ut5. introduccion a uml. casos de uso

UT5 Introduccioacuten a UML Casos de Uso

ldquoEntornos de Desarrollordquo

Ciclo DAW- IES Clara del Rey

Curso 2011 ndash 2012

IES Clara del Rey UT5 Introduccioacuten a UML Casos de Uso 2

Indice

bull Modelado de Sofwtarebull Claves en el desarrollo del Softwarebull Enfoques del modelo de anaacutelisis

ndash Anaacutelisis Estructurado

ndash Metodologiacuteas Orientadas a Objetos

bull UMLbull Diagramas de Casos de Uso


iquestQueacute es un Modelo

Un Modelo es una simplificacioacuten de la realidad

Un modelo es resultado de un proceso deabstraccioacuten y ayuda a comprender y

razonar sobre una realidad

Un modelo software es una descripcioacuten deun aspecto del sistema expresada en un

lenguaje bien definido


Modelado de Software

bull El modelado es el anaacutelisis y disentildeo de aplicaciones software antes de escribir el coacutedigo

bull Se crean un conjunto de modelos (ldquoplanos del softwarerdquo) que permiten especificar aspectos del sistema como los requisitos la estructura y el comportamiento

bull ldquoUna empresa software con eacutexito es aquella que produce de manera consistente software de calidad que satisface las necesidades de los usuariosrdquo

bull ldquoEl modelado es la parte esencial de todas las actividades que conducen a la produccioacuten de software de calidadrdquo


Modelado Visual

bull Beneficios del Modelado Visual


Utilidad del Modelado

bull Hay estructuras que no son visibles en los programasbull Ayuda a razonar sobre el coacutemo se implementabull Se facilita la comunicacioacuten entre el equipo al existir un lenguaje

comuacutenbull Se dispone de documentacioacuten que trasciende al proyectobull Generacioacuten de coacutedigo a partir de modelos

ndash Ha surgido un nuevo paradigma de desarrollo de software a partir de modelos (pe MDA de OMG)

bull Los modelosndash visualizan coacutemo es o queremos que sea el sistemandash especifican la estructura y comportamiento del sistemandash guiacutean la construccioacuten del sistemandash documentan las decisiones


Claves en el desarrollo del Software


Enfoques del modelo de Anaacutelisis

bull Anaacutelisis Estructuradondash Separacioacuten datos y procesosndash Modelado de Datos (ER)

bull Atributos y relaciones

ndash Modelado de Procesos (DFD)bull Transformacioacuten de datos

bull Anaacutelisis Orientado a Objetosndash Definicioacuten de clasesndash Colaboracioacuten entre las clases


Anaacutelisis Estructurado ndash Ciclo de Vida bull Herramientas de documentacioacuten del Anaacutelisis Estructurado

ndash 1048709Diagramas de Flujo de Datos (DFDs)ndash 1048709Diccionario de Datos (DD)ndash 1048709Diagramas de Entidad-Relacioacuten (ER)ndash Diagramas de Estructurandash 1048709Diagramas de Transicioacuten de Estado (DTEs)ndash 1048709Especificaciones de procesos


Metodologiacuteas Orientado a Objetos

bull La esencia del desarrollo orientado a objetos es la identificacioacuten y organizacioacuten de conceptos del dominio de la aplicacioacuten y no tanto de su representacioacuten final en un lenguaje de programacioacuten

bull Se eliminan fronteras entre fases debido a la naturaleza iterativa del desarrollo orientado al objeto

bull Aparece una nueva forma de concebir los lenguajes de programacioacuten y su uso al incorporarse bibliotecas de clases y otros componentes reutilizables

bull Las metodologiacuteas OOndash Son interactivas e incrementalesndash Faacutecil de dividir el sistema en varios subsistemas

independientesndash Se fomenta la reutilizacioacuten de componentes


Metodologiacuteas orientadas a objetos

bull Ejerciciondash Identificar las tareas a realizar en Meacutetrica 3 cuando se

trata de realizar el desarrollo de un sistema siguiendo una metodologiacutea orientada a objetos

ndash Identificar los objetivos de las tareas anteriores


UML Introduccioacuten

bull UML o el Unified Modeling Languagebull UML es una especificacioacuten de notacioacuten orientada a objetos bull La notacioacuten UML se deriva y unifica las tres metodologiacuteas de anaacutelisis y disentildeo OO

maacutes extendidas ndash Metodologiacutea de Grady Booch para la descripcioacuten de conjuntos de objetos y sus

relaciones ndash Teacutecnica de modelado orientada a objetos de James Rumbaugh (OMT Object-

