Análise e Projeto Orientados a Objeto com UML e Padrões

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1 Análise e Projeto Orientados a Objeto com UML e Padrões
Parte II Planejamento e Elaboração Prof. Msc. Emerson Silas Dória

2 Estudo de Caso: Ponto de Venda
Um sistema para um terminal de ponto de venda (POST) Usado para registrar vendas e processar pagamentos de clientes em lojas de varejo Inclui componentes de hardware (computador, leitora de código de barras) e o software para rodar o sistema Tarefa: criar o software para um POST Prof. Msc. Emerson Silas Dória

3 -> objetos de domínio -> objetos de serviço
Ênfase do Estudo de Caso: Camada de Lógica da Aplicação Object Store Enter Item End Sale UPC Make Payment Total Quantity Tendered Balance Apresentação foco menor Lógica da Aplicação foco principal -> objetos de domínio Venda Pagamento BD Segurança foco secundário -> objetos de serviço Armazenamento SGBD Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Estratégia Aprendizado e desenvolvimento iterativos APOO aplicada ao sistema POST em dois ciclos de desenvolvimento: Ciclo 1: Funcionalidades básicas Introdução das habilidades de análise e projeto Ciclo 2 Funcionalidades expandidas Introdução de habilidades adicionais de análise e projeto Prof. Msc. Emerson Silas Dória

5 Definição de Requisitos
Plan. & Elaboração Construção Implantação 1. Definir Plano Inicial 2. Criar Rel. Prel. de Investigação 3. Definir Requisitos 4. Reg. Termos no Glossário 5. Implementar Protótipo 6. Definir Casos de Uso a. contínua b. opcional c. adiável d. ordem variada Notas a b, d 7. Definir Mod. Conc. Inicial 8. Definir Arquit. Inicial 9. Refinar Plano c a, c, d Prof. Msc. Emerson Silas Dória

6 Definição de Requisitos
Especificações de requisitos corretas e abrangentes são essenciais para um projeto bem sucedido. Especificações corretas requerem habilidades e técnicas para sua construção. Objetivo: Capacitar o analista para expressar requisitos, utilizando artefatos da APOO. Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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O que são Requisitos? Descrição das necessidades ou dos desejos para um produto (software) Objetiva identificar e documentar o que é realmente necessário, de forma clara tanto para clientes como para desenvolvedores Desafios: Evitar ambigüidades Identificar riscos Para mais detalhes consultar: Padrão IEEE Std Prof. Msc. Emerson Silas Dória

8 Descrição de Requisitos
Alguns artefatos básicos: Visão geral Sumário descrevendo o propósito geral do projeto Clientes Quem encomendou ou está pagando pelo sistema Objetivos Objetivos a serem alcançados com o sistema Funções O que o sistema deve fazer Atributos Aspectos não funcionais relevantes Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Funções do Sistema Devem ser documentadas e listadas em grupos logicamente coesos Categorias de funções: Evidente Deve ser executada, e o usuário deve estar ciente da execução (Ex.: Registrar Venda, Processar Pagamento) Oculta Deve ser executada, mas de modo transparente para o usuário (Ex.: Guardar informações no BD) Opcional Função não afeta os custos ou as outras funções do sistema de maneira significativa Prof. Msc. Emerson Silas Dória

10 Requisitos Não-Funcionais
Características não funcionais do sistema Ex.: facilidade de uso, tolerância a falhas, tempo de resposta. Podem estar relacionados com todas as funções, ou ser específicos para uma função ou um grupo de funções Deveriam estar presentes no documento de requisitos Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Sistema POST Visão geral O propósito deste projeto é criar um sistema para um terminal de ponto de venda a ser usado em lojas de varejo. Clientes ObjectStore, Inc., uma cadeia de lojas de venda de componentes de software reutilizáveis. Objetivos Redução do tempo de espera dos clientes nos caixas. Análise rápida e apurada das vendas. Controle automático de estoque. Prof. Msc. Emerson Silas Dória

12 Sistema POST Funções Básicas
Ref # Função Categoria R1.1 Registrar a venda corrente (itens de compra). Evidente R1.2 Calcular o total da venda corrente, incluindo imposto e descontos. Evidente R1.3 Capturar informação do código de barras dos itens de compra (UPC), via uma leitora de código de barras ou digitação manual. Evidente R1.4 Reduzir as quantidades em estoque quando uma venda é confirmada. Oculta R1.5 Registrar as venda realizadas. Oculta R1.6 O operador do caixa deve digitar um ID e senha para usar o sistema. Evidente R1.7 Oferecer um mecanismo de armazenamento persistente. Oculta Prof. Msc. Emerson Silas Dória

