UML. Unified Modeling Language

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1 UML Unified Modeling Language

2 Modello di un sistema Descrizione astratta del sistema Diversi punti di vista Modello è una specifica in cui è inclusa anche una descrizione dell ambiente in cui il sistema dovrà operare

3 Modellazione Modellare il sistema aiuta gli analisti a capire le funzionalità del sistema I modelli del sistema sono usati per comunicare con i committenti Diversi modelli presentano il sistema da diverse prospettive

4 Alcuni modelli interessanti Modello di analisi Modello di progetto Modello degli use case Modello di deployment Modello di implementazione Modello di test

5 UML Il software non dispone ancora di tecniche efficaci per descriverne la struttura, le funzionalità e le prestazioni UML cerca di rimediare a questa situazione Standard OMG (Object Management Group) Oggi siamo alle versione 2.X Progettazione indipendente dal linguaggio di programmazione

6 Alcuni diagrammi Diagrammi di struttura diagrammi delle classi, diagrammi degli oggetti, diagrammi dei componenti, diagrammi delle strutture composte, diagrammi dei package e diagrammi di deployment Diagrammi di comportamento diagrammi dei casi d'uso, diagrammi delle attività e diagrammi delle macchine a stati Diagrammi di interazione diagrammi di sequenza, diagrammi di comunicazione, diagrammi di temporizzazione e diagrammi di interazione generale OCL (Object Constraint Language)

7 Dettagli nella descrizione UML consente di esprimere graficamente livelli crescenti di dettaglio nella descrizione delle classi Questi livelli crescenti di dettaglio sono spesso inappropriati o addirittura completamente fuori luogo nella specifica dei requisiti Diventano invece essenziali nella descrizione dell'architettura della soluzione, dove le classi corrispondono esattamente alle classi della soluzione in Java

8 Classe Composta da tre parti Nome Attributi (lo stato) Metodi (il comportamento) Attributo: visibilità nome: tipo [molteplicità] = default {stringa di proprietà} Metodo: visibilità nome (lista parametri): tipo di ritorno {stringa di proprietà} Visibilità: + public, - private, # protected, ~ friendly Parametro: direzione nome: tipo = default tutte le persone devono essere nate dopo l1/1/1960 Persona - nome: String - cognome: String - datanascita: Date + sisposa(p: Persona): boolean + compieanni(d: Date): boolean Persona - nome: String - cognome: String - datanascita: Date - numpersone: int + sisposa(p: Persona): boolean + compieanni(d: Date): boolean

9 Traduzione Persona - nome: String - cognome: String - datanascita: Date - numpersone: int + sisposa(p: Persona): boolean + compieanni(d: Date): boolean public class Persona { private String nome; private String cognome; private Date datanascita; private static int numpersone; } public boolean sisposa(persona p) { } public boolean compieanni(date d) { }

10 Associazioni Persona 1..* 1 Casa vive Un associazione indica una relazione tra classi ad esempio persona che lavora per azienda Un associazione può avere un nome (solitamente un verbo) i ruoli svolti dalle classi nell associazione Gli estremi di un associazione sono attributi impliciti hanno visibilità come gli attributi normali hanno una molteplicità 1, 0..1, 1..*, 4, 6-12

11 Diagramma delle classi dirige subalterni 0..* Persona Azienda superiore nome: String - cognome: String - anni: int 0..* lavora dipendenti 1 azienda - nome: String - fatturato: int - numdipendenti: int + assume(p: Persona): int...

12 Classi associazione Studente 1..* 1..* Corso DatiCorso - voto: int - frequenza: int + votomassimo(): int

13 Aggregazioni Le aggregazioni sono una forma particolare di associazione Una parte è in relazione con un oggetto (part-of) 1 Telaio Automobile 1 1 Motore 4 Ruota

14 Composizioni Una relazione di composizione è un aggregazione forte Le parti componenti non esistono senza il contenitore Creazione e distruzione avvengono nel contenitore I componenti non sono parti di altri oggetti Automobile 0..1 Ruota 0..1 Bicicletta In Java aggregazioni e composizioni si traducono allo stesso modo In C++ esistono modi differenti

15 Associazioni riflessive Un associazione è riflessiva se coinvolge oggetti della stessa classe Indicano oggetti multipli della stessa classe che sono in relazione fra loro Corso Parte Precedenze Aggregazione

16 Esempio1 Persona 1..* 1 Casa vive - persone class Persona { private Casa casa; } - casa class Casa { private Persona[] persone; }

17 Esempio2 Persona - nome: String - cognome: String - datanascita: Date - numpersone: int + sisposa(p: Persona): boolean + compieanni(d: Date): boolean + moglie marito 0..1 matrimonio class Persona { private String nome; private String cognome; private Date datanascita; private static int numpersone; public Persona marito; public Persona moglie; } public boolean sisposa(persona p) { } public boolean compieanni(date d) { }

18 Esempio3 Persona Prestito - nome: String - cognome: String - codfiscale: String - stipendio: int 1 intestatario 0..* prestiti - ammontare: int - rata: int - datainizio: Date - datafine: Date + chiedeprestito(somma: int): void * clienti 0..* prestiti 1 banca 0..* Banca banche

