
93

Diagramas g de Secuencia
Operadores sobre interacciones. Opción.
94

Diagramas g de Secuencia
Operadores sobre interacciones. Bucle.
95

Diagramas g de Secuencia
Operadores sobre interacciones. Región Crítica.
96

T = now
{t..t+5}
Diagramas de Secuencia
Ejemplo
Sd Alarm Activation
assert
seq
par
:SystemHandler :CellHandler :Sensor :Alarm :CellConfigurationInformation
Activate()
ACK
Configuration Information Returned
SelfTest()
ACK
Activate()
SelfTest()
ACK
opt
opt
ReadConfiguration()
Test()
Validate
97

Diagramas g de Secuencia
Retorno de Valores
98

Diagramas g de Secuencia
Tiempo
Restricciones temporales (duración)
Duración de mensajes y señales (duration)
Intervalos de tiempo ({t..t+3}) y restricciones temporales.
Observaciones temporales (tiempo actual, now)
99

Diagramas g de Secuencia
Descomposición en partes
La estructura interna de
ACS ACSystem tiene i una
interacción
“AC_UserAccess” que se
invoca en este fragmento.
100

Diagramas g de Secuencia
Descomposición en partes
101

Diagramas g de Secuencia
co-región
Coregión: s[u]
recibe los mensajes
en cualquier orden.
102

Diagramas g de Secuencia
Invariantes
Invariantes Invariantes.
En este momento la traza
noesválida
no es válida
Se comprueban justo antes de la ocurrencia del próximo
evento t ( (puede d hhaber b mensajes j no mostrados t d en ell
diagrama).
103

Diagramas g de Secuencia
Binding
104

Ejercicio
Especificar f el diagrama de secuencia de la operación
“crearLaberinto”
public class JuegoLaberinto {
public Laberinto crearLaberinto () {
Laberinto lab = new Laberinto();
Habitacion h1 = new Habitacion();
Habitacion h2 = new Habitacion();
Puerta puerta = new Puerta(h1, h2);
lab.añadeHabitacion(h1);
lab.añadeHabitacion(h2);
h1.añadePuerta(puerta);
return lab;
}
}

Solución
crearLaberinto()
:JuegoLaberinto
create(h1,h2)
añadeHabitacion(h1)
añadeHabitacion(h2)
añadePuerta(puerta)
llab:Laberinto b L b i t
h1:Habitacion
h2:Habitacion
puerta:Puerta

Ejercicio
Especificar el diagrama de secuencia de la operación
“crearLaberinto”
public class JuegoLaberinto {
private Laberinto lab;
private boolean conVentana;
}
public JuegoLaberinto() {
lab = new Laberinto();
conVentana = true;
}
public void crearLaberinto () {
Habitacion h;
for (int i=0; i

Solución
crearLaberinto()
:JuegoLaberinto lab:Laberinto
loop
[for i = 1 to 10]
opt [conVentana==true]
añadeVentana(v)
añadeHabitacion(h)
h:Habitacion
v:Ventana

Ejercicio
Especificar el diagrama de secuencia de la operación
“realizarJugada” definida en la clase Jugador, para el juego del
parchís
Jugador
-casillaActual: ill A t l iint t
+ realizarJugada(): void
+ casillaActual(): int
*
*
2
1
Dado
+ tirar(): int
Tablero
+ mover(int actual,
int unidades):
boolean

Solución
realizarJugada()
par
:Jugador d1:Dado
tirar()
n1
tirar()
n2
ca:=casillaActual()
mover(ca,n1+n2)
d2:Dado :Tablero
movRealizado

Ejercicio
Identificar las clases relevantes y realizar el diagrama de
secuencia para el siguiente caso de uso, que corresponde a
la realización de una llamada desde un teléfono móvil.
El usuario pulsa los dígitos del número de teléfono
Para cada dígito g
la pantalla se actualiza para añadir el dígito marcado
se emite un tono por el receptor
El usuario pulsa el botón “Enviar” Enviar
El indicador “en uso” se ilumina en pantalla
El móvil establece conexión con la red
LLos dí dígitos it acumulados l d se mandan d a lla red d
Se establece la conexión con el número marcado

Solución
:Button :Dialer :Display :Speaker send:Button :CellularRadio
loop [for i = 1 to 9]
digit(code)
displayDigit
(code)
send()
connect(pno)
emitTone
(code)
inUse()
¿Diagrama de colaboración
equivalente?

