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Laboratorio de Integración II

Laboratorio de i ió II Diagrama de clases y diagrama de paquetes. Sesión 08

Objetivo del Laboratorio

Reconoce y realiza el Diagrama de clases y diagrama de paquetes.

Marco teórico

Los diagramas de clases son uno de los tipos de diagramas más útiles en UML, ya que trazan claramente la estructura de un sistema concreto al modelar sus clases, atributos, operaciones y relaciones entre objetos.

Recursos

a. Hardware  Una computadora  Sistema con arquitectura x64, Core I7 6ta Generación 2.8 ghz  Memoria. Al menos 16 GB de RAM  Espacio en disco duro. Al menos 700 GB b. Software  Rational Software Architect Designer v.9.6.1 with Design Manager V6.0 Multilingual Multiplatform (PN: CJ1N3ML)

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DIAGRAMA DE CLASES Programación orientada a objetos La programación Orientada a objetos se define como un paradigma de la programación, una manera de programar específica, donde se organiza el código en unidades denominadas clases, de las cuales se crean objetos que se relacionan entre sí para conseguir los objetivos de las aplicaciones. La programación Orientada a objetos (POO) es una forma especial de programar, más cercana a como expresaríamos las cosas en la vida real que otros tipos de programación. Importancia de la programación orientada a objetos    

La POO es muy potente porque nos permite modelar de manera sencilla datos y comportamientos complejos del mundo real. Facilita la creación de software de calidad: potencia en mantenimiento, la extensión y la reutilización. Basada en el modo de pensar del hombre y en el modo de operar de la máquina. El elemento básico no es la función (programación estructurada), si no un ente denominado objeto.

Patrón MVC MVC es un patrón de diseño que se estructura mediante tres componentes: modelo, vista y controlador. Este patrón tiene como principio que cada uno de los componentes esté separado en diferentes objetos, esto quiere decir que los componentes no se pueden combinar dentro de una misma clase. Antes que nada, MVC separa la lógica de negocios y la capa de representación entre sí. Tradicionalmente se utilizaba para interfaces gráficas de usuario de escritorio. Hoy en día, la arquitectura MVC se ha hecho popular para el diseño de aplicaciones Web y aplicaciones mobile. La arquitectura MVC propone, independientemente de las tecnologías o entornos en los que se base el sistema a desarrollar, la separación de los componentes de una aplicación en tres grupos (o capas) principales: el modelo, la vista, y el controlador, y describe cómo se relacionarán entre ellos para mantener una estructura organizada, limpia y con un acoplamiento mínimo entre las distintas capas. MVC expresa cómo organizar y estructurar los componentes de un sistema software, sus responsabilidades y las relaciones existentes entre cada uno de ellos. ¿Cómo se compone el patrón de diseño MVC? Como se mencionó anteriormente, el patrón de diseño MVC es constituido por tres componentes:   

Modelo: Contiene sólo los datos de aplicación más puros, no contiene ninguna lógica que describa cómo presentar los datos a un usuario. Vista: presenta los datos del modelo al usuario. La vista sabe cómo acceder a los datos del modelo, pero no sabe qué significa esta información o qué puede hacer el usuario para manipularla. Controlador: Existe entre la vista y el modelo. Escucha los eventos desencadenados por la vista y ejecuta el procedimiento adecuado a estos eventos.

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Las tres partes de MVC están interconectadas; la vista muestra el modelo para el usuario, después el controlador acepta la entrada del usuario y actualiza el modelo y debido a esa acción la vista vuelve a tener un cambio con los datos actualizados.

Implementación del patrón de diseño MVC. Para comprender mejor cómo funcionan los componentes del patrón de diseño MVC, se realizará el siguiente ejercicio. 1. Crear modelo Primeramente, se hará la creación del modelo, el cual se llamará “Intern” y nos ayudará a describir las características propias del objeto.

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2. Crear vista Se creará la vista para mostrar los resultados del ejemplo, en este caso, se utilizará imprimir en consola.

3. Crear controlador Para tener una ejecución de los eventos correctamente, se creará el controlador y será el intermediario entre el modelo y la vista.

