Unified Modeling Language - UML

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1 Unified Modeling Language - UML Linguaggio Unificato per Modellare un sistema (software) Linguaggio non una semplice notazione per disegnare diagrammi ma un Linguaggio completo per catturare la conoscenza (semantica) di un soggetto (sistema) ed esprimere la conoscenza riguardante il soggetto a scopi di comunicazione (sintassi) Modellare focalizzazione sulla comprensione (processo di conoscenza) di un soggetto e sul catturare ed essere capaci di comunicare tale conoscenza Unificato risultato dall unificazione delle migliori (e più diffuse) metodologie e tecniche usate nell industria per la realizzazione di sistemi informatici... linguaggio usato per specificare, visualizzare, costruire e documentare gli artifatti di software-intensive system... fondato sul paradigma Object-Oriented 1 Unified Modeling Language (UML): un linguaggio (notazione) universale, per rappresentare qualunque tipo di sistema software uno standard OMG (Object Management Group), dal novembre 1997 gli autori: Grady Booch, Ivar Jacobson, Jim Rumbaugh, tre "guru" dell'approccio object oriented i co-proponenti: Microsoft, IBM, Oracle, HP, Platinum, Sterling, Unysis (e tanti altri) 2 1

2 cos è UML (e cosa non è) è un linguaggio di progettazione, non un linguaggio di programmazione (come Java, VisualBasic, C++, ) non è un metodo (come invece l SSADM), è solo una notazione, ovvero una corrispondenza tra una certa sintassi ed una semantica associata serve a progettare un nuovo sistema, o a apportare modifiche alla progettazione di un sistema esistente, senza perdersi nei dettagli dei linguaggi di programmazione durante la fase progettuale è universale, nel senso che può rappresentare sistemi molto diversi senza differenze legate alla tecnologia: dai sistemi web a quelli più tradizionali, dalle vecchie applicazioni Cobol a quelle object oriented 3...cos è UML (e cosa non è)... definisce una notazione standard, basata su un metamodello integrato degli "oggetti" che compongono un sistema software poichè non prescrive una sequenza di processo, cioè non dice "prima bisogna fare questa attività, poi quest altra" può essere (ed è) utilizzato da persone e gruppi che seguono metodi diversi (è "indipendente dai metodi") 4 2

3 ...cos è UML (e cosa non è). è un linguaggio non proprietario, standard i suoi autori (Grady Booch, Jim Rumbaugh e Ivar Jacobson) non hanno il copyright su UML la versione diventata standard OMG (Object Management Group) ha ricevuto i contributi di molti altri metodologi, e delle più importanti società di software mondiali la sua evoluzione è a carico dell OMG, e soggetta a procedure ben definite per ogni cambiamento 5 nuove tecniche e modelli??? UML è un evoluzione di modelli preesistenti, non una rivoluzione Forti affinità con modelli e diagrammi molto noti: (Entity - Relationship, Flow Chart, modelli object oriented) Innovazione dei modelli per adeguarsi alle architetture distribuite 6 3

4 -UML 1.3, on the way Informazioni aggiornate: UML: meta-modello e diagrammi UML è basato su un meta-modello integrato, composto da numerosi elementi collegati tra loro, secondo regole precise grazie a queste regole, utilizzando gli elementi del meta-modello è possibile creare modelli particolari per le singole applicazioni da progettare molti elementi hanno una icona che li rappresenta graficamente gli elementi del meta-modello possono comparire in diagrammi di tipo diverso Il modello concettuale di UML è costituito da tre elementi principali Building blocks Regole indicanti come comporre insieme i building blocks Meccanismi che si applicano attraverso tutto lo UML 8 4

5 Building blocks Building blocks: sono di tre tipi Things principali astrazioni di un modello Relationships legano insieme le astrazioni Diagrams raggruppano collezioni di interesse di astrazioni 9 Things Quattro tipi: Structural things costituiscono la parte statica di un modello, rappresentano elementi sia concettuali che fisici Behavioral things costituiscono la parte dinamica del modello, rappresentano il comportamento nel tempo e nello spazio Grouping things costituiscono la parte organizzazionale del modello, consentono la decomposizione del modello Annotational things costituiscono la parte esplicativa del modello, sono commenti per descrivere, evidenziare, rimarcare qualsiasi elemento del modello 10 5

6 Structural things Sette tipi: Classe descrive un insieme di oggetti condividenti gli stessi attributi, operazioni, relazioni e semantica Libro cod_libro titolo data edizione ISDN data acquisizione richiesta( ) restituzione( ) create( ) 11 Structural things Active class una classe i cui oggetti hanno propri uno o più processi o thread. E come una classe eccetto che i suoi oggetti rappresentano elementi il cui comportamento è concorrente con altri elementi Event Manager suspend( ) open( ) 12 6