Solución

Visión de Conjunto de la Interacción
DDefine fi las l interacciones i t i a ttravés é dde
una
variante de los diagramas de actividad.
Visión general del flujo de control.
Usa elementos de los diagramas de actividad
para especificar:
Alternativas entre interacciones.
Paralelismo de interacciones.
Bucles de interacciones.
114

Visión de Conjunto de la Interacción
115

Tiempo
Muestran M t iinteracciones t i ddonde d es
importante razonar sobre el tiempo.
Representa Representa condiciones que cambian en
una o varias líneas de vida, en un eje
lineal de tiempo tiempo.
Cambios en el estado de un objeto con el
tiempo en respuesta a eventos.
116

Tiempo
Diagrama temporal
correspondiente p
a la interacción
117

Tiempo
118

Tiempo
119

Máquinas de Estados
“St “Statecharts” t h t ” [Harel] [H l]
Representan el comportamiento de entidades ( pp.e. e
instancias de clases).
Especifican reacción ante eventos
Describen posibles secuencias de estados y acciones
por las que pueden pasar las entidades.
De comportamiento vs. de protocolo.
120

Máquinas de Estados
Comienzo Estados
Fin
digit(n)
start Partial Dial
Transiciones
digit(n)
121

Máquinas de Estados
UUn ttransición i ió puede d ttener:
Evento.
Eventos Eventos temporales: tm(n)
Acción.
pre-condiciones (guardas) y post- condiciones.
[guard] evt/action [post-]
A1 A2
Símbolos especiales para el envío y recepción de
señales (normalmente usados en diagramas de
actividad). )
122

Máquinas de Estados
Un estado tiene:
Nombre
Transiciones internas: lista de acciones ejecutadas en ese
estado (entry/exit/do)
( y )
Ejemplo: j p
Typing Password
entry/set t / t echo h invisible i i ibl
exit/set echo normal
character/handle character
help/display help
Nombre
Transiciones
internas
123

Máquinas de Estados
Start
entry/start dial tone
exit/stop dial tone
digit(n)
Partial Dial
entry/number.append(n)
Estado compuesto:
Dialing
Start
entry/start y dial tone
exit/stop dial tone
digit(n)
digit(n)
Partial Dial [number.isValid()]
entry/number.append(n)
y pp ( )
digit(n)
124

Ejercicio: Biblioteca
Una biblioteca tiene copias de libros libros. Estos últimos se
caracterizan por su nombre, tipo (novela, teatro, poesía,
ensayo), editorial, año y autor.
Los autores se caracterizan por su nombre, nacionalidad
y fecha de nacimiento.
Cada copia tiene un identificador identificador, y puede estar en la
biblioteca, prestada, reservada, con retraso o en
reparación.
Los lectores pueden tener un máximo de 3 libros en
préstamo.
Cada libro se presta p un máximo de 30 días, ppor
cada día
de retraso, se impone una “multa” de dos días sin
posibilidad de coger un libro.
Realiza el diagrama de estados de la clase “copia” copia .

Solucion
reparado()
en
reparacion
reparar()
Con
Retraso
reservar(id) /
usrRes = id
Con
Retraso y
reser reservado ado
devolver() [getDate()>fp+30] [getDate()>fp+30]
en
biblioteca
prestar(id,fecha)/
fp=fecha
prestado
reservar(id) /
usrRes = id
reservado
devolver()
prestar(id, fecha)
[usrRes==id]/
devolver()
t tm(2 (2 days)
d )
fp=fecha
en
reserva
devolver()

Solucion: Estados Jerárquicos
reparado()
en
reparacion
reparar()
en
biblioteca
prestar(id,fecha)/
fp=fecha
Con
Retraso
[getDate()>fp+30]
prestado
reservar(id) /
usrRes = id
reservar(id) /
usrRes = id
Con
Retraso y
reser reservado ado
[getDate()>fp+30]
reservado
devolver() prestar(id, fecha)
[usrRes==id]/
devolver()
t tm(2 (2 days) d ) fp=fecha
en
reserva
127

Máquinas q de Estados
Componentes Ortogonales
Incomplete
lab done
Lab1 Lab2
Term
Project
project done
Passed
Final
Test
fail
pass
Failed
128

Máquinas q de Estados
Componentes Ortogonales: Utilidad
Modelo de un sistema formado por un proceso
en red sin componentes ortogonales.
ack
transmit
Idle Message Sending
arr.
arr
time out arr
129

Máquinas q de Estados
Componentes Ortogonales: Utilidad
ack 1
trans 1
Idle d 1
Mess ss 1
1 Sendd 1
Idle 2
arr1
arr 1
Idle 2
Idle 2
arr arr tout arr
2
arr2 1
2 arr1 Idle 1
Mess2 trans trans2 tout2 arr1
ack 1
arr 1
Mess 1
Mess2 arr 2
trans 2
ack2 Idle1 Send Send2 ack2 arr1 arr2 Mess1 Send Send2 trans 1
arr 2
Send 1
Mess2 arr 2
tout 1 arr 1
tout 2
Dos
arr1 procesos
130

