Diagramas de clases



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ANÁLISIS Y DISEÑO DE SISTEMAS II

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Lic. ELIZA ARIZACA



Diagramas de Clases

El Diagrama de Clases es el diagrama principal para el análisis y diseño. Un diagrama de clases presenta las clases del sistema con sus relaciones estructurales y de herencia. La definición de clase incluye definiciones para atributos y operaciones. El modelo de casos de uso aporta información para establecer las clases, objetos, atributos y operaciones.

El mundo real puede ser visto desde abstracciones diferentes (subjetividad)

NOTACION.-


Cada clase se representa en un rectángulo con tres compartimientos:



Nombre de la

Clase 1


Atributo 1

Atributo 2

.................


Operacion1( )

Operacion2( )

.................


  • Nombre de la clase

  • Atributos de la clase

  • Operaciones de la clase

Atributos:

Los atributos de una clase no deberían ser manipulables directamente por el resto de objetos. Por esta razón se crearon niveles de visibilidad para los elementos que son:

Privado (-): es el más fuerte. Esta parte es totalmente invisible (excepto para clases friends en terminología C++).

Protegido (#): Los atributos/operaciones protegidos están visibles para las clases friends y para las clases derivadas de la original.

Público (+): Los atributos/operaciones públicos son visibles a otras clases (cuando se trata de atributos se está transgrediendo el principio de encapsulación).

Métodos:

Los métodos u operaciones de una clase son la forma en como ésta interactúa con su entorno, éstos pueden tener las características:



Privado (-): Indica que el método sólo será accesible desde dentro de la clase (sólo otros métodos de la clase lo pueden acceder).

Protegido (#): Indica que el método no será accesible desde fuera de la clase, pero si podrá ser accesado por métodos de la clase además de métodos de las subclases que se deriven (ver herencia).

Público (+): Indica que el método será visible tanto dentro como fuera de la clase, es decir, es accesible desde todos lados.

Ejemplos de Clases:





Alumno

- Nombre

- Dirección

- Carnet_Identidad


+ Estudiar( )

+ Tomar_apuntes( )




Automóvil

- Ruedas

- Asientos

- Puertas


+ Arrancar ( )

+ Acelerar ( )

+ Frenar ( )

+ Girar ( )



Cliente

- Nombre

- Dirección

- Teléfono


+ Comprar ( )

+ Devolver ( )




Relaciones entre clases:


Los enlaces entre objetos pueden representarse entre las respectivas clases y sus formas de relación son:

  • Asociación

  • Agregación (vista como un caso particular de asociación)

  • Generalización/Especialización.

Las relaciones de Agregación y Generalización forman jerarquías de clases.

Asociación:


La asociación expresa una conexión bidireccional entre objetos. Una asociación es una abstracción de la relación existente en los enlaces entre los objetos. Puede determinarse por la especificación de multiplicidad (mínima...máxima)



Multiplicidad:

Representa el número de objetos que pueden conectarse a través de una relación de asociación.

Existen tres tipos de multiplicidad o cardinalidad.


  • Uno a Uno

  • Uno a Muchos

  • Muchos a Muchos




Notación

Lectura

1

Exactamente Uno

*

Muchos

0…1

Cero a uno

0…*

Cero a muchos

1…*

Uno a Muchos (al menos uno)

M…N

De M hasta N (enteros naturales)

Ejemplos:



1...* 1...*

1…*

1…*




Roles:


Para indicar el papel que juega una clase en una asociación se puede especificar un nombre de rol.

Ejemplo 1:

* Emplea 1…*

Contratante Empleado


Ejemplo 2:
2
Es_padre_de
*

Se representa en el extremo de la asociación junto a la clase que desempeña dicho rol.


Clases Asociación:

Cuando una asociación tiene propiedades propias se representa como una clase unida a la línea de la asociación por medio de una línea a trazos. Tanto la línea como el rectángulo de clase representan el mismo elemento conceptual: la asociación. Por tanto ambos tienen el mismo nombre, el de la asociación. Cuando la clase asociación sólo tiene atributos el nombre suele ponerse sobre la línea (como ocurre en el ejemplo de la Figura 11). Por el contrario, cuando la clase asociación tiene alguna operación o asociación propia, entonces se pone el nombre en la clase asociación y se puede quitar de la línea.