Modeling Technique) ndash Aproximacioacuten de Ivar Jacobson (OOSE Object- Oriented Software Engineering)

mediante la metodologiacutea de casos de uso (use case) bull Los ldquoTres Amigosrdquo son socios en la compantildeiacutea Rational Softwarebull Object Constraint Language Specification (OCL)

ndash El UML incorpora el lenguaje de restriccioacuten de objetos a fin de superar las deficiencias que poseen los elementos UML para definirse a siacute mismos

bull El UML es un lenguaje para construir modelos no guiacutea al desarrollador en la forma de realizar el anaacutelisis y disentildeo orientados a objetos ni le indica cuaacutel proceso de desarrollo adoptar

bull UML permite describir un sistema en diferentes niveles de abstraccioacuten simplificando la complejidad sin perder informacioacuten para que tanto usuarios liacutederes y desarrolladores puedan comprender claramente las caracteriacutesticas de la aplicacioacuten


UML Evolucioacuten


UML Diagramas

bull Los Diagramas de Estructura enfatizan en los elementos que deben existir en el sistema

modelado

bull Los Diagramas de Comportamiento enfatizan en lo que debe suceder en el sistema

modelado

bull Los Diagramas de Interaccioacuten son un subtipo de diagramas de comportamiento que

enfatiza sobre el flujo de control y de datos entre los elementos del sistema modelado

ndash Visioacuten estaacutetica vs visioacuten dinaacutemica


Relacioacuten entre diagramas


UML Ejercicio Teoacuterico

bull Localizar de entre los diagramas anteriores aqueacutellos

que son usados en Metrica V3 y para queacute sirven

bull Material

ndash httpwwwcsaemapescsimetrica3indexhtml


Diagramas de Casos de Uso (I)

bull Captura informacioacuten de coacutemo un sistema o negocio trabajabull Objetivo identificar los requisitos funcionales del sistema

estructurados en torno a las diversas categoriacuteas de usuariosbull Un caso de uso es un ldquouso tiacutepico del sistemardquo

ndash Secuencia de acciones realizadas por el sistema que producen un resultado observable y valioso para un usuario en particular

ndash Tiene lugar bajo ciertas circunstanciasbull Es iniciado por un actor

bull Se puede describir como un conjunto de actividades

bull Produce un resultado de valor observable para alguacuten actor

bull Se utiliza para representar la funcionalidad del sistema desde el punto de vista de los usuariosndash Presentan actores casos de uso y relaciones

bull El modelo de casos de uso se representa graacuteficamente mediante uno o varios diagramas de casos de uso


Casos de uso (II)

bull iquestPor queacute utilizar Casos de Usondash Se utilizan para recoger los requisitos funcionales de un sistemandash Un caso de uso ayuda a responder a las siguientes preguntas

bull iquestQuieacuten hace queacute

bull iquestCuaacutendo lo hace

bull iquestQueacute actividades se realizan

bull iquestQueacute elementos del sistema se utilizan

bull Alcance del caso de usondash Determinar el alcance de un caso de uso consiste en identificar

queacute elementos forman parte de dicho caso de usondash Tan importante como identificar queacute forma parte del caso de uso

es identificar lo que NO forma parte del caso de usobull Si el diagrama ayuda visualmente a entender queacute hace el sistema

es maacutes importante que la escritura del caso de uso sea adecuada


Ejemplo


Ejemplo


Elementos del Diagrama de Casos de Usobull Un actor representa el rol que adopta una entidad externa que interacciona directamente con el sistema

bull Los actores significan roles no entidades concretas

bullUn actor puede participar en varios casos de uso desempentildeando un rol diferente en cada uno por tanto un actor maacutes que un rol es un conjunto coherente de roles

bullTipos de actores (Agentes externos como concepto maacutes amplio que usuario)

bullPersonas o cosas (otro sistema un sensor agua fuego tiempohellip)

bullPrimarios o secundarios (realizan tareas administrativas o de mantenimiento)