Máquinas q de Estados
Componentes Ortogonales: Utilidad
ack PProc-11 transmit
Idle Message Sending
arr.
arr
ack
time out arr
transmit
Idle Message Sending
arr.
arr
PProc-22 time out arr
131

Máquinas q de Estados
Componentes Ortogonales: Utilidad
ack/ channel = free
PProc-11 transmit
Wait [channel
Idle Message Sending
arr
channel
arr
==free ] /
channel = busy
time out / channel = free
PProc-22 ack/ channel = free
arr
Idle
arr
transmit
Wait [channel
Message
channel
Sending
arr
==free ] /
channel = busy
time out / channel = free
arr
132

Máquinas de Estados
PPseudo d - estados: t d
Fork / Join.
Initial.
Deep History / Shallow History.
Junction.
Choice.
Entry / Exit point.
Terminate.
H* H
A1 A2
Setup Cleanup
B1 B2
Fork Join
133

Máquinas q de Estados
Estado Histórico
I
t1: ev0
t4: ev2
B12
t3: ev1
H
t4
B1 B2
B11
t2
B
B21
t3
134

Máquinas q de Estados
Estado Histórico (ii)
I
t1: ev0
t4: ev2
B12
t3: ev1
H* H
t4
B1 B2
B11
t2
B
B21
t3
135

Máquinas q de Estados
Estado Histórico. Ejercicio.
Modelar el comportamiento de una
cadena de música. Esta puede p estar
encendida (ON) o apagada (Standby). La
cadena tiene reproductor de CD CD, Radio y
Cinta. Se cambia de uno a otro con el
botón “mode” mode . Cuando se enciende la
cadena se recuerda el último estado en el
que estuvo.
136

Máquinas q de Estados
Estado Histórico. Ejercicio. Solución
Standby
power
power
H
mode
On
CD
mode
Radio Tape
mode
MModelar d l ell mismo i sistema it sin i usarestado t d hi histórico. tó i
137

Máquinas q de Estados
Estado Histórico. Ejercicio. Solución (ii)
Standby
lastCD
lastRadio
lastTape
power
power
power
power
power
power
mode
On
CD mode
Radio Tape
mode
138

Máquinas de Estados
Pseudo - estados: Junction.
Pseudo - estados: Choice.
139

Máquinas de Estados
Puntos de Entrada/Salida, Estados Sub-Máquina
140

Ejemplo. Reproductor CDs.
IInterfazUsuario f U i
...
...
ReproductorCD
p
- Tpausa: Tiempo
- NumActual: Entero
+ stop() t ()
+ pause()
+ play()
+ eject() j ()
1
1
Li ListaCanciones C i
disco
...
1
+ obtenerCancion(Orden: Entero):
Cancion
+ numCanciones(): Entero
....
+ apagar()
+ finCancion()
- buscaDisco(d: InfoDisco):
ListaCanciones
player 1
1
actual
pista 0..*
Cancion
- titulo: Cadena
driver 1
ControladorCD
...
+ play(act: l ( t Cancion, C i desde: d d Tiempo) Ti )
+ stop() : Tiempo
+ detectarDisco() : InfoDisco
+ detectarAbierto() () : Logico g
+ abrir()
+ cerrar()
+ apagar()
- duracion: Tiempo p
- Artista: Cadena
- Orden: Entero
...
141

[drriver.detectarrAbierto()]
[not driver.
detectarAbierto()]
eject e ()/
driver.abrir d () (
Cerrado
eject ()/
driver.cerrarr
()
Abierto
Diagrama de estados para la clase
ReproductorCD
p
[(info=driver.detectarDisco())!=NULL]/
disco=buscaDisco(info)
NumActual = 1;
actual = disco.obtenerCancion(ordenActual)
( )
eject ()/
driver.stop();
driver.abrir()
Play()/
driver.play(actual, 0)
Stop Play
stop()/
driver.stop();
NumActual=1
NumActual 1
actual=
disco.obtenerCancion(NumActual)
[else]/ driver.stop();
NumActual=1; ;
actual= disco.obtenerCancion(NumActual)
Play()/
driver.pllay(actual,
Tppausa)
apagar ()/
driver.stop();
driver.apagar()
Pause
Pause() )/
Tpausa = driver.stopp()
endOfSong()/
NumActual+=1
[NumActual