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4. Crear clase principal Finalmente, se necesitará crear una clase principal para utilizar los métodos del controlador y demostrar el uso del patrón de diseño MVC.

5. Verificar resultado Para verificar que el ejemplo funcione correctamente es necesario verificar el resultado que nos da la consola, y como se muestra, el resultado es correcto.

DIAGRAMA DE PAQUETES Paquetes del sistema  Un paquete es una colección de artefactos (casos de uso, actores, relaciones, diagramas y otros paquetes) que se utiliza para dividir un modelo en partes de menor tamaño.  Representa un subsistema o módulo de la aplicación.  Hace más fácil la definición de la arquitectura.  Facilita la asignación de responsabilidades y tareas a los miembros del equipo de proyecto. Para identificar las dependencias entre paquetes es conveniente revisar el diagrama de casos de uso estructurado según análisis, esto con el fin de ubicar las relaciones que existen entre los casos de uso.

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Las dependencias se crean a partir de los paquetes de análisis que contienen los casos de uso base. A continuación, se muestra un ejemplo de distribución de paquetes en las capas de la aplicación y sus dependencias para definir la arquitectura de análisis. Ejemplo: Construya el diagrama de paquetes a partir del siguiente diagrama estructurado. Diagrama de paquetes Los diagramas de paquetes son diagramas estructurales que se emplean para mostrar la organización y disposición de diversos elementos de un modelo en forma de paquetes. Un paquete es una agrupación de elementos UML relacionados, como diagramas, documentos, clases o, incluso, otros paquetes. Cada elemento está anidado dentro de un paquete, que se representa como una carpeta de archivos dentro del diagrama, y que luego se organiza jerárquicamente dentro del diagrama. Los diagramas de paquetes se usan con frecuencia para proporcionar una organización visual de la arquitectura en capas dentro de cualquier clasificador UML, por ejemplo, un sistema de software. Componentes básicos de un diagrama de paquetes La composición de un diagrama de paquetes es relativamente simple. Cada diagrama incluye únicamente dos símbolos:

Imagen de símbolo

Nombre del símbolo

Descripción

Paquete

Agrupa elementos comunes basados en datos, comportamientos o interacciones de los usuarios.

Dependencia

Muestra la relación entre un elemento (paquete, elemento nombrado, etc.) y otro.

DIAGRAMA DE CLASES El diagrama de clases es un diagrama puramente orientado al modelo de programación orientado a objetos, ya que define las clases que se utilizarán cuando se pase a la fase de construcción y la manera en que se relacionan las mismas. Se podría equiparar, salvando las distancias, al famoso diagrama de modelo EntidadRelación (E/R), no recogido en UML, tiene una utilidad similar: la representación de datos y su interacción. Ambos diagramas muestran el modelo lógico de los datos de un sistema. Elementos de un diagrama de clases Clases Las clases son el elemento principal del diagrama y representa, como su nombre indica, una clase dentro del paradigma de la orientación a objetos. Este tipo de elementos normalmente se utilizan para representar

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conceptos o entidades del “negocio”. Una clase define un grupo de objetos que comparten características, condiciones y significado. La manera más rápida para encontrar clases sobre un enunciado, sobre una idea de negocio o, en general, sobre un tema concreto es buscar los sustantivos que aparecen en el mismo. Por poner algún ejemplo, algunas clases podrían ser: Animal, Persona, Mensaje, Expediente. Una clase está compuesta por tres elementos: nombre de la clase, atributos, funciones. Estos elementos se incluyen en la representación (o no, dependiendo del nivel de análisis). Para representar la clase con estos elementos se utiliza una caja que es dividida en tres:

Tanto los atributos como las funciones incluyen al principio de su descripción la visibilidad que tendrá. Esta visibilidad se identifica escribiendo un símbolo y podrá ser:  (+) Pública. Representa que se puede acceder al atributo o función desde cualquier lugar de la aplicación. 

(-) Privada. Representa que se puede acceder al atributo o función únicamente desde la misma clase.



(#) Protegida. Representa que el atributo o función puede ser accedida únicamente desde la misma clase o desde las clases que hereden de ella (clases derivadas).