ACTOR

bull Un escenario es una secuencia de acciones que describen una interaccioacuten usuariosistema

bull Escenario baacutesico Todo va bien

bull Escenario alternativo excepcionales (ej La password en un cajero es incorrecta)

bull Un caso de uso describe un comportamiento del sistema

bullEspecificacioacuten de secuencias de acciones incluyendo variantes y secuencias de error que un sistema subsistema o clase puede llevar a cabo interaccionando con actores externos

bullRepresenta una tarea o unidad coherente de funcionalidad que el sistema estaacute obligado a proporcionar

ConsultarInformes

Caso de

Uso


Ejemplo Feria de Subastas

bull Se desea modelar un sistema informaacutetico para gestionar las transacciones en un recinto ferial de subastas Cualquier persona que haya logrado acceso al recinto de la feria puede conectarse al sistema a traveacutes de alguno de los muchos terminales disponibles y participar en las subastas que tengan lugar en alguna de las modalidades ofrecidas por el sistema es decir como comprador como vendedor o como simple observador

bull Para subastar alguacuten artiacuteculo es necesario darse de alta como vendedor El vendedor puede sacar artiacuteculos a subasta rellenando una ficha por cada artiacuteculo que sale asiacute inmediatamente a subasta

bull Anaacutelogamente para participar en una subasta es necesario darse de alta como comprador El comprador puede pujar por cualquiera de los artiacuteculos subastados en la feria Cuando no se produce ninguna nueva puja el artiacuteculo queda definitivamente adjudicado al comprador Si un artiacuteculo no ha recibido ninguna puja el vendedor puede modificar alguno de sus datos

bull Cualquier persona puede participar como observador en una subasta es decir puede consultar la lista de artiacuteculos subastados y seleccionar uno de ellos par a examinar la lista de pujas pero necesita registrarse como vendedor o comprador para participar activamente


EjemploFeria de subastas

Ejemplo graacutefico ilustrativo incompleto


Relaciones entre Casos de Uso

bull CU -Actorndash La relacioacuten entre una actor y un caso de uso es una

relacioacuten de comunicacioacuten que indica que el actor interviene en el caso de uso y normalmente aporta informacioacuten o la recibe (unidireccional o bidireccional)

ndash La direccioacuten refleja quieacuten inicia la comunicacioacuten

ndash Asociacioacuten ldquocomunicardquo (ltltcomunicatesgtgt)

bull CU ndash CUndash La relacioacuten entre casos de uso es normalmente

unidireccional y significa que un caso de uso ldquousardquo o ldquoextienderdquo otro

ndash Relacioacuten ltltincludegtgt y ltltextendgtgt o ltltusagtgt y ltltextiendegtgt



bull Relacioacuten ldquousardquo (ltltincludegtgt)

ndash Comportamiento comuacuten reutilizable

ndash Un CU puede ser incluido por uno o maacutes Casos de Uso

ndash Se reduce la duplicacioacuten de funcionalidad al factorizar el comportamiento comuacuten

ndash La relacioacuten ldquousardquo se utiliza cuando se quiere reflejar un comportamiento comuacuten en varios casos de uso Es decir si los casos de uso A y B presentan una parte comuacuten eacutesta se puede sacar a un tercer caso de uso C Entonces habraacute una relacioacuten ldquousardquo del caso de uso A al C y otra del B al C


Relaciones entre Casos de Usobull Relacioacuten ldquoextienderdquo ltltextendsgtgt

ndash Un caso de uso puede extender el comportamiento de otro caso de usondash Un caso de uso extiende a otro cuando agrega tareas adicionales al

primerondash Por ejemplo se tiene el caso de uso A que representa un comportamiento

habitual del sistema Sin embargo dependiendo de alguacuten factor este caso de uso puede presentar un comportamiento adicional o ligeramente diferente que se podriacutea reflejar en un caso de uso B En este caso habraacute una relacioacuten ldquoextienderdquo del caso de uso B al A

bull Ej Si antes de modificar un tipo particular de pedido de cliente un usuario necesita obtener una aprobacioacuten entonces el caso de uso ldquoobtener aprobacioacutenrdquo puede extender opcionalmente el caso de uso ldquoModificar pedidordquo