Máquinas de Estados de Protocolo
Asociadas a un clasificador, , interface o puerto. p
Especifican qué operaciones del clasificador se pueden
llamar en qué condiciones
condiciones.
Las operaciones que no generan transición no se
representan.
Má Máquinas i dde estado t d ddeclarativas: l ti EEspecifican ifi llas
transiciones legales (no su condición) para cada
operación. “Contrato” para el usuario del clasificador.
Máquinas de estado Ejecutables: Especifican todos
los eventos que un clasificador puede recibir y tratar tratar,
con las transiciones implicadas.
143

Máquinas de Estados de Protocolo
Máquinas de estados de
protocolo. Ejemplo (declarativa).
Los estados de máquinas de
protocolo no tienen asociadas
acciones exit/entry/do exit/entry/do, pero
pueden tener invariantes.
Las transiciones no tienen
acciones, pero sí pueden tener
pre- y post- condiciones.
Cleanup
[inv]
[pre-cond] Evt/ [post-cond]
144

Máquinas q de Estados
Generalización
Una máquina de estados es generalizable
generalizable.
Se pueden añadir regiones, estados y transiciones.
Se puede cambiar el destino y estado de una transición siempre
que la fuente y evento se mantenga.
En caso de herencia múltiple de máquinas de estado (por herencia
de los clasificadores asociados), se crea una región ortogonal por
cada máquina heredada heredada, mas una por la máquina de estados del
clasificador específico.
Se anota con junto al nombre de la máquina máquina.
Los estados heredados se muestran con líneas punteadas o en gris.
145

Máquinas q de Estados
Generalización: Ejemplo, cajero autómatico.
146

Máquinas q de Estados
Generalización: Ejemplo, cajero autómatico.
EExtensión: ió posibilidad ibilid d dde
teclear el importe a
retirar, y de que este se
pueda rechazar.
147

Ejercicio
MModelar d l ell comportamiento t i t reactivo ti dde unreloj l j dde pulsera. l
El valor del tiempo se debe actualizar cada segundo, incluso cuando no se
muestra (p.ej. crono encendido).
El botón de la parte superior derecha enciende la luz luz, que se mantiene
encendida tanto como el botón está apretado, una vez que se suelta, la luz
está encendida durante 2 segundos más y se apaga.
El botón superior izquierdo alterna entre el modo de crono y de reloj. El
sistema empieza en el modo reloj reloj, en el que se muestra la hora en formato
HH:MM:SS.
En el modo crono, el tiempo discurrido se muestra en formato MM:SS:CC
(CC ( son centésimas de segundo). g ) Inicialmente el crono empieza p en
00:00:00. El botón inferior derecho se usa para activar el crono. ÉÉste
se
actualiza en incrementos de 1/100 segundos. Presionando el botón inferior
derecho pausa o continua el crono (si el reloj está en modo crono).
Pulsando el botón inferior izquierdo q resetea el crono a 00:00:00 si el relojj
está en modo crono y el crono ha sido pausado antes. El crono continua
corriendo (si está corriendo) o mantiene su valor (si está en pausa) incluso
cuando el reloj está en un modo de display distinto (por ejemplo, cuando se
muestra la hora).
148

Ejercicio
Interface provisto por el controlador:
getTime() : Devuelve la hora actual.
refreshTimeDisplay() : Repinta la hora en el visor con la hora interna actual. El
visor no necesita limpiarse antes de llamar a esta función. Por ejemplo, si se está
visualizando el crono, se borrará antes de pintar la hora.
refreshChronoDisplay() :verrefreshTimeDisplay(). resetChrono() : Resetea el crono interno a 00:00:00.
increaseTime() : Incrementa la hora en un segundo. Los minutos y horas se
modificarán adecuademente, (por ejemplo, si se llama a increaseTime () a las
11:59:59, la nueva hora será 12:00:00).
increaseChrono () : Incrementa el crono en 1/100 segundos.
setLight() : Enciende la luz del visor.
unsetLight() : Apaga la luz del visor visor.
Eventos de botones recibidos:
topRightPressed.
topRightReleased.
p g
topLeftPressed.
topLeftReleased.
bottomRightPressed.
bottomRightReleased
bottomRightReleased.
bottomLeftPressed.
149
bottomRightReleased.