7 Structural things Use Case una descrizione di un insieme di sequenze di azioni che un sistema esegue fornendo un risultato osservabile a un particolare attore. E usato è per strutturare gli elementi comportamentali in un modello. Uno use case è realizzato da collaborazioni. Emetti ordine 13 Structural things Collaboration definisce una interazione ed è una collezione di ruoli ed altri elementi cheinsieme forniscono qualche comportamento cooperativo. Hanno dimensioni sia strutturali che comportamentali. Unaclassepuòpartecipare a più collaborazioni. Le collaborazioni rappresentano l implemantazione dei patterns che costituiscono un sistema. Catena di responsabilità 14 7

8 Structural things Interface una collezione di operazioni che specificano un servizio di una classe o componente; descrive, cioè, il comportamento esterno visibile di quell elemento. Un interfaccia può rappresentare il comportamento completo o parziale di un elemento. Indica il comportamento delle operazioni, non la loro implementazione. Verifica assegno 15 Structural things Component una parte fisica, e sostituibile, del sistema che conforma e fornisce la realizzazione di un insieme di interfacce. Tipicamente rappresenta l impacchettamento di altri elementi logici, quali classi, interfacce, collaborazioni. form inserimento ordine 16 8

9 Structural things Node un elemento fisico che esiste a run time e rappresenta una risorsa computazionale (genericamente ha almeno della memoria e capacità elaborative). Un insieme di componenti può risiedere su un nodo e può anche migrare tra nodi. Server 17 Due tipi principali: Behavioral things Interaction un comportamento comprendente un insieme di messaggi scambiato tra un insieme di oggetti in un particolare contesto per compiere uno specifico scopo. Una interazione coinvolge diversi altri elementi, compresi messaggi, sequenze di azioni (comportamenti invocati da un messaggio), links (connessioni tra oggetti). visualizza 18 9

10 Behavioral things State machine un comportamento specificante la sequenza degli stati che un oggetto o una interazione assume durante la sua vita in risposta ad eventi, insieme con la sua risposta a questi eventi. Il comportamento di una classe individuale o di una collaborazione tra classi può essere specificato con state machine. Uno state machine coinvolge un numero di altri elementi, inclusi stati, transizioni (il passaggio da uno stato all altro), eventi (che provocano transizioni) ed attività (la risposta ad un evento). Attesa 19 Un solo tipo principale Grouping things Package meccanismo generale per organizzare gli elementi in gruppi. Structural things, behavioral things ed altro possono essere raggruppati in un package. Un package è puramente concettuale. Contabilità 20 10

11 Un solo tipo principale Annotational things Note commenti per descrivere, evidenziare qualsiasi elemento in un modello. Un simbolo per indicare commenti e vincoli attaccato ad un elemento o una loro collezione. xxx yyyyy zzzzz 21 Relationships Quattro tipi Dependency Association Generalization Realization Dependency relazione semantica tra due things in cui un cambiamento su una (quella indipendente) può influenzare la semantica dell altra (quella dipendente)

12 Relationships Association relazione strutturale descrivente un insieme di link, cioè connessioni tra oggetti. Un particolare tipo di associazione è l aggregazione tra un tutto e le sue parti * uffico impiegato Generalization relazione di generalizzazione/specializzazione, in cui oggetti dell elemento specializzato (figlio) sono sostituibili all oggetto generalizzato (genitore). I figli condividono la struttura ed il comportamento del genitore. la freccia punta al genitore 23 Relationships Realization relazione semantica tra elementi, in cui uno specifica un contratto con un altro elemento che ne garantisce l attuazione. si hanno tra interface e class o component che le implementano e tra use case e collaboration che li implementano 24 12

13 Diagrams livello "logico": diagramma dei casi d uso (use case) diagramma delle classi (class) diagramma di sequenza (sequence) diagramma di collaborazione (collaboration) diagramma di transizione di stato (state) diagramma delle attività (activity) livello "fisico": diagramma dei componenti (component) diagramma di distribuzione dei componenti (deployment) 25 Rules Regole per specificare come deve essere costruito un modello ben formato (well-formed) Un modello well-formed è uno che è semanticamente consistente Regole semantiche per Names per things, relationships, diagrams Scope il contesto che da uno specifico significato ad un nome Visibility come quei nomi possono essere visti ed usati da altri Integrity come things sono relazionate propriamente e consistentemente Execution per eseguire o simulare un modello dinamico 26 13