Ejercicio Caso de Uso

bull Enunciadondash Modelar el diagrama de casos de uso de una maacutequina

expendedora de cafeacutebull Representar los Casos de Usobull Representar los actoresbull Representar las posibles relaciones




Relaciones entre casos de uso

bull Generalizacioacuten de casos de usondash Un caso de uso puede tener

especializaciones con el fin de bull Antildeadir asociaciones con actores que

requieran distintas variantesbull Antildeadir o sobreescribir

prepostcondiciones

ndash El caso de uso hijo hereda la especificacioacuten del caso de uso padre

ndash El hijo puede antildeadir o redefinir el comportamiento del padre

ndash El hijo puede ser colocado en cualquier lugar donde aparezca el padre

ndash NO CONFUNDIR CON ltltextendsgtgtbull El caso de uso que extiende no puede

modificar el comportamiento del caso de uso del cual se extiende Solamente puede agregar tareas nuevas en los puntos de extensioacuten

bull El caso de uso derivado (heredado) puede modificar alguna de las tareas del caso de uso base



bull Enunciadondash Se necesita realizar un sistema que permita el acceso al

personal del departamento de compras el hacer pedidos teniendo en cuenta que se quiere contemplar el que haya pedidos urgentes

ndash Una vez hecho el pedido se quiere poder realizar un seguimiento del mismo

ndash Tanto para hacer el seguimiento como para poder realizar pedidos hay que estar validado en el sistema que se puede hacer conociendo la clave o por reconocimiento de la retina

bull Realizar el diagrama de casos de uso


Ejemplo Casos de uso

bull Diagrama incompleto que no representa los actores


Generalizacioacuten de actores

bull Generalizacioacuten de actoresndash Un actor A puede requerir

el mismo servicio que otro actor B

ndash Posibles solucionesbull Hay instancias de A que

tambieacuten son instancias de B (no generalizacioacuten)

bull El actor A es subtipo de actor B (= todo A es un B)

bull Los actores A y B son subtipos del actor C (posible actor abstracto)


Escritura baacutesica de un caso de uso

bull Plantilla de casos de uso

Nombre Subastar artiacuteculo

Actores Vendedor

Objetivo Registrar los datos de una artiacuteculo para que salga a subasta

Precondiciones Usario registrado como Vendedor

Postcondiciones Artiacuteculo registrado

Escenario baacutesico 1-Insertar tarjeta magneacutetica

2-Abrir sesioacuten como vendedor

3-Introducir datos del artiacuteculo

4-Confirmar

Escenario alternativo o excepciones

31- Si artiacuteculo ya existe mostrar error

Plantilla de Casos de Uso


Ejercicio

bull Realizar estudio de los requisitos de una aplicacioacuten que gestiona los preacutestamos y reservas de una biblioteca y representarlos mediante un diagrama de casos de uso

bull Escribir el caso de uso prestar libro


Solucioacuten posible a gestioacuten biblioteca


Solucioacuten posible caso de uso preacutestamo

Mensaje La escritura descriptiva siempre es libre hay que ser lo maacutes esquemaacutetico y preciso posible


Documentacioacuten generada

Se tendraacuten los siguientes diagramas de casos de uso (no obligatorio)

bull Diagrama de contextoDiagrama de contexto presenta el general del sistema y los actores

que intervienen en eacutel

bull Diagrama general del sistemaDiagrama general del sistema donde se persenten todos los casos

posibles del sistema y sus interacciones

bull Diagrama de casos de uso por cada escenarioDiagrama de casos de uso por cada escenario del sistema

bull Descripcioacuten detalladaDescripcioacuten detallada de cada caso de uso


Diagrama de Contexto

bull Se representa el total del sistema y los actores que intervienen en el mismo

Usuario Puacutebl icoUsuario General

Administrador

Sistema

Sistema Control de Cal idad

EJEMPLO


Diagrama de Casos de uso del sistema

bull Se puede representar un diagrama de casos de uso general del sistema Por ejemplo