Posible Solución. Solución
150

Máquinas de Estados
Ejemplo. Herramienta de Dibujo (i)
wmQuit
/setup widgets
setup t bi bindings di
Active
exitButton
151

Máquinas q de Estados
Ejemplo. Herramienta de Dibujo (ii)
Shapes Canvas
Modes
152

Máquinas q de Estados
Ejemplo. Herramienta de Dibujo (iii)
Shapes
shapeSelected(Triangle)
shapeSelected(Rectangle)
Triangle
shapeSelected(Circle)
shapeSelected(Triangle)
p ( g )
shapeSelected(Circle)
h S l t d(Ci l )
Rectangle Circle
shapeSelected(Rectangle)
153

Máquinas q de Estados
Ejemplo. Herramienta de Dibujo (iv)
Modes
modeSelect(Insert)/
Canvas.Insert
modeSelect(Move)/
Canvas.Move
Insert
modeSelect(Delete)/ ( )/
Canvas.Delete
modeSelect(Delete)/
Canvas.Delete
modeSelect(Insert)/
Canvas.Insert
Move Delete
modeSelect(Move)/
CCanvas.Move M
154

Canvas
onDrawingMouse1Press(x,y)
Idle
move
insert
Máquinas de Estados
Ejemplo Ejemplo. Herramienta de Dibujo (v)
Idle
[Shapes in Circle]/
ddrawCircle(x,y) Ci l ( )
[Shapes in Rectangle]/
drawRectangle(x,y)
[Shapes in Triangle]/
drawTriangle(x,y)
C
Moving
delete
Insertingg
insert
Idle
Deleting
onDrawingMouse1Press(x,y)/
movingObject=find_closest(x,y)
i Obj t fi d l t( ) onDrawingMouse1Click(x,y)/
D i M 1Cli k( )/
find_closest(x,y).del()
onDrawingMouse1Release(x,y)
Moving
onDrawingMouse1Motion(x,y)/
oldCoords=coords(movingObject)
move(movingObject, distance(oldCoords, (x,y)))
move
delete
155

Diagramas de Actividad
Refinamiento de los diagramas de estados estados.
Los estados representan p la ejecución j de acciones o
subactividades
Las transiciones son disparadas p cuando se completan p estas
acciones o subactividades
Semántica basada en tokens.
Flujos dirigidos por procesamiento interno (en los
diagramas de estados normales son dirigidos por eventos
externos).
156
Semántica basada en Redes de Petri. No obstante no se
da una transformación a Redes de Petri.

Diagramas g de Actividad
Ejemplo
Find
Beverage g
[found
coffee]
Put Coffee
Put Filter
in Filter in Machine
Add Water
to Reservoir
Turn on
Machine
Brew
coffee
/ coffeePot.turnOn
[no coffee]
Get
light goes out
Cups
[found cola]
[no cola]
Get cans
of cola
Pour
Coffee
Drink
157

Diagramas de Actividad
Swimlanes
158

Diagramas de Actividad
Pesos en los enlaces
159

Diagramas de Actividad
Parámetros y Eventos Temporales
Parámetros/Pins/Excepciones
EEventos t Temporales
T l
160

Diagramas de Actividad
Excepciones/Pins
161

Diagramas de Actividad
Regiones de
Expansión
Regiones de expansión,
procesamiento paralelo
(también iterative y
streaming). t i )
162

Diagramas de Actividad
Regiones Interrumpibles
163

Diagramas de Actividad
Particiones
164

Diagramas de Actividad
Flujos de Objetos: Objectflows
165

Indice
Diagramas de Casos de Uso.
Diagramas Diagramas de Estructura. Estructura
Diagramas de Comportamiento.
OCL.
Herramientas.
Ejemplos Ejemplos.
Bibliografía.
166

OCL: Object Constraint Language
Lenguaje de restricciones para expresar condiciones
adicionales que no podemos expresar con diagramas y
cardinalidades.
Combinar diagramas y especificaciones textuales.
Lenguaje preciso, no ambiguo, declarativo, tipado, basado
en matemáticas
conjuntos) conjuntos).
(lógica de predicados y teoría de
Útil para p obtener modelos precisos p (no ( anotaciones en
lenguaje natural).
Se utiliza fundamentalmente junto a los diagramas de
clases.
167

Ejemplos
Flightnr: Integer
Flight Airplane
availableSeats(): Integer
flights
passengers
0 0.. *
PPerson
name: String
0..*
0 0.. * 1
flights
plane
numberOfSeats: Integer
También es un lenguaje de consultas (mismo
poder expresivo que SQL).
Context Flight::availableSeats(): Integer
body: plane.numberOfSeats – passengers->size()
¿Cómo se expresa el hecho de que en ningún vuelo puede haber
más pasajeros p j que q asientos tiene el avión?
Restricción OCL:
Context Flight
Inv: passengers->size()