Un ejemplo de clase podría ser el siguiente:

Relaciones Una relación identifica una dependencia. Esta dependencia puede ser entre dos o más clases (más común) o una clase hacía sí misma (menos común, pero existen), este último tipo de dependencia se denomina dependencia reflexiva. Las relaciones se representan con una linea que une las clases, esta línea variará dependiendo del tipo de relación

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Las relaciones en el diagrama de clases tienen varias propiedades, que dependiendo la profundidad que se quiera dar al diagrama se representarán o no. Estas propiedades son las siguientes: 

Multiplicidad. Es decir, el número de elementos de una clase que participan en una relación. Se puede indicar un número, un rango… Se utiliza n o * para identificar un número cualquiera.



Nombre de la asociación. En ocasiones se escriba una indicación de la asociación que ayuda a entender la relación que tienen dos clases. Suelen utilizarse verbos como por ejemplo: “Una empresa contrata a n empleados”

Ejemplo de relación Empresa-Empleado Tipos de relaciones Un diagrama de clases incluye los siguientes tipos de relaciones: 

Asociación

Este tipo de relación es el más común y se utiliza para representar dependencia semántica. Se representa con una simple linea continua que une las clases que están incluidas en la asociación. Un ejemplo de asociación podría ser: “Una mascota pertenece a una persona”.

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Agregación Es una representación jerárquica que indica a un objeto y las partes que componen ese objeto. Es decir, representa relaciones en las que un objeto es parte de otro, pero aun así debe tener existencia en sí mismo. Se representa con una línea que tiene un rombo en la parte de la clase que es una agregación de la otra clase (es decir, en la clase que contiene las otras).



Composición La composición es similar a la agregación, representa una relación jerárquica entre un objeto y las partes que lo componen, pero de una forma más fuerte. En este caso, los elementos que forman parte no tienen sentido de existencia cuando el primero no existe. Es decir, cuando el elemento que contiene los otros desaparece, deben desaparecer todos ya que no tienen sentido por sí mismos, sino que dependen del elemento que componen. Además, suelen tener los mismos tiempos de vida. Los componentes no se comparten entre varios elementos, esta es otra de las diferencias con la agregación. Se representa con una linea continua con un rombo relleno en la clase que es compuesta. Un ejemplo de esta relación sería: “Un vuelo de una compañía aérea está compuesto por pasajeros, que es lo mismo que decir que un pasajero está asignado a un vuelo”



Diferencia entre agregación y composición La diferencia entre agregación y composición es semántica, por lo que a veces no está del todo definida. Ninguna de las dos tiene análogos en muchos lenguajes de programación (como por ejemplo Java).

¿Cómo realizar un diagrama de clases?

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Este tipo de diagramas son solicitados cuando se está describiendo la vista estática del sistema o sus funcionalidades. Unos pequeños pasos que puedes utilizar de guía para construir estos diagramas son los siguientes:  Identifica los nombres de las clases. El primer paso es identificar los objetos primarios del sistema. Las clases suelen corresponder a sustantivos dentro del dominio del problema. 

Distingue las relaciones.



El siguiente paso es determinar cómo cada una de las clases u objetos están relacionados entre sí. Busca los puntos en común y las abstracciones entre ellos; esto te ayudará a agruparlos al dibujar el diagrama de clase. Crea la estructura Primero, agrega los nombres de clase y vincúlalos con los conectores apropiados, prestando especial atención a la cardinalidad o las herencias. Deja los atributos y funciones para más tarde, una vez que esté la estructura del diagrama resuelta.

Ejemplos de diagrama de clases Diagrama de clases clínica veterinaria

Diagrama de clases de una tienda

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Diagrama de clases centro educativo

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Laboratorio 16: Diseñar el diagrama de paquetes de su proyecto.

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Ejemplo: Caso de la clínica Mi salud

Laboratorio 17: Desarrollar el Diagrama de clases de su proyecto Ejemplo: Caso de la clínica Mi salud

ACTIVIDAD -Realizar un prototipo de la interfaz del sistema propuesto para su proyecto. FSI-107 -Completar la Ficha Diagrama de Clases FSI-108

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