Autentificar Usuario

Gestionar Administradores

ltltusesgtgt

Consultar Datos

ltltusesgtgt

Gestionar Lotes

Gestionar Proveedores

ltltusesgtgt

Gestionar Empresas

ltltusesgtgt

Tratar Procesos de Muestreo

ltltusesgtgt

Consultar Estadiacutesticas

ltltusesgtgt

Usuario Privado

Recuperar Datos XML

ltltusesgtgt

Sistema

Existe una generalizacioacuten del Usuario Privado y del Administrador en Usuario General esto es debido a que comparten varios casos de uso y la manera maacutes clara de representarlo es eacutesta

El actor Usuario Privado accede a diversos casos de uso que el actor Administrador no por eso se relaciona este actor solamente con los casos de uso Tratar Procesos de Muestreo y Consultar Estadiacutes

El actor Administrador accede a diversos casos de uso que el actor Usuario Privado no por eso se relaciona este actor solamente con los casos de uso Gestionar Administradores y Consultar Datos

Se utiliza un usuario Sistema porque para recuperar Datos de Procesos de Muestreo es el propio sistema el que realiza la peticioacuten En caso de no existir este usuario y este caso de uso no se podriacutea tener informacioacuten de los Procesos de Muestreo existentes

Administrador

Usuario General

Enviar Mail Administrador

Usuario Puacuteblico

Consultar Procesos De Muestreo

EJEMPLO


Diagrama de casos de uso para cada escenario

Alta Nuevo Proveedor

Baja Proveedor

Modificar Datos Proveedor

Enviar Mail Proveedor

Usuar io GeneralAutentificar Usuar io

ltltusesgtgt

ltltusesgtgt

ltltusesgtgt

ltltusesgtgt

Gestionar Proveedoresltltsubsystemgtgt

bull En el ejemplo anterior el escenario GESTIONAR PROVEEDORES tiene el siguiente diagrama de casos de uso

EJEMPLO


Ejemplo Caso De Uso Acceso al sistema

bull Suelen existir situaciones fiacutesicas que tiene en comuacuten una secuencia de acciones previa a la ejecucioacuten de los demaacutes casos de usondash Identificacioacuten o validacioacuten de usuariosndash Inicio de sesioacutenndash Abrir un documento sobre el que se van a realizar diversas operacionesndash Etc

bull Posibles solucionesndash Caso de uso aparte usado como ltltincludegtgt (no recomendable)

bull Complica innecesariamente el diagrama de casos de usobull Es parte de los demaacutes casos de uso soacutelo la primera vez que se ejecutan

ndash Secuencia opcional de acciones en el diagrama de actividad del caso de uso

ndash Caso de uso aparte cuyo resultado es usado como precondicioacuten para los demaacutes

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Indice

bull Modelado de Sofwtarebull Claves en el desarrollo del Softwarebull Enfoques del modelo de anaacutelisis

ndash Anaacutelisis Estructurado

ndash Metodologiacuteas Orientadas a Objetos

bull UMLbull Diagramas de Casos de Uso















Modelado Visual










































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Actores Vendedor







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Usuario Privado

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Gestionar Empresas

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Usuario Privado

Recuperar Datos XML

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Baja Proveedor




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ACTOR







ConsultarInformes

Caso de

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Actores Vendedor







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Ejercicio





















Administrador

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EJEMPLO






ltltusesgtgt

Consultar Datos

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Gestionar Lotes


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Gestionar Empresas

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Usuario Privado

Recuperar Datos XML

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Sistema





Administrador

Usuario General




EJEMPLO




Baja Proveedor




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EJEMPLO








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Actores Vendedor







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Ejercicio





















Administrador

Sistema


EJEMPLO






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Consultar Datos

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Gestionar Lotes


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Gestionar Empresas

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Usuario Privado

Recuperar Datos XML

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Sistema





Administrador

Usuario General




EJEMPLO




Baja Proveedor




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EJEMPLO








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Gestionar Empresas

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Sistema





Administrador

Usuario General




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Baja Proveedor




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Gestionar Empresas

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Usuario Privado

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Administrador

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EJEMPLO




Baja Proveedor




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Consultar Datos

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Gestionar Lotes


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Gestionar Empresas

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Usuario Privado

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Sistema





Administrador

Usuario General




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Baja Proveedor




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Gestionar Lotes


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Administrador

Usuario General




EJEMPLO




Baja Proveedor




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ut5. introduccion a uml. casos de uso

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