13 Sistema POST Funções Básicas
Ref # Função Categoria R1.8 Oferecer mecanismos para comunicação entre processos e entre sistemas. Oculta R1.9 Mostrar descrição e preço do item de compra registrado. Evidente Prof. Msc. Emerson Silas Dória

14 Sistema POST Funções de Pagamento
R2.1 Processar pagamentos em dinheiro, capturando quantia recebida e calculando o troco. Evidente R2.2 Processar pagamentos com cartão de crédito, capturando dados do cartão via uma leitora de cartões ou digitação manual, e autorizar o pagamento junto a um serviço de autorização de crédito (externo à loja) via modem. Ref # Função Categoria R2.3 Processar pagamentos com cheque, capturando dados de identificação do cliente via digitação manual, e autorizando o pagamento junto a um serviço de autorização de cheque (externo à loja) via modem. R2.4 Registrar pagamentos de prestações para o sistema de contas a receber, uma vez que o serviço de autorização de créditos (operadoras de cartão) deve à loja o valor a ser pago. Oculta Prof. Msc. Emerson Silas Dória

15 Sistema POST Requisitos Não Funcionais
Tempo de Resposta (restrição de limites) Durante o registro de um item de compra, a descrição e o preço do produto aparecerão em até 5 segundos. Atributo Detalhes e Restrições de Contorno Interface (detalhe) Janelas e caixas de diálogo baseadas na metáfora de formulários. (detalhe) Maximizar facilidade de navegação via teclado ao invés de via mouse. Tolerância a Falha (restrição de limites) Deve registrar os pagamentos autorizados com cartão de crédito junto ao sistema de contas a receber dentro de 24 horas, mesmo se houver falha de energia ou nos equipamentos. Plataformas de S.O. (detalhe) Microsoft Windows 95/98/2000/NT. Prof. Msc. Emerson Silas Dória

16 Outros Artefatos Importantes
Equipes de Trabalho Grupos Afetados Pré-suposições Dependências Glossário * Casos de Uso * Modelo Conceitual Inicial * * serão apresentados posteriormente Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Casos de Uso Plan. & Elaboração Construção Implantação 1. Definir Plano Inicial 2. Criar Rel. Prel. de Investigação 3. Definir Requisitos 4. Reg. Termos no Glossário 5. Implementar Protótipo 6. Definir Casos de Uso a. contínua b. opcional c. adiável d. ordem variada Notas a b, d 7. Definir Mod. Conc. Inicial 8. Definir Arquit. Inicial 9. Refinar Plano c a, c, d Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Casos de Uso Descrições narrativas de processos do domínio da aplicação Documentam a seqüência de eventos de um ator (um agente externo) usando o sistema para completar, do início ao fim, um determinado processo Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Casos de Uso Exemplo de um caso de uso de alto-nível: Caso de uso: Atores: Tipo: Descrição: Comprar Itens Cliente, Operador Primário (Será apresentado posteriormente) Um Cliente chega no caixa, com itens que deseja comprar. O Operador registra os itens de compra e recebe o pagamento. Ao final, o Cliente deixa a loja com os itens. A UML não especifica um formato rígido para os cabeçalhos e a estrutura de Casos de Uso Podem ser alterados de acordo com as necessidades de documentação Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Casos de Uso Exemplo de um caso de uso expandido: Caso de uso: Atores: Finalidade: Visão Geral: Comprar Itens com Dinheiro Cliente, Operador Capturar uma venda e seu pagamento em dinheiro. Um Cliente chega no caixa, com itens que deseja comprar. O Operador registra os itens de compra e recebe um pagamento em dinheiro. Ao final, o Cliente deixa a loja com os itens. Tipo: Referências Cruzadas: Primário e Essencial Funções: R1.1, R1.2, R1.3, R1.7, R1.9, R2.1 Prof. Msc. Emerson Silas Dória

21 Seqüência Típica de Eventos
Casos de Uso Seqüência Típica de Eventos Ação do Ator Resposta do Sistema 1. Este caso de uso começa quando um Cliente chega no caixa (equipado com um POST) com itens que deseja comprar. 2. O Operador registra o identificador de cada item. Se houver mais de um exemplar do mesmo item, o Operador também pode informar a quantidade. 3. Determina o preço do item e adiciona informação sobre o item à transação de venda corrente. Mostra a descrição e o preço do item corrente. 4. Após processar o último item, o Operador indica ao POST que a entrada de itens terminou. 5. Calcula e mostra o valor total da venda. 6. O Operador informa o total ao Cliente. Prof. Msc. Emerson Silas Dória