19 Esempio3 class Persona { } private String nome; private String cognome; private String codfiscale; private int stipendio; class Banca { private Persona[] clienti; } class Prestito { private int ammontare; } private int rata; private Date datainizio; private Date datafine; private Persona intestatario; private Banca banca;

20 Ereditarietà (Generalizzazione) Esplicita eventuali comportamenti comuni Veicolo Terrestre Veicolo APedali Triciclo Bicicletta class Triciclo extends Bicicletta { Possibilità di ereditare da più classi Vietato in Java Può portare a conflitti fra attributi o servizi con lo stesso nome ereditati da classi diverse

21 Classi astratte Disegno 1..* 1..* Figura Geometrica Quadrato Rettangolo Triangolo

22 Interfacce FiguraGeometrica - vertici: List <<interface>> List + add(o: Object): boolean + get(index: int): Object Vector + add(o: Object): boolean + get(index: int): Object FiguraGeometrica Vector - vertici: List List + add(o: Object): boolean + get(index: int): Object

23 Interfacce ed ereditarietà <<interface>> Veicolo Veicolo <<interface>> VeicoloAMotore VeicoloAPedali VeicoloAMotore VeicoloAPedali Automobile Camion Automobile Camion

24 Package Decomposizione gerarchica e dipendenze tra package In Java esiste un concetto simile interfaccia Grafica logica Applicativa modello DeiDati + Persona + Casa battaglianavale interfaccia Grafica partita interfaccia campobattaglia + Colpo + Nave + Quadrante Windows GUI MacOS GUI Linux GUI

25 Diagrammi di interazione Descrivono il comportamento dinamico di un gruppo di oggetti che interagiscono per risolvere un problema Sono utilizzati per rappresentare scenari in termini Entità (oggetti) Messaggi scambiati (metodi) UML propone Diagrammi di sequenza Diagrammi di comunicazione

26 Esempio Pippo Potrebbe diventare un attore Selettore Candidati per diventare classi Informatica Scegli informatica Candidati per diventare metodi Conferma registrazione Disponibile? Aggiungi Pippo Le risposte restano implicite

27 Raffinamento :Selettore Informatica: Corso Pippo seleziona(informatica) disponibile() conferma(informatica) aggiungi(pippo)

28 Qualcosa in più gestore archivio stipendio(dipendente) dati(dipendente, mese) dipendente calcola stipendio stipendio

29 Frame di interazione ref alt opt loop Autonoleggio Cliente prenota loop [per ogni auto ordinata] opt [se il cliente è registrato] Sede Autovettura par preferenze neg disponibilità Prenotazione associa

30 Macchine a stati finiti Rappresentano il comportamento dei singoli oggetti di una classe in termini di Eventi a cui gli oggetti (la classe) sono sensibili Azioni prodotte Transizioni di stato Identificazione degli stati interni degli oggetti Possibilità di descrivere evoluzioni parallele Sintassi mutuata da StateChart (D. Harel)

31 Primo esempio aggiungi testo crea Vuoto aggiungi destinatario in elaborazione seleziona memorizza Memorizzato in bozza spedisci cancella In uscita Spedito rete disponibile rete disponibile AND timeout rete non disponibile Pronto per la spedizione Spedizione differita rete non disponibile AND timeout Cancellato

32 Eventi e condizioni Funzioni booleane sui valori degli oggetti Utili quando non basta l'evento, ma si vuole aggiungere un predicato Evento Condizione Pronto Verde [incrocio.stato=libero] InCorsa

33 Aggiungiamo elementi Attesa scatto [non luce] Warning entry/visualizza spegni scatto [luce] spegni Memorizzazione do/memorizza

34 Stato completo Nome attributo1: tipo1 = val.iniziale attributo2: tipo2 = val.iniziale do / attività0 entry / attività1 exit / attività2 event1 / attività3 event2 / attività4 event3 [condizione1] / attività5 event4 [condizione2] / attività6

35 Decomposizione OR Un macro stato equivale ad una scomposizione OR degli stati I sottostati ereditano le transizioni dei loro superstati Warning entry/visualizza scatto [non luce] Attesa spegni scatto [luce] spegni Preparazione Memorizzazione Salvataggio do/memorizza Notifica

36 Decomposizione AND Seduto Sul treno Legge interesse fine interesse Legge in modo distratto stazione vicina maggior interesse stazione vicina Origlia stazione vicina Libro chiuso Arrivato trova posto Ascolta musica interesse fine interesse Volume basso stazione vicina stazione vicina Musica spenta

37 History History può essere associata a stati non foglia Quando l esecuzione lascia uno stato S con history Si salva l ultimo stato visitato S1 in S Quando l esecuzione ritorna in S Si riparte da S1 A A1 B A2 H

38 Diagrammi dei componenti Utili per decomporre il sistema in esame ISelezione Prodotti IDisplay ISelezione Prodotti IDisplay SceltaProdotto IContaSoldi Distributore Caffè Controllo Pagamento IGettoniera SelezioneBevanda ILatte <<delegate>> <<delegate>> 1 Prodotto Soldi <<delegate>> 1 Latte 1 <<delegate>> <<delegate>> IContaSoldi IGettoniera ILatte ICaffè ICaffè <<delegate>> Caffè 1 DistributoreCaffè

39 Esempio prenotazione Piano Pulsantiera Display visualizzazione richieste richieste visualizzazione posizione Ascensore Controllo Sistema movimento