Unified Modeling Language (UML)

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1 Unified Modeling Language (UML) Richiami dei diagrammi di base per l utilizzo nel corso di RPPI Rielaborazione delle slide proposte da M. Cossentino 1

2 Perchè usare la progettazione visuale? Mary Loomis, HP - Software Technology Laboratory: la progettazione visuale e le tecniche di rappresentazione visuale ( ) permettono di rappresentare le specifiche in un modo comprensibile sia per le persone che per i tool di sviluppo 2

3 Perchè usare la progettazione visuale? John Roskill, Microsoft - Director of Product Marketing for Microsoft Visual Studio: Noi riteniamo la progettazione visuale molto importante nello sviluppo delle applicazioni di livello enterprise basate su componenti ( ) perché permette di gestire la complessità dell applicazione. 3

4 Cosa è l UML UML è un linguaggio per : La specifica, La visualizzazione, La produzione La documentazione Può essere applicato a: Sistemi software, Modelli economici Sistemi non software E il successore dei linguaggi di progettazione utilizzati nei metodi di Booch (1), OOSE/Jacobson (2), OMT/Rumbaugh (3), UML non è un metodo (come i metodi di DeMarco, Jacobson, Rumbaugh) (1) Object-Oriented Analysis and Design with Applications (OOADA) by Booch: (2) - Object-Oriented Software Engineering (OOSE) by Jacobson et. al. : (3) - Object Modelling Technique (OMT) by Rumbaugh et. al. : 4

5 La struttura dell UML Come altri linguaggi di specifica l UML include: Elementi di modellazione semantica e concetti fondamentali per la modellazione. Notazione rappresentazione grafica degli elementi del modello. Linee guida raccomandazioni per l utilizzo. 5

6 UML: viste e diagrammi 6

7 Classificazione (2) Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Diagr. dei casi d uso Descrive il comportamento del sistema nel tempo Diagramma delle Classi Implementativa Diagr. dei componenti Distribuzione Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Descrive Attività le entità Descrive del l organizzazione sistema e le loro relazioni Interazioni del sistema Diagr. in di unità sequenza gerarchiche Diagr. delle attività Diagr. collaborazione Gestione del modello Gestione del modello Diagramma delle Classi (2) 'The Unified Modeling Language Reference Manual' - J. Rumbaugh, I. Jacobson, G. Booch - Addison-Wesley 7

8 Area Strutturale Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 8

9 Vista dei casi d uso Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 9

10 Cosa è E dedicata alla comprensione e utilizzo del sistema Questa vista comprende gli attori ed i casi d uso insieme con le loro interazioni. I diagrammi di questa vista sono: 1 - diagramma dei casi d uso 2 - diagramma di sequenza(*) 3 - diagramma di collaborazione(*) (*) appartengono a questa vista in quanto realizzazioni dei casi d uso 10

11 Il diagramma dei casi d uso Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 11

12 Diagramma dei casi d uso Cosa è Mostra le relazioni tra attori e casi d uso nel sistema. attore: un utilizzatore del sistema cliente acquistare articoli log in cassiere I diagrammi dei casi d uso rappresentano una vista dall esterno del sistema. rimborsare articoli venduti caso d'uso: un "modo" di utilizzare il sistema 12

13 Attore cosa è Qualcuno o qualcosa, esterno al sistema, che interagisce con i casi d uso. 13

14 Caso d uso cosa è C ons ulta catalogo Attore Caso d uso Un modello di comportamento supportato dal sistema. Cli ente Acquis ta articolo (f rom Att iv ità i n ne gozio) Relazione Effettua pagam ento (f ro m A tt iv ità i n neg ozio ) Venditore Servizi POS Casi d uso del gruppo attività in negozio E una sequenza di transazioni effettuate tra l attore ed il sistema durante una sessione di dialogo. 14

15 Relazioni cosa sono Sono associazioni tra attori e casi d uso I principali tipi di relazioni: Relazione Associazione Estensione Generalizzazione Descrizione Il percorso della comunicazione tra un attore ed il caso d uso cui partecipa Una relazione di estensione dal caso d uso A al caso d uso B indica che il secondo può includere (sotto specifiche condizioni dettagliate nella estensione) il comportamento del caso d uso A. Tra un caso d uso più generale ed uno più specifico che eredita dal primo alcune funzionalità e ne aggiunge altre Notazione <<extend>> Inclusione Inclusione in un caso d uso di base di funzionalità illustrate in altri casi d uso <<include>> 15

16 Esempio Fornisce i dati <<include>> Cambia residenza dall estero Cambia residenza <<extends>> Aggiorna passaporto 16

17 Miglioramento delle comunicazioni (1) Questi due gruppi devono collaborare strettamente ma spesso la loro comunicazione è resa difficoltosa dalle differenze nella terminologia usata. L UML fornisce un modello che diventa uno standard di comunicazione tra i due domini. Analisti commerciali ed esperti del dominio definiscono i requisiti del sistema Progettisti e sviluppatori del software realizzano il sistema sulla base dei requisiti fissati 17

18 Vista logica (statica) Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 18

19 La vista logica Cosa è Descrive le entità del sistema. In questa vista figurano le classi con le loro relazioni statiche. In effetti viene anche descritto il comportamento dinamico delle classi. A questa vista appartiene il diagramma delle classi 19

20 Il diagramma delle classi Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 20

21 Cosa è una classe Una collezione di oggetti con simile struttura, comportamento e relazioni. Una classe contiene proprietà (attributi) e metodi (operazioni) 21

22 Rappresentazione grafica Il riquadro superiore contiene il nome della classe e le proprietà generali della classe Il riquadro centrale contiene la struttura della classe Il riquadro della classe contiene gli elementi che determinano il comportamento della classe 22