22 Seqüência Típica de Eventos
Casos de Uso Seqüência Típica de Eventos Ação do Ator Resposta do Sistema 7. O Cliente entrega um pagamento em dinheiro, possivelmente maior do que o valor total. 8. O Operador registra o valor recebido em dinheiro. 9. Mostra o troco devido e emite um recibo. 10. O Operador deposita o dinheiro e retira o troco devido. O Operador entrega o troco e o recibo ao Cliente. 11. Registra a venda no log de vendas completadas 12. O Cliente sai com os itens comprados. Seqüências Alternativas Linha 7: Cliente não tem dinheiro suficiente. Cancelar transação. Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Casos de Uso Se complexas, seqüências alternativas podem ser expandidas para formar os seus próprios casos de uso Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Tipos de Caso de Uso Primário Representam os processos principais ou mais comuns Secundário Representam processos menos importantes ou mais raros Opcional Representam processos que podem ser ignorados ou incluídos em futuras versões do sistema Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Atores Entidades externas ao sistema que de algum modo participam da história do caso de uso Estimulam o sistema com eventos de entrada, ou recebem alguma coisa dele Designados pelo papel que exercem no caso de uso Ex.: Cliente, Operador, etc. Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Atores Um caso de uso possui um ator iniciador, que gera o estímulo inicial e, possivelmente, vários atores participantes O ator iniciador deve ser indicado explicitamente na descrição do caso de uso Tipos de atores incluem: papéis exercidos por pessoas sistemas de computação dispositivos elétricos e mecânicos Prof. Msc. Emerson Silas Dória

27 Enganos com Casos de Uso
Um erro comum é representar como casos de usos passos individuais, operações, ou transações Ex: Comprar Itens x Imprimir Recibo Um caso de uso é uma descrição de ponta a ponta, de um processo relativamente grande, que inclui, muitos passos ou transações Prof. Msc. Emerson Silas Dória

28 Identificando Casos de Uso
Método baseado em atores 1. Identificar os atores relacionados a um sistema ou organização 2. Para cada ator, identificar os processos que eles iniciam ou dos quais eles participam Método baseado em eventos 1. Identificar os eventos externos aos quais o sistema deve responder 2. Relacionar os eventos a atores e casos de uso Prof. Msc. Emerson Silas Dória

29 Identificando Casos de Uso
Exemplos para o sistema POST de alguns atores possivelmente relevantes e os processos que ele iniciam: Operador: Login, Registrar Retirada de Dinheiro Cliente: Comprar Itens, Devolver Itens Digitar Senha? Imprimir Recibo? Prof. Msc. Emerson Silas Dória

30 Casos de Uso, Funções e Rastreabilidade
Todas as funções do sistema identificadas na especificação dos requisitos deveriam ser alocadas a casos de usos Alocação documentada através da seção Referência Idealmente, funções e casos de uso devem ser rastreáveis até a implementação e teste do sistema Prof. Msc. Emerson Silas Dória

31 Diagramas de Casos de Uso
Ilustram um conjunto de casos de uso e atores para um sistema, os atores e os relacionamentos entre eles. Caixa POST Comprar Itens Cliente Log In Reembolsar Itens comprados Prof. Msc. Emerson Silas Dória

32 Sistemas e suas Fronteiras
Identificar os atores e casos de uso de um sistema requer a definição de seu limite de atuação Alguns limites típicos incluem: o software/hardware de um dispositivo ou sistema de computação um departamento de uma organização uma organização inteira Limites diferentes podem resultar em diferentes conjuntos de atores e casos de uso Prof. Msc. Emerson Silas Dória

33 Sistemas e suas Fronteiras
Exemplo de um diagrama de caso de uso para o sistema POST, quando o limite de atuação é a loja inteira (Figura 1). Loja Comprar Itens Cliente Reembolsar Itens comprados Caixa POST Comprar Itens Cliente Log In Reembolsar Itens comprados Figura 1 Prof. Msc. Emerson Silas Dória Figura 2

34 Formatos de Casos de Uso
Alto nível Breve descrição de um processo, normalmente em duas ou três frases, e deliberadamente vago sobre decisões de projeto Criados na fase inicial de requisitos Expandido Descrição passo a passo dos eventos de um processo Durante a fase de requisitos, apenas os casos de uso mais importantes devem ser escritos nesse formato Existência da seção Seqüência Típica de Eventos Prof. Msc. Emerson Silas Dória

35 Formatos de Casos de Uso
Essencial Descrição de um processo em termos das suas atividades essenciais e motivação Expressos relativamente livres de detalhes de implementação, decisões de projeto, e uso de tecnologias Real Descrição de um processo em termos de seu projeto real, comprometido com tecnologias de desenvolvimento, interfaces de entrada e saída Prof. Msc. Emerson Silas Dória