Ejemplos
Casa
valor: Dinero
aval 1
Reglas adicionales:
Persona
0 0.. * 1 numSegSoc: S S Id Identificador ifi d
casas
propietario sueldo: Dinero
contratarHipoteca(sum: Dinero,
Hipoteca
principal: Dinero
aval: Casa) )
1 contratante
0..* mensual: Dinero 0..*
hipotecas fechaInicio: Fecha
fechaFinal: Fecha
hipotecas
1. Una persona puede tener una hipoteca sobre una casa sólo si es el
propietario.
22. La fecha de inicio de cada hipoteca ha de ser menor que la de final final.
3. El número de la seguridad social de cada persona ha de ser único.
4. Sólo es posible contratar una nueva hipoteca si el salario de la persona
es suficiente.
5. Sólo es posible contratar una nueva hipoteca si el valor de la casa aval
es suficiente.
169

Ejemplos
CContext t t Hi Hipoteca t
Inv: aval.propietario = contratante
Las restricciones OCL se escriben
en el contexto de una instancia de
un tipo específico.
Context Hipoteca
Inv: fechaInicio < fechaFin self hace referencia a la instancia
del contexto.
Context Persona
Inv: Persona::allInstances()->isUnique(numSegSoc)
Context Persona::contratarHipoteca(sum: Dinero, aval: Casa)
pre: self.hipotecas.mensual->sum()+sum = aval.hipotecas.principal->sum()
170

Ejemplos
“Los PCs pueden conectarse con un único Hub, los servidores con uno o varios”
Context PC
Inv: cable_equipo->size() = 1
Context Servidor
Inv: cable_equipo->size() >= 1
171

Ejercicio
“Un Hub no puede conectarse consigo mismo a través de
un puerto”
Context Cable_Hubs
Inv: Puerto_Hub.hub->asSet()->size() = 2
172

¿Dónde usar OCL?
Clases:
Invariantes. Expresión OCL de tipo booleano, la expresión debe
ser true para cada instancia de la clase en todo momento de la
ejecución ejecución.
Operaciones:
Pre-condición. Condición que debe ser verdadera para ejecutar
lla operación ió en una ddeterminada t i d iinstancia. t i
Post-condición. Condición que debe ser verdadera al terminar
una operación.
BBody. d EEspecificación ifi ió del d l cuerpo dde una operación ió dde ti tipo query.
Atributos y finales de asociación:
Valor inicial. expresión p ppara
dar el valor inicial a un atributo o
final de asociación. Se evalua al crear la instancia.
Valor derivado.
Transiciones de máquinas de estados:
Guarda.

Ejemplos
parents
0..*
children 0..*
174

Ejemplos
EEspecificación ifi ió ddel l valor l iinicial i i l y dderivado i d dde atributos/association t ib t / i ti ends: d
context Person::income : Integer
init: parents.income->sum() * 1% -- pocket allowance
dderived:if i d if self.age lf < 18
then parents.income->sum() * 1% -- pocket allowance
else job.salary -- income from regular job
endif
Subexpresiones (let):
context Person inv:
let income : Integer = self.job.salary->sum() in
if isUnemployed then
income < 100
else
income >= 100
endif
175

Ejemplos Ejemplos. Colecciones.
Colecciones
Tipos: Set, OrderedSet, Bag, Sequence.
Operaciones de bucle con colecciones:
select(expr): selecciona los elementos que cumplan una condición.
coleccion->select( expresion-logica )
coleccion->select( l i l t( v | expresion-logica-con-v)
i l i )
coleccion->select( v : Type | expresion-logica-con-v)
context t t CCompany iinv:
self.employee->select(age < 25)->notEmpty()
context Company inv:
self.employee->select(gender=female)->notEmpty()
176

Ejemplos Ejemplos. Colecciones.
Colecciones
collect(expr): devuelve la colección que resulta de evaluar expr
para cada elemento de la colección fuente.
self self.employee->collect( employee >collect( birthDate ) )->asSet() >asSet()
forAll(expr): devuelve verdadero si expr es verdadero en cada
elemento de la colección.
coleccion->forAll( expresion-logica )
coleccion->forAll( v | expresion-logica-con-v )
coleccion->forAll( v : Type | expresion-logica-con-v )
context Company
inv: self.employee->forAll( isUnemployed = False )
inv: self.employee->forAll( p | p.isUnemployed = False )
iinv: self.employee->forAll( lf l >f All( p : P Person | p.isUnemployed i U l d = FFalse l )
177