Ejemplo:

* Emplea 1…*
Contratante Empleado

Agregación:


Para modelar objetos complejos, n bastan los tipos de datos básicos que proveen los lenguajes: enteros, reales y secuencias de caracteres. Cuando se requiere componer objetos que son instancias de clases definidas por el desarrollador de la aplicación, tenemos dos posibilidades:

      • Por Valor: Es un tipo de relación estática, en donde el tiempo de vida del objeto incluido esta condicionado por el tiempo de vida del que lo incluye. Este tipo de relación es comúnmente llamada Composición (el Objeto base se construye a partir del objeto incluido, es decir, es "parte/todo").

      • Por Referencia: Es un tipo de relación dinámica, en donde el tiempo de vida del objeto incluido es independiente del que lo incluye. Este tipo de relación es comúnmente llamada Agregación (el objeto base utiliza al incluido para su funcionamiento).

Un Ejemplo es el siguiente:

En donde se destaca que:

Un Almacen posee Clientes y Cuentas (los rombos van en el objeto que posee las referencias).

Cuando se destruye el Objeto Almacén también son destruidos los objetos Cuenta asociados, en cambio no son afectados los objetos Cliente asociados.

La composición (por Valor) se destaca por un rombo relleno.
La agregación (por Referencia) se destaca por un rombo transparente.
La relación de agregación tiene cardinalidad o multiplicidad.

Ejemplo: 2

Ejemplo: 3

* *

Generalización:


Permite gestionar la complejidad mediante un ordenamiento taxonómico de clases, se obtiene usando los mecanismos de abstracción de Generalización y/o Especialización. La Generalización consiste en factorizar las propiedades comunes de un conjunto de clases en una clase más general. Los nombres usados: clase padre - clase hija. Otros nombres: superclase - subclase, clase base - clase derivada. Las subclases heredan propiedades de sus clases padre, es decir, atributos y operaciones (y asociaciones) de la clase padre están disponibles en sus clases hijas. La Generalización y Especialización son equivalentes en cuanto al resultado: la jerarquía y herencia establecidas. Generalización y Especialización no son operaciones reflexivas ni simétricas pero sí transitivas. La especialización es una técnica muy eficaz para la extensión y reutilización.

La Notación para la Generalización/Especialización es un triangulo que conecta una superclase con sus subclases.

La superclase se conecta a la parte superior del triangulo.


La subclase se conecta mediante una línea a la base del triangulo.

Ejemplo:


Vehiculo

- Ruedas

- Puertas

- Asiento


+ Arrancar( )

+ Acelerar( )

+ Frenar( )

+ Girar( )







Automóvil

- Deportivo

+ Correr( )


Camión

- Remolque

+ Cargar( )


Construcción de un Diagrama de Clases de Diseño


Normalmente se tiene una idea de un Diagrama de Clases, con una asignación de responsabilidades inicial. En caso de que no se tenga dicho Diagrama de Clases Borrador, puede seguirse la siguiente estrategia:





  1. Identificar todas las clases participantes en la solución software. Esto se lleva a cabo analizando los Diagramas de Interacción.

  2. Representarlas en un diagrama de clases.

  3. Duplicar los atributos que aparezcan en los conceptos asociados del Modelo Conceptual.

  4. Añadir los métodos, según aparecen en los Diagramas de Interacción.

  5. Añadir información de tipo a los atributos y métodos.

  6. Añadir las asociaciones necesarias para soportar la visibilidad de atributos requerida.

  7. Añadir flechas de navegabilidad a las asociaciones para indicar la dirección de visibilidad de los atributos.

  8. Añadir relaciones de dependencia para indicar visibilidad no correspondiente a atributos.

Algunos de estos pasos se van realizando según se vayan completando los Diagramas de Interacción correspondientes. No existe precedencia entre la realización del Diagrama de Clases de Diseño y los Diagramas de Interacción. Ambos tipos de diagramas se realizan en paralelo, y unas veces se trabaja primero más en el de clases y otras veces se trabaja primero más en los de interacción.


No todas las clases que aparecían en el Modelo Conceptual tienen por qué aparecer en el Diagrama de Clases de Diseño. De hecho, tan solo se incluirán aquellas clases que tengan interés en cuanto a que se les ha asignado algún tipo de responsabilidad en el diseño del sistema. No hay, por tanto, un transición directa entre el Modelo Conceptual y el Diagrama de Clases de Diseño, debido a que ambos se basan en enfoques completamente distintos: el primero en comprensión de un dominio, y el segundo en una solución software.
En el Diagrama de Clases de Diseño se añaden los detalles referentes al lenguaje de programación que se vaya a usar. Por ejemplo, los tipos de los atributos y parámetros se expresarán en el lenguaje de implementación escogido.
Ejemplo de Aplicación

Consignatario de Industrias Venado – El Alto






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