Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Informatica. Corso di Ingegneria del Software A. A Introduzione ad UML E.

Transcript

1 Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Informatica Corso di Ingegneria del Software A. A Introduzione ad UML E. TINELLI

2 UML È un linguaggio (e notazione) universale per rappresentare qualunque tipo di sistema software, uno standard OMG (Object Management Group) dal 1997 è un linguaggio di progettazione, non un linguaggio di programmazione definisce una notazione standard basata su un meta-modello integrato, composto da numerosi elementi, collegati tra loro secondo regole precise UML non suggerisce, né tantomeno prescrive una sequenza di utilizzo dei diversi diagrammi, lascia anzi molte strade aperte, tra le quali i progettisti sono liberi di scegliere UML è articolato: può rappresentare qualunque sistema software, a diversi livelli di astrazione UML è complesso: va adattato ("ritagliato") in base alle specifiche esigenze dei progettisti e dei progetti, utilizzando solo ciò che serve nello specifico contesto E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

3 UML un po di storia 2005 E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

4 La struttura di UML Viste: consentono di guardare il sistema da diversi punti di vista (funzionale, organizzativo, implementativo, ecc.); è un astrazione costituita da più diagrammi; ogni vista è una proiezione dell intero sistema. Diagrammi: consentono di descrivere graficamente una Vista e contengono gli elementi di modellazione del sistema; uno stesso diagramma può far parte di una o più viste. Elementi del Modello: sono gli elementi/concetti che costituiscono un Diagramma; sono utilizzati in diversi diagrammi mantenendo lo stesso significato e lo stesso simbolo Meccanismi generali: aggiungono informazioni, commenti o semantica agli elementi del modello; offrono meccanismi di estensione per estendere UML o adattarlo a specifici modelli di processo, organizzazioni, utenti, ecc. E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

5 Viste di UML E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

6 Viste di UML in dettaglio Use case View - Viene utilizzata per analizzare i requisiti Utente e descrivere l'interazione tra uno o più utenti (umani e non) ed il sistema, mettendo in evidenza le funzionalità del sistema da realizzare così come sono percepite dall'utente; costituisce la base per la definizione delle altre viste; definisce cosa il sistema dovrà fare. Design View (o Logical View) -Descrive "come" il Sistema deve funzionare; cattura il vocabolario del dominio del problema come insieme di classi e di oggetti; si compone di una parte statica e di una parte dinamica; definisce come il sistema dovrà funzionare. Process View - Individua componenti e processi, in modo da utilizzare in maniera più efficiente le risorse (aspetti anche non funzionali del sistema); mostra problemi di comunicazione e sincronizzazione; variazione orientata al processo della Design View. Implementation View - Stabilisce l'organizzazione e le dipendenze tra i moduli in cui viene strutturato il codice; gestisce la configurazione dei componenti per definirne una versione del sistema. Deployment View - Evidenzia l'architettura fisica del sistema e mostra come sono configurate ed allocate le unità HW e SW E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

7 Diagrammi UML - versioni 1.x diagrammi strutturali : diagramma delle classi (class) diagramma dei componenti (component) diagramma di distribuzione (deployment) diagrammi comportamentali : diagramma dei casi d uso (use case) diagramma di sequenza (sequence) diagramma di collaborazione (collaboration) diagramma di stato (statechart) diagramma delle attività (activity) implementation interaction E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

8 Diagrammi UML - versioni 2.x Diagrammi strutturali (structure diagram) Diagramma delle classi (class diagram) Diagramma dei componenti (component diagram) Diagramma di struttura composita (composite structure diagram) Diagramma di deployment (deployment diagram) Diagramma degli oggetti (object diagram) (non ufficiale in UML 1.x) Diagramma dei package (package diagram) (non ufficiale in UML 1.x) Diagrammi comportamentali (behavior diagram) Diagramma delle attività (activity diagram) Diagramma dei casi d uso (use case diagram) Diagramma di macchina a stati (state machine diagram) (chiamato diagramma di stato in UML 1.x) Diagrammi comportamentali di interazione (interaction behavior diagram) Diagramma di sequenza (sequence diagram) Diagramma di comunicazione (communication diagram) (chiamato diagramma di collaborazione in UML 1.x) Diagramma di interazione generale (interaction overview diagram) Diagramma di temporizzazione (timing diagram) E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