Ejemplos Ejemplos. Colecciones.
Colecciones
exists(expr): devuelve true si al menos hay un elemento en la
colección para el que expr es verdadera verdadera.
coleccion->exists( expresion-logica )
coleccion->exists( v | expresion-logica-con-v )
coleccion->exists( v : Type | expresion-logica-con-v )
context Company
inv: self.employee->exists( age > 50 )
inv: self.employee->exists( p | p.age > 50 )
inv: self.employee->exists( p : Person | p.age > 50 )
iterate(…): itera sobre todos los elementos de una colección.
coleccion->iterate( elem : Type; acc : Type = | expresion-logica-
con-elem-y-acc l )
collection->collect(x : T | x.property)
collection->iterate(x ( : T; ; acc : T2 = Bag{} g{} | acc->including(x.property))
g( p p y))
añade un elemento a una colección
178

Colecciones Colecciones. Otras Operaciones
Operaciones.
Otras operaciones p de bucle:
source->any(iterator|body)
source->select(iterator|body)->asSequence()->first()
source->collectNested(iterators|body)
source collectNested(iterators|body)
Bag de elementos que resultan de aplicar body a cada elemento de
source.
source->isUnique(iterators|body)
( | y)
True si body se evalua a un valor diferente para cada elemento de
source.
source->one(expr)
Devuelve true si existe exactamente un elemento de source que cumple
la condición.
source->reject(expr)
Devuelve una colección con los elementos de source que no cumplen la
condición.
source->sortedBy(expr)
Ordena source, source resulta en un OrderedSet
179

Indice
Diagramas de Casos de Uso.
Diagramas Diagramas de Estructura. Estructura
Diagramas de Comportamiento.
OCL.
Herramientas
Herramientas.
Ejemplos. j p
Bibliografía.
180

Herramientas Herramientas, I
Dib Dibujo j dde di diagramas
Soporte a la correccción de los diagramas en base a su
semántica
Apoyo para simplificar la facilidad de comprensión de
los diagramas (layout, etc.)
Archivo de información
Comprobación de inconsistencias
Detección de trabajo a realizar y mejoras
Generación de informes
Soporte a la reutilización
Soporte al rediseño (refactorings).
181

Herramientas Herramientas, II
Soporte a la navegación
Vistas compuestas
Elaboración de conexiones entre información
relacionada
Bú Búsqueda d
Visión con diferentes niveles de granularidad
(expansión y contracción de partes de la vista)
Filtros
Operaciones Operaciones sobre componentes de la vista
182

Herramientas Herramientas, III
Soporte al trabajo multiusuario
Bloqueo de información
Trabajo j colaborativo
Generación de código
Esqueletos con información estática (clases)
Generación a partir de diagramas de comportamiento
(máquinas de estados).
Integración con lenguajes especiales (SQL, …)
Desarrollo Dirigido por Modelos (MDA (MDA,
http://www.omg.org/mda/)
Ingeniería inversa
Construcción de un modelo de diseño a partir de código
Diseño iterativo: incorporación al modelo de detalles
implementados
183

Herramientas Herramientas, IV
Integración con otras herramientas
Entorno de desarrollo (tendencia a confluir)
Configuración del sistema y control de versiones
Herramientas de documentación
Herramientas de prueba de software
Herramientas de construcción de interfaces de usuario
Herramientas de especificación de requisitos
Herramientas de gestión de proyectos y soporte al
proceso dde di diseño ñ y ddesarrollo ll
184

Herramientas Herramientas, V
Distintos niveles de abstracción
Intercambio Intercambio de información
Especificación OMG de representación de
modelos UML en XMI (XML Metadata
Interchange)
185

Poseidon for UML

Indice
Diagramas de Casos de Uso.
Diagramas Diagramas de Estructura. Estructura
Diagramas de Comportamiento.
OCL.
Herramientas
Herramientas.
Ejemplos. Ejemplos.
Bibliografía.
187

Ejemplo de Análisis
Aplicación para una Galería de Arte
Diagrama de casos de uso inicial
Agente
Galería
Comprar un
cuadro
Vender un
cuadro
Producir Informe
Actualizar
Coeficiente de
moda
Vendedor
CComprador d
188

Diagrama Comprar p una
Obra maestra
refinado
Agente
Comprar una
OObra
representativa
Comprar una
Obra representativa
Vender un
cuadro
Producir Informe
compras
Galería Producir Informe
ventas
Producir Informe
tendencias
Actualizar
Coeficiente de moda
Vendedor
Comprador
189