23 Relazioni tra le classi 23

24 Relazioni Le relazioni forniscono un percorso per le comunicazioni. Esistono vari tipi di relazioni, le principali sono: Associazione Dipendenza Generalizzazione (ereditarietà) Realizzazione 24

25 Relazione di associazione Descrive le relazioni tra le istanze delle classi e la loro cardinalità. Spettacolo Località Autore Evento : Data P ost o : Num ero_p osto Vendita 1 Molteplicità Relazione = numero di di istanze di associazione una classe correlate Classi ad una istanza Attributi della relazione dell altra classe. 0..* Prevendita : T_Importo Biglietto Prezzo : T_Im porto 25

26 Associazione/aggregazione Una associazione in cui la relazione è tra un tutto e le sue parti. Relazione di aggregazione 26

27 Associazione/ composizione L elemento composto ha la sola responsabilità della gestione delle sue parti (es.: allocazione e deallocazione). 27

28 Relazione di dipendenza Una relazione in cui una classe (il client) dipende da un altra per un particolare servizio. 28

29 Relazione di generalizzazione (ereditarietà) Relazioni di generalizzazione E una relazione tra una classe e la sua sottoclasse dove gli elementi comuni sono contenuti nella classe di livello superiore e le particolarità nelle sottoclassi. 29

30 Relazione di generalizzazione (ereditarietà) Azionato a Veicolo Ambiente operativo {overlapping} Azionato a Ambiente operativo {overlapping} A energia eolica A motore Terra Acqua Discriminatore indica una partizione della superclasse Camion Barca a vela Vincolo di overlapping le sottoclassi possono discendere da più di una classe 30

31 Esempio: iscrizione ai corsi universitari Il modello del sistema <<Entity>> Corso <<Entity>> 1 Informazioni docente Catalogo Corsi 1 1..* 1..* <<Entity>> Informazioni Studente <<Entity>> Offerta Corsi 31

32 Esempio: iscrizione ai corsi universitari Il modello del sistema Informazioni Utente <<Entity>> Informazioni docente <<Entity>> Informazioni Studente 32

33 La vista implementativa e di distribuzione Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 33

34 Il diagramma dei Componenti Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 34

35 Cosa è Mostra l organizzazione e le dipendenze dei moduli software (sorgenti, binari, eseguibili). 35

36 Componenti Un componente è la rappresentazione di un file di codice sorgente, una libreria o un eseguibile. 36

37 Esempio 1 Questo diagramma mostra le dipendenze tra i file nella compilazione I componenti Trade.cls e TradeLeg.cls rappresentano rispettivamente la classe Trade e la classe TradeLeg 37

38 Esempio 2 Questo esempio mostra l abbinamento delle classi con le rispettive librerie di runtime. La libreria Trade (Trade.dll) dipende dalla classe Slate (Slate.cls) e dalla classe Trade (Trade.cls). Quest ultima dipende dalla classe TradeLeg. 38

39 Esempio 3 Questo esempio mostra le interfacce e le chiamate tra componenti eseguibili. L eseguibile Trade dialoga con l eseguibile Contracts attraverso l interfaccia TradeContract. Dialoga anche con la libreria Trade attraverso l interfaccia Trade. 39

40 Il diagramma di distribuzione Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 40

41 Cosa è Il diagramma di distribuzione illustra la configurazione dei nodi di elaborazione durante l esecuzione, i componenti, i processi e gli oggetti che in essi vivono. 41

42 Il diagramma di distibuzione Questo diagramma contiene nodi e connessioni tra nodi. CONNESSIONE Indica NODO un percorso di comunicazione E oggetto fisico tra i nodi. esecuzione del codice. Rappresenta una risorsa avere computazionale uno stereotipo. per Queste associazioni possono indicare la natura del percorso della comunicazione (ad esempio il tipo di canale o di rete). 42

43 Esempio Registration Database Main Building Library Dorm 43

44 L area dinamica Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 44

45 Vista delle Attività Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 45

46 Diagramma delle attività Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Diagr. collaborazione Gestione del modello Gestione del modello Diagramma delle Classi 46

47 Cosa è E una variazione di una macchina a stati in cui gli stati rappresentano l effettuazione di azioni o sottoattività e le transizioni sono dovute al completamento dell azione o della sottoattività. Può rappresentare la macchina a stati finiti di una procedura. 47

48 Esempio: La procedura di evasione di un ordine Corsia (indica la responsabilità degli oggetti nelle azioni) 48

49 Area (e vista) di gestione del modello Area Vista Diagramma Strutturale Casi d uso Statica Implementativa Distribuzione Diagr. dei casi d uso (Diagr. Sequenza) (Diagr. Collaborazione) Diagramma delle Classi Diagr. dei componenti Diagr. di distribuzione Dinamica Macchina a stati finiti Diagr. a stati finiti Attività Interazioni Diagr. delle attività Diagr. di sequenza Gestione del modello Gestione del modello Diagr. collaborazione Diagramma delle Classi 49

50 La gestione del modello Un sistema di grandi dimensioni deve essere diviso in sottosistemi per facilitarne la gestione Gli elementi del modello vengono raggruppati in uno o più package. Un package può contenere qualunque elemento o diagramma UML 50

51 Utilizzo dei package Nidificando i package si ottiene una struttura più chiara Il sistema complessivo può essere visto come un package 51

52 Diagramma dei casi d uso con package Studente Selezione del corso da insegnare Docente Registrazione ad un corso Sistema di registrazione Manutenzione Curriculum (From Segreteria) <<uses>> <<uses>> Addetto segreteria Manutenzione Informazioni Studente (From Segreteria) <<uses>> Convalida operazione (From Segreteria) Manutenzione Informazioni Docenti (From Segreteria) 52

53 Esempio: struttura del modello con package 53