36 Formatos de Casos de Uso
Trecho do caso de uso essencial Comprar Itens Seqüência Típica de Eventos Ação do Ator Resposta do Sistema 2. O Operador registra o identificador de cada item. Se houver mais de um exemplar do mesmo item, o Operador também pode informar a quantidade. 3. Determina o preço do item e adiciona informação sobre o item à transação de venda corrente. Mostra a descrição e o preço do item corrente. 4. ... 5. ... Prof. Msc. Emerson Silas Dória

37 Formatos de Casos de Uso
Trecho do caso de uso real Comprar Itens Seqüência Típica de Eventos Ação do Ator Resposta do Sistema 2. Para cada item, o Operador digita o código universal de produto (UPC) no campo de entrada UPC da Janela 1. Ele então pressiona o botão “Entra Item” com o mouse ou pressiona a tecla <Enter>. 3. Determina o preço do item e adiciona informação sobre o item à transação de venda corrente. Mostra a descrição e o preço do item corrente na Caixa de Texto 2 da Janela 1. 4. ... 5. ... Prof. Msc. Emerson Silas Dória

38 Casos de Uso com Subseções
Caso de uso Comprar Itens expandido Seção: Principal Seqüência Típica de Eventos Ação do Ator Resposta do Sistema 1. Este caso de uso começa quando um Cliente chega no caixa (equipado com um POST) com itens que deseja comprar 2. (passos intermediários excluídos) 3. O Cliente escolhe o tipo de pagamento: Se pagamento em dinheiro, ver seção Pagar com Dinheiro. Se pagamento pro crediário, ver seção... Prof. Msc. Emerson Silas Dória

39 Casos de Uso com Subseções
Caso de uso Comprar Itens expandido Seção: Pagamento com Dinheiro Seqüência Típica de Eventos Ação do Ator Resposta do Sistema 1. O cliente fornece um pagamento em dinheiro – “valor fornecido” – possivelmente maior que o total da venda. 2. O Operador registra o valor fornecido 3. Mostra o troco a devolver ao Cliente 4. O Operador deposita o valor recebido e retira o troco. O Operador dá o troco ao Cliente. Prof. Msc. Emerson Silas Dória

40 Casos de Uso com Subseções
Caso de uso Comprar Itens expandido Seção: Pagamento por Crediário Seqüência Típica de Eventos Ação do Ator Resposta do Sistema 1. O cliente fornece um pagamento ... Seção: Pagamento por Cheque Seqüência Típica de Eventos Ação do Ator Resposta do Sistema 1. O cliente fornece um pagamento ... Prof. Msc. Emerson Silas Dória

41 Casos de Uso dentro de um Processo de Software
Passos da fase de Planejamento e Elaboração 1. Após as funções do sistema terem sido descritas, defina a fronteira de atuação do sistema e identifique atores e casos de uso. 2. Escreva todos os casos de uso no formato alto-nível, categorizando-os como primário, secundário ou opcional. 3. Desenhe um diagrama de casos de uso. 4. Relacione casos de uso e ilustre seus relacionamentos no diagrama de casos de uso. (*) 5. Escreva os casos de uso mais importantes ou críticos no formato essencial expandido. 6. Se estritamente necessário, escreva alguns casos de uso no formato real. 7. Ordene os casos de uso por prioridade de desenvolvimento. (*) * Será apresentado posteriormente Prof. Msc. Emerson Silas Dória

42 Passos do Processo para o Sistema POST
Escrever casos de uso no formato alto nível Caso de uso: Atores: Tipo: Descrição: Comprar Itens Cliente (Iniciador), Operador Primário Um Cliente chega no caixa, com itens que deseja comprar. O Operador registra os itens de compra e recebe o pagamento. Ao final, o Cliente deixa a loja com os itens. Caso de uso: Atores: Tipo: Descrição: Inicializar Gerente Primário Um Gerente liga um POST para ser usado pelos Operadores. O Gerente certifica-se de que a data e hora estão corretas, após o sistema está pronto para uso. Prof. Msc. Emerson Silas Dória

43 Passos do Processo para o Sistema POST
Operador POST Comprar Itens Cliente Log In Reembolsar Itens Comp. Gerente Administrador do Sistema Iniciar Gerenciar Usuários ETC Desenhar Diagrama de Casos de Uso Prof. Msc. Emerson Silas Dória

44 Passos do Processo para o Sistema POST
Escrever casos de uso mais importantes no formato essencial expandido Exemplo Completo Prof. Msc. Emerson Silas Dória

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Diagrama da UML Consulte na página www2.unoeste.br/~emerson documentos específicos com os detalhes sintáticos da UML. Prof. Msc. Emerson Silas Dória