Caso de uso: comprar una obra maestra
Actores primarios: p
Agente Galería, vendedor
Interesados y Objetivos:
• Agente: quiere obtener una recomendación lo más acertada posible del
precio máximo recomendado de manera rápida.
• Vendedor: quiere vender el cuadro a un precio razonable de manera rápida.
Precondiciones:
El agente ha entrado en la aplicación.
Garantía de éxito (post-condiciones):
Se registra la venta.
EEscenario i Principal P i i l de d Éxito: É it
1. El agente introduce la descripción del cuadro.
2. El sistema busca el cuadro más parecido del mismo autor.
33. El sistema presenta el precio recomendado
recomendado.
4. El agente hace una propuesta por debajo del precio recomendado, y el
vendedor acepta la oferta.
55. El agente introduce información de la venta venta.
Extensiones:
2a. No hay ningún cuadro parecido del mismo autor, así que el sistema
no presenta una recomendación
recomendación.
4a. El vendedor no acepta la oferta y la venta no se produce.
190

Diagrama de clases inicial
Si Sistema t GGestion ti
Galeria
Cuadro Galeria
Clasificacion
fechaCompra
Fechaventa
nombreVendedor
direccionVendedor
precioCompraMaximo
precioCompraReal
precioVentaDeseado
precioVenta
nombreComprador
direccionComprador
Cuadro
nombreDelArtista
apellidosDelArtista
Titulo
AñoCreacion
Alto
Ancho
Tecnica
Tema
Cuadro Subastado
fechaSubasta
precioSubasta
Obra Maestra Cuadro de Otro Tipo Moda
usa
nombreArtista
Obra Representativa
appelidosArtista
coeficiente
191

Diagrama de clases asociado al caso de uso vender una obra maestra
Vendedor
AAgente t
Galería
Proporciona los datos introducidos
por el agente
GUI Calcular Precio
Obra Maestra
Obra maestra
Cuadro Cuad o
Subastado
192

Vendedor
Datos
proporcionados
por el vendedor
Agente
Galería
: GUI
1: proporcionar
datos obra
maestra
8: mostrar
precio
9: proporcionar
detalles del
vendedor
14: mostrar
confirmación
2: transferir detalles
7: proporcionar
precio
10: transferir detalles
vendedor
13: confirmación
: Calcular Precio
Obra Maestra
3: crear objeto
nuevo
4: devolver objeto
nuevo
5: buscar cuadros
subastados
11: solicitar
actualización
12: confirmación
: Obra maestra
6: devolver cuadro
subastado
: Cuadro
Subastado
193

Un ejemplo completo para
todos los diagramas
Un sistema de gestión de cursos impartidos para un conjunto
de clientes. Algunos de esos clientes pueden pertenecer a
empresas.
194

195

196

197

0
3
11 1.1
2.1
3.1 3.1.1
3.2
1
3.2.1
2
198

199

200

201

202

203

Indice
Diagramas de Casos de Uso.
Diagramas Diagramas de Estructura. Estructura
Diagramas de Comportamiento.
OCL.
Herramientas
Herramientas.
Ejemplos
Bibliografía.
204

Bibliografía: UML
UML
DDan Pil Pilone; NNeil il Pi Pitman. “UML20i “UML 2.0 in a NNutshell”. t h ll” O’R O’Reilly, ill 2005 2005.
Martin Fowler. “UML Distilled: A Brief Guide to the Standard Object Modeling
Language, 3rd Edition”. Addison Wesley, 2003.
Web de la OMG sobre UML: http://www.uml.org
Perdita Stevens, Rob Pooley. “Utilización de UML en Ingeniería del Software con
Objetos j y Componentes”. p Addison Wesley, y, 2002.
Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson. “The Unified Modeling
Language User Guide”. Addison-Wesley, 1999.
Eriksson Eriksson, H. H E., E Penker, Penker M., M Lyons, Lyons BB., Fado Fado, D D. “UML UML 2 Toolkit” Toolkit . OMG Press, Press
Wiley. 2004.
Craig Larman. “Applying UML and Patterns”. Prentice Hall. 2002.
OCL
Warmer Warmer, Kleppe. Kleppe “The Object Constraint Language 2nd Edition Edition. Getting your
Models Ready for MDA”. Addison-Wesley. 2003.
Especificación de OCL 2.0: http://www.omg.org/docs/ptc/03-10-14.pdf
205

Bibliografía: Statecharts
Harel D D. “On Visual Formalisms” Formalisms”. Communications of the
ACM. Vol 31, No. 5. Pp.: 514-530. Mayo 1988.
Harel D., Naamad A. “The STATEMATE Semantics of
Statecharts”. ACM Transactions on Software
Engineering and Methodology Methodology, Vol Vol. 55, No No. 44, Oct Oct. 1996 1996,
pp.: 293-233.
DDavid id HHarel l andd EEran GGery. EExecutable bl object bj
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206