9 Diagrammi strutturali (1/2) Diagramma delle classi: rappresenta le classi di oggetti del sistema con i loro attributi e operazioni. Mostra le relazioni tra le classi (associazioni, aggregazioni e gerarchie di specializzazione/generalizzazione) Diagramma degli oggetti: è una variante del Diagramma delle Classi poiché mostra una configurazione di istanze di classi e dei loro collegamenti in un certo istante di tempo. Diagramma di Componenti: evidenzia l'organizzazione e le dipendenze tra i componenti software (pezzi di SW che possono essere acquisisti ed aggiornati in modo indipendente) Diagramma di Deployment: evidenzia la configurazione dei nodi elaborativi in ambiente di esecuzione (runtime), e dei componenti e dei processi allocati su questi nodi (distribuzione fisica di un sistema) Diagramma di struttura composita: introdotto per scomporre una classe mostrandone la struttura interna, è usato anche per rappresentare i componenti e le loro parti (struttura a livello di esecuzione) Diagramma dei package: un package è un costrutto che permette di prendere un numero arbitrario di elementi UML (generalmente classi) e raggrupparli in modo da formare un unità di più alto livello (struttura a livello di compilazione) E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

10 Diagrammi Comportamentali Diagramma dei Casi d uso: mostra le modalità di utilizzo del sistema (casi d'uso), gli utilizzatori e coloro che interagiscono con il sistema (attori), le relazioni tra attori e casi d'uso. Un caso d'uso rappresenta un possibile "modo" di utilizzo del sistema e fondamentale per comprendere i requisiti funzionali del sistema, non la "logica interna" delle funzionalità. Diagramma di macchina a stati: in generale utilizzato per descrivere il comportamento del sistema, negli approcci OO ogni diagramma è associato ad una classe e mostra il comportamento di un singolo oggetto per tutta la durata del suo ciclo di vita. Mostra gli eventi che causano la transizione da uno stato all'altro e le azioni eseguite a fronte di un determinato evento. Di fatto è equivalente dal punto di vista informativo ad un diagramma degli stati per un automa a stati finiti. Diagramma di attività: servono a descrivere la logica procedurale interna di un processo (processo di business o processo di dettaglio), di un workflow, di un caso d'uso o di una specifica operazione di una classe. Permette di modellare processi paralleli e la loro sincronizzazione. Attenzione: E usato spesso impropriamente in sostituzione di un flowchart. E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

11 Diagrammi comportamentali di interazione (1/2) Diagramma di Sequenza: è utilizzato per definire la logica di uno scenario ossia di una specifica sequenza di eventi (in analisi e poi ad un maggior livello di dettaglio in disegno). Mostra gli oggetti coinvolti specificando la sequenza temporale dei messaggi che gli oggetti si scambiano quindi evidenzia la collaborazione tra gli oggetti enon il loro comportamento. È possibile distinguere tra messaggi sincroni e messaggi asincroni. Diagramma di Comunicazione: è simile (in realtà è formalmente equivalente ) al Diagramma di Sequenza con la sola differenza che si focalizza sull'organizzazione degli oggetti che si scambiano i messaggi e sullo scambio di dati. Diagramma di interazione generale: combina elementi del diagramma delle attività con quelli del diagramma di sequenza poiché ogni azione del primo è sostituita da un piccolo diagramma di sequenza. Ciò permette di evidenziare il flusso di controllo che manca nel diagramma di sequenza. E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

12 Diagrammi comportamentali di interazione (2/2) Diagramma di temporizzazione: dedicato alla rappresentazione dei vincoli temporali, si può applicare ad un singolo oggetto o ad un gruppo di oggetti (cambiamento di stato di un oggetto nel tempo). Es.:Pompa e resistenza termica di una caffettiera all americana. 1) Devono passare almeno 10 sec tra l accensione della pompa e quella della resistenza 2) Quando il serbatoio dell acqua si svuota, la pompa si spegne e da quel momento la resistenza non può rimanere accesa per più di 15 minuti. E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

13 Viste e Diagrammi Use Case View Design View Process View Deployment View Implementation View Diagramma dei casi d uso, diagramma di sequenza, diagramma di comunicazione, diagramma di interazione generale, diagramma di temporizzazione Struttura statica Struttura dinamica Diagramma delle classi, diagramma di struttura composita, diagramma degli oggetti, diagramma di stato, diagramma di attività Diagramma di distribuzione Diagramma dei componenti Diagramma delle classi, diagramma di struttura composita, diagramma degli oggetti, diagramma dei package Diagramma di sequenza, diagramma di attività, diagramma di comunicazione, diagramma di stato E. TINELLI Ingegneria del Software A. A

14 Diagrammi utilizzati in base alla fase del ciclo di vita del SW Tipo di Diagramma in base al modello del sistema Struttural e Comportamentale Strutturale implement. Specifica dei requisiti Casi d uso Classi Package Stato Attività Sequenza Modelli statici Componenti Classi Package Architettura SW Progetto di dettaglio Codifica Test Unità Test integr. Test sistema Classi Package Sequenza Comunicazione Stato Attività Componenti Configurazione I modelli definiti nel progetto di dettaglio vengono tradotti in codice Classi del progetto di dettaglio Componenti e comunicazione/sequenza Casi d uso Configurazione Casi d uso Sequenza Attività Comunicazione Stato Modelli dinamici E. TINELLI Ingegneria del Software A. A