14 Rules... durante lo sviluppo possono essere prodotti anche modelli Elided qualche elemento può essere nascosto per semplificare la vista Incomplete qualche elemento può essere omesso Inconsistent non è gararntita l intergirtà del modello.. UML incoraggia ad avere modelli well-formed 27 Common Mechanisms Quattro tipi di common mechanism: Specifications Adornments Common divisions Extensibility mechanisms Specifications per ciascun elemento oltre la notazione grafica è fornita una specifica testuale 28 14

15 Adornments Common Mechanisms altri dettagli rappresentati con adornments graficamente o testualmente che sono aggiunti ai simboli base per rappresentare things Libro + richiesta( ) + restituzione( ) - create( ) 29 Common Mechanisms Common Divisions Meccanismi per distinguere tra astrazioni e loro istanze Divisione tra classi e oggetti Libro titolo ISDN Data edizione Divina Commedia:Libro :Libro Divisione tra interface e implementation sconosciuto Riconoscitore vocale parla 30 15

16 Common Mechanisms Extensibility mechanism Includono Stereoptypes estendono il vocabolario di UML permettendo la creazione di nuovi generi di building block derivandoli dagli esistenti, ma che sono specifici del problema che si sta esaminando Tagged values estendono le proprietà di un building block permettendo di creare nuove informazioni nella specifica di quell elemento Constraints estende la semantica di un building block, permettendo di aggiungere nuove regole o di modificare quelle esistenti 31 Uno sguardo d insieme ai diagrammi 32 16

17 diagramma dei casi d'uso 33 casi d uso : a cosa servono rappresentano le modalità di utilizzo del sistema da parte di uno o più utilizzatori (attori) descrivono l interazione tra attori e sistema, non la "logica interna" della funzione sono espressi in forma testuale, comprensibile anche per i non "addetti ai lavori" possono essere definiti a livelli diversi (sistema o parti del sistema) ragionare sui casi d uso aiuta a scoprire i requisiti funzionali 34 17

18 ruolo dei casi d uso 35 diagramma delle classi 36 18

19 diagramma delle classi 37 diagramma delle classi: a cosa serve rappresenta le classi e gli oggetti che compongono il sistema, ed i relativi attributi ed operazioni specifica, mediante le associazioni, i vincoli che legano tra loro le classi può essere definito in fasi diverse (analisi, disegno di dettaglio) può rappresentare diverse tipologie di oggetti (oggetti business, oggetti di interfaccia, ) 38 19

20 diagramma di sequenza 39 diagramma di sequenza: a cosa serve evidenzia il modo in cui uno scenario (uno specifico percorso in un caso d uso) viene risolto dalla collaborazione tra un insieme di oggetti specifica la sequenza dei messaggi che gli oggetti si scambiano può specificare nodi decisionali e iterazioni diagrammi di sequenza e diagrammi di collaborazione esprimono informazioni simili, ma le evidenziano in modo diverso 40 20

21 diagramma di collaborazione 41 diagramma di collaborazione: a cosa serve specifica gli oggetti che collaborano in un dato scenario, ed i messaggi che si indirizzano tra loro la sequenza dei messaggi è meno evidente che nel diagramma di sequenza, mentre sono più evidenti i legami tra gli oggetti può essere utilizzato in fasi diverse (analisi, disegno di dettaglio), e rappresentare diverse tipologie di oggetti 42 21

22 diagramma transizioni di stato 43 diagramma transizioni di stato: a cosa serve specifica il ciclo di vita degli oggetti di una classe, definendo le regole che lo governano quando un oggetto si trova in un certo stato può essere interessato da determinati eventi (e non da altri) come risultato di un evento l oggetto può passare ad un nuovo stato (transizione) 44 22

23 diagramma di attività 45 diagramma di attività: a cosa serve a rappresentare sistemi di workflow, oppure la logica interna di un processo (di qualunque livello, dai business process ai processi di dettaglio) permette di rappresentare processi paralleli e la loro sincronizzazione è un caso particolare di diagrammi di stato, in cui ogni stato è uno stato di attività 46 23

24 diagramma di flusso oggetto - azione 47 diagramma di flusso oggetto - azione: a cosa serve a rappresentare le interazioni tra processi e oggetti è un caso particolare di diagramma di attività è un vero e proprio flow chart 48 24

25 diagramma dei componenti 49 diagramma dei componenti: a cosa serve evidenzia l'organizzazione e le dipendenze esistenti tra componenti i componenti sono moduli software eseguibili, dotati di identità e con un'interfaccia ben specificata i componenti (come a livello logico le classi) possono essere raggruppati in package 50 25

26 diagramma di distribuzione 51 diagramma di distribuzione: a cosa serve evidenzia la configurazione dei nodi elaborativi in ambiente di esecuzione (run-time), e dei componenti, processi ed oggetti ubicati in questi nodi permette di rappresentare, a diversi livelli di dettaglio, l architettura fisica del sistema 52 26