Modelagem de Software Orientado a Objetos utilizando a Linguagem UML

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1 Modelagem de Software Orientado a Objetos utilizando a Linguagem UML
Alcides Calsavara

2 Conteúdo Programático
princípios de O-O método, casos de uso, classes relacionamentos, restrições, interfaces, tipos parametrizados, estereótipos, pacotes estados e eventos seqüência, colaboração, atividades, componentes, implantação

3 Bibliografia Básica UML Toolkit UML in a Nutshell
Object-Oriented Software Construction Modelagem de Objetos através da UML Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software Modelagem e Projeto baseados em Objetos

4 Princípios de Orientação a Objetos

5 Sumário Tipos de dados abstratos Classes e instâncias
Operações e atributos Construção de objetos Referências para objetos Pacotes de classes Encapsulamento Modos de visibilidade/acesso

6 Sumário Asserções e invariantes de classe Tratamento de exceções
Objetos compostos Herança, sobrecarga, polimorfismo Herança múltipla Interfaces Tipos parametrizados

7 Tipos de Dados Abstratos (ADT)
Um ADT é um modelo matemático para descrição de um tipo independente de sua representação física. Um tipo é uma coleção de objetos caracterizados através de funções, axiomas e pré-condições. Um objeto que pertence ao conjunto de objetos descritos por um ADT é dito ser uma instância do ADT.

8 Exemplo de ADT Pilha (Stack)
Opções de representação: array listas ... Questão básica: Como definir formalmente uma pilha de forma independente de sua representação?

9 Exemplo de ADT Primeira Parte: Tipos
Especificação ADT para pilhas TYPES STACK [G]

10 Exemplo de ADT Segunda Parte: Funções
FUNCTIONS put: STACK[G] X G --> STACK[G] remove: STACK[G] -/-> STACK[G] item: STACK[G] -/-> G empty: STACK[G] --> BOOLEAN new: STACK[G]

11 Exemplo de ADT Terceira Parte: Axiomas
AXIOMS Para todo x : G, s : STACK[G] A1 - item ( put ( s, x ) ) = x A2 - remove ( put ( s, x ) ) = s A3 - empty ( new ) A4 - not empty ( put ( s, x ) )

12 Exemplo de ADT Quarta Parte: Pré-condições
PRECONDITIONS remove ( s : STACK[G] ) require not empty(s) item ( s : STACK[G] ) require not empty(s)

13 Modularização Construção de software orientado a objetos é a construção de um sistema de software como uma coleção de implementações de ADTs possivelmente parciais. Um ADT corresponde a um módulo de um sistema de software.

14 Classe Uma classe é um tipo abstrato de dados equipado com uma implementação possivelmente parcial. A definição de uma classe inclui uma lista de atributos e uma lista de operações. Um sistema de software orientado a objetos é definido por um conjunto de classes.

15 Instância Todo objeto é instância de alguma classe.
A execução de um sistema de software orientado a objetos corresponde a interações entre objetos através de mensagens (chamadas de operações). Toda execução é iniciada em um objeto raiz, com a chamada de uma de suas operações.

16 Classe X Objeto Um classe é um elemento de construção de software. Portanto, é um elemento definido e criado estaticamente. Um objeto é um elemento de run-time, isto é, só existe em tempo de execução de um sistema de software. Portanto, é criado dinamicamente.

17 Atributo A definição de uma classe inclui uma lista de atributos.
Toda instância de uma classe contém todos os atributos definidos pela classe. Cada atributo tem um nome, um tipo e, opcionalmente, um valor default. O conjunto de valores dos atributos de um objeto define o seu estado.

18 Atributo Tipos de atributos:
de instância: há um valor específico para cada instância de classe: há um único valor (compartilhado) para todas as instâncias O valor de um atributo pode ser uma constante.

19 Operação A definição de uma classe inclui uma lista de operações que correspondem à interface da classe. Uma operação é uma função ou transformação que pode ser aplicada a todo e qualquer objeto de uma classe. Uma operação tem um nome, uma lista de argumentos, um tipo de retorno e uma implementação (um método).

20 Operação Em um sistema de software, existe apenas uma única ocorrência de cada operação de uma classe, independentemente do número de instâncias da classe. Operações são definidas e criadas estaticamente.

21 Construção de Objetos Toda classe define um ou mais operações específicas para a criação (iniciação) de novos objetos, normalmente denominadas construtores da classe. Toda vez que um novo objeto é criado, um construtor da correspondente classe deve ser selecionado para execução.

22 Referência para Objeto
Uma referência é um valor de run-time que pode ser void ou attached. Quando o valor de uma referência for attached, a referência identifica um único objeto. (A referência está fixada em um certo objeto.) Podem existir várias referências para um mesmo objeto. Copiar uma referência é diferente de copiar um objeto.

23 Pacote de Classes Classes podem ser logicamente organizadas em grupos denominados pacotes. Pacotes são estrurados de forma hierárquica. Há pacotes disponibilizados em bibliotecas. Usuários podem criar seus próprios pacotes.

24 Encapsulamento Processo de ocultamento de partes internas da implementação de um objeto e permissão de acesso ao estado do objeto somente através de uma interface bem definida. Os atributos de um objeto são manipulados (para leitura e escrita) somente por operações definidas para o objeto.

25 Modos de Visibilidade/Acesso
Pode-se controlar a manipulação de atributos e operações (membros, de forma geral) considerando-se os escopos de classe, subclasse e pacote, de forma combinada. Modificadores: private protected package public

26 Modificador private Um membro qualificado como private somente é acessível a partir de métodos da própria classe à qual pertence o membro.

27 Modificador public Um membro qualificado como public é acessível a partir de qualquer operação de qualquer classe, independentemente de subclasse e de pacote.

28 Modificadores public e private - Exemplo 1
class Pessoa { private int idade; private int altura; public Pessoa(int i, int a) { idade = i; altura = a; } private void cresce( ) { idade++; altura++; } private void decresce( ) { idade++; altura--; } public void envelhece( ) { if (idade < 22) cresce( ) else decresce( ); } }

29 Modificadores public e private - Exemplo 2
class Funcionario extends Pessoa { private int nivel; private int horas; public Funcionario(int i, int a, int n, int h) { super(i, a); nivel = n; horas = h; } public double salario( ) { return ( nivel * 80 * horas) ; } }

30 Modificador package Um membro qualificado como package é acessível a partir de qualquer operação de qualquer classe pertencente ao mesmo pacote que a classe à qual pertence o membro, independentemente de subclasse.

31 Modificador protected
Um membro qualificado como protected é acessível a partir de qualquer operação de qualquer classe, exceto se a classe de acesso estiver em pacote distinto e não for subclasse da classe à qual pertence o membro.

32 Modificadores package e protected Exemplo 1
class Veiculo { int ano; // package protected int potencia; ... } class Carro extends Veiculo { ... potencia++; ano++; } class Retificadora { ... Carro c = new Carro (...) ; c.ano = 1980; c.potencia = 100; ... }

33 Modificadores package e protected Exemplo 2
package Basico; // arquivo 1 class Veiculo { int ano; // package protected int potencia; ... } package Extensao; // arquivo 2 class Carro extends Veiculo { ... potencia++; ... } // sem acesso a ano class Retificadora { ... Carro c = new Carro (...) ; ... } // sem acesso a ano e potencia

34 Asserções P {A} Q A execução de A, iniciando em um estado no qual P é verdadeira, terminará em um estado no qual Q é verdadeira. P : pré-condição Q : pós-condição A : uma operação (ou parte de)

35 Asserções - Exemplos {x >= 9} x := x + 5 {x >= 13}
{x >= 0} y := sqrt(x) { true } {false} y := x * x { y >= 0 } {not full} put(x : G) { not empty AND item = x AND count = old count + 1 }

36 Invariante de Classe Uma invariante é uma propriedade inalterável durante todo o ciclo de vida de um objeto. Exemplos: 0 <= count count <= capacity empty = (count = 0)

37 Tratamento de Exceção Exceções são acontencimentos fora do comportamento normal ou desejado para um programa. O gerenciamento de exeções permite o controle sobre erros e possivelmente uma solução de contorno. Exemplos: entrada em formato inválido, arquivo corrompido, conexão de rede não disponível, índice inválido para vetor, ...

38 Exemplo de código frágil
class TestNullP { static String s = null; public static void main(String args[ ]) { char c1 = s.charAt(2); // java.lang.NullPointerException (programa pára) s = new String("Curitiba"); char c2 = s.charAt(2); // c2 = 'r' char c3 = s.charAt(8); // java.lang.StringIndexOutOfBoundsException (programa pára) } } // fim

39 Exemplo de código frágil
class TestNullP { static String s = null; public static void main(String args[ ]) { char c1 = s.charAt(2); // java.lang.NullPointerException (programa pára) s = new String("Curitiba"); char c2 = s.charAt(2); // c2 = 'r' char c3 = s.charAt(8); // java.lang.StringIndexOutOfBoundsException (programa pára) } } // fim

40 Exemplo modificado com ifs
class TestNullP { static String s = null; public static void main(String args[ ]) { if (s != null && s.length( ) > 2) char c1 = s.charAt(2); s = new String("Curitiba"); char c2 = s.charAt(2); // c2 = 'r' if (s != null && s.length( ) > 8) char c3 = s.charAt(8); } } // fim

41 Exemplo modificado com tratamento de exceções
class TestNullP { static String s = null; public static void main(String args[]) { try char c1 = s.charAt(2); } catch (Exception e) System.out.println("Exceção " + e); // Exceção: java.lang.NullPointerException } // continua

42 Exemplo modificado com tratamento de exceções (cont.)
s = new String("Curitiba"); try { char c2 = s.charAt(2); // c2 = 'r' } catch (Exception e) System.out.println("Exceção " + e); // continua

43 Exemplo modificado com tratamento de exceções (cont.)
try { char c3 = s.charAt(8); } catch (Exception e) System.out.println("Exceção " + e); // Exceção: java.lang.StringIndexOutOfBoundsException } // fim

44 Hierarquia de exceções
... ... ... ...

45 A cláusula throws class TestNullP { static String s = null;
static void work( ) throws Throwable { try { char c1 = s.charAt(2); } catch (Exception e) { System.out.println("Exceção"); throw(e); } catch (Error e) { System.out.println("Erro"); throw(e); } finally { System.out.println("Adios, amigos");} } // continua

46 A cláusula throws (cont.)
public static void main(String args[ ]) { try { work( ); } catch(Throwable t) { System.out.println("Erro ou Exceção " + t); } finally { System.out.println("Adios, amigos II");} } } // fim

47 Definindo suas próprias exceções
class ProblemaEmWork extends Exception { public ProblemaEmWork( ) { } public ProblemaEmWork(String msg) { super(msg); } } // continua

48 Definindo suas próprias exceções (cont.)
class TestNullP { static String s = null; static void work( ) throws ProblemaEmWork { try { char c1 = s.charAt(2); } catch (Exception e) { throw(new ProblemaEmWork("Exceção em work " + e)); } catch (Error e) { throw(new ProblemaEmWork("Erro em work " + e)); } finally { System.out.println("Adios, amigos");} } // continua

49 Definindo suas próprias exceções (cont.)
public static void main(String args[ ]) { try { work(); } catch(ProblemaEmWork p) { System.out.println(p); } finally { System.out.println("Adios, amigos II");} } } // fim

50 Objeto Composto Um objeto pode conter uma referência para outro objeto, recursivamente. Nesse caso, o objeto é dito ser composto ou complexo.

51 Generalização Relacionamento entre uma classe e uma ou mais versões refinadas ou especializadas da classe. Especialização: relacionamento inverso Superclasse: versão mais abstrata de outra classe, a subclasse Subclasse: versão mais refinada de outra classe, a superclasse

52 Herança Mecanismo baseado em objetos que permite que as classes compartilhem atributos e operações baseados em um relacionamento, geralmente generalização. Uma subclasse herda atributos e operações da superclasse.

53 Classes Abstratas e Concretas
Classe abstrata: classe que não pode ter instâncias diretas, mas cujos descendentes sim; organizam características comuns a diversas classes; mecanismo para reutilizar código; pode definir operações abstratas (sem um correspondente método) Classe concreta: classe que pode ter instâncias diretas; não pode definir operações abstratas

54 Interface Um classe totalmente abstrata é dita ser uma interface.
A definição de uma interface não inclui qualquer implementação.

55 Interfaces - definição básica -
Uma interface possui um nome, e define apenas métodos abstratos e constantes (descreve uma abstração, normalmente um comportamento) Uma interface não pode ser instanciada Uma interface pode ser implementada por uma ou mais classes Cada classe pode estender somente uma classe, mas pode implementar diversas interfaces (alternativa para a falta de herança múltipla em Java)

56 Interfaces - definição básica -
Uma classe que implementa uma interface deve implementar todos os métodos abstratos definidos pela interface (não pode deixar qualquer implementação para suas subclasses) Uma interface pode estender uma ou mais interfaces Se uma classe herda duas constantes de duas interfaces distintas mas com o mesmo nome, deve fazer referência a cada constante precedendo-a com o nome da interface e um ponto

57 Interfaces - como usar - exemplo 1 -
public interface F { int k = 10; // public, static, final (constante) int f ( ); // public, abstract } class C implements F { public int f ( ) { return k; } // tem que ser public

58 Interfaces - como usar - exemplo 2 -
public interface F { int k = 10; int f( ); } interface G extends F // G e seus membros tem visibilidade package { void g( ); } class C implements G { public int f( ) { return k; } public void g( ) {}

59 Interfaces - como usar - exemplo 3 -
public interface F { int k = 10; int f( ); } interface H { int k = 10; int h( ); } interface G extends F, H { void g( ); } class C implements G { public int f( ) { return F.k;} public int h( ) { return H.k;} public void g() {} }

60 Interfaces - como usar - exemplo 4 -
public interface F { int k = 10; int f( ); } interface H { int k = 10; int h( ); } class D { } class E extends D implements F, H { public int f( ) { return F.k;} public int h( ) { return H.k;} }

61 Sobrecarga Atributos e operações podem ser redefinidos (sobrecarregados) por subclasses.

62 Sobrecarga para extensão
A nova operação é igual à operação herdada, exceto pelo fato de acrescentar alguns detalhes de comportamento, normalmente afetando novos atributos da subclasse.

63 Sobrecarga para restrição
A nova operação restringe o protocolo (assinatura da operação), podendo reduzir os tipos de argumentos. A operação herdada fica fechada (restrita) dentro de cada subclasse específica.

64 Sobrecarga para otimização
O novo método tem o mesmo protocolo externo e apresenta o mesmos resultados A implementação do novo método (algoritmo utilizado) pode ser completamente diferente

65 Sobrecarga por conveniência
Emprego adhoc de herança para reutilizar classes. Uma nova classe é tornada subclasse de uma classe existente e substitui os métodos inconvenientes. Semanticamente errado e conduz a problemas de manutenção; recomenda-se criar uma terceira classe (superclasse das demais)

66 Polimorfismo Assume muitas formas
A propriedade segundo a qual uma operação pode comportar-se diferentemente em classes diferentes. A subclasse redefine a implementação de uma operação herdada da superclasse. Onde se espera uma instância de um certa classe pode aparecer uma instância de qualquer subclasse daquela classe.

67 Herança Múltipla Uma classe possui mais de uma subclasse e herda características de todos os seus ancestrais. Maior capacidade de especificação de classes. Maior oportunidade de reutilização. Perda em simplicidade conceitual e de implementação.

68 Tipo Parametrizado Um tipo pode receber como parâmetro uma lista de tipos. Exemplos: pilha de inteiros pilha de reais pilha de pessoas ...

69 Modelagem Orientada a Objetos
Use-Case Modeling

70 Objetivos básicos de um modelo use-case
Descrever o que um novo sistema deve fazer Descrever o que um sistema existente faz Formalizar os requisitos de um sistema, normalmente obtidos através de discussões entre os desenvolvedores e os clientes (usuários) do sistema.

71 Componentes de um use-case
um conjunto de use cases Um use case representa uma funcionalidade do sistema, do ponto de vista do usuário do sistema (visão externa). um conjunto de actors Um actor representa um tipo de usuário do sistema. Um actor deve estar associado a pelo menos um use case

72 O componente use case Um use case representa uma funcionalidade completa (mas pode haver dependências entre os diversos use-cases de um sistema) Um use case sempre faz algo solicitado por um actor e retorna alguma coisa para esse actor

73 O componente actor Um actor é uma entidade externa ao sistema que interage com o sistema. Um actor é normalmente um ser humano, mas pode ser outro sistema ou alguma espécie de hardware que interage com o sistema.

74 Outros objetivos de use-case
Fornecer uma base para a realização de testes do sistema. Prover uma descrição clara, consistente e simples do que o sistema dever fazer, facilitando a discussão entre o desenvolvedor e o cliente do sistema e ainda facilitando a comunicação dentro da equipe de desenvolvedores Ser a base para definição das classes do sistema e para definição da dinâmica do sistema.

75 Exemplo de diagrama use-case
Sistema de Seguros

76 Mais sobre actors Um actor é uma classe no diagrama em UML
Pode-se construir uma hierarquia de actors. Exemplo: Um cliente pode ser um cliente comum ou um cliente especial. Exemplo: Um cliente pode ser um cliente de telefone ou um cliente de água.

77 Mais sobre use-cases Um use-case pode ser estendido com outro(s) use case(s). Exemplo: Os use cases "Assinatura de seguro de carro" e "Assinatura de seguro de vida" são extensões do use case "Assinatura de apólice de seguro". Um use-case pode utilizar outro(s) use case(s). Exemplo: O use case "Assinatura do contrato de compra de um automóvel" utiliza o use case "Assinatura de uma apólice de seguro de carro".

78 Modelagem Orientada a Objetos
Relacionamentos

79 Conteúdo Ligação entre objetos Associação entre classes Agregação
Multiplicidade e Papel Atributo de ligação Associação como uma classe Associações ternárias Ordenação em associações Associação qualificada

80 Ligação Uma conexão física ou conceitual entre objetos
Exemplo: O país Brasil tem como capital a cidade de Brasília. Exemplo: O funcionário João trabalha na empresa Transamérica S.A. Exemplo: O artigo “OO Solutions” foi publicado na conferencia OOPSLA’99.

81 Associação Relacionamento entre instâncias de duas ou mais classes descrevendo um grupo de ligações com estrutura e semântica comuns. Exemplo: Um país tem como capital uma cidade. Exemplo: Um funcionário trabalha numa empresa.

82 Agregação Forma especial de associação, entre o todo e suas partes, na qual o todo é composto pelas partes Também chamada de herança horizontal Exemplo: Um artigo é publicado em uma conferência, isto é, o artigo faz parte da conferência (ou dos anais da conferência).

83 Multiplicidade e Papel
Multiplicidade: Número de instâncias de uma classe que podem se relacionar a uma única instância de um classe associada (ou agregada). Papel: nome que identifica inequivocamente uma extremidade de uma associação.

84 Atributo de Ligação Um valor de dados presente em cada ligação (nível de instâncias) de uma associação (nível de classes) Uma propriedade da ligação entre objetos, e não dos objetos ligados, propriamente ditos Exemplos: permissão de acesso que um usuário possui para a um arquivo; o salário de uma pessoa em um emprego em uma companhia

85 Associação como uma Classe
Cada ligação de uma associação é uma instância de uma classe Uma ligação é um objeto, com atributos e métodos Útil quando ligações podem participar em associações com outros objetos Útil quando ligações sofrem operações Exemplo: autorização para usuários em estações de trabalho

86 Associação Ternária Representa ligações entre 3 objetos
Não pode ser dividida em associações binárias sem que haja perda de informações Associações de grau maior que 3 são raras e devem ser evitadas devido a complexidade de entendimento e implementação Exemplo: pessoas que são programadoras usam linguagens de programação em projetos

87 Ordenação em Associações
Em alguns casos o conjunto de objetos associados a um certo objeto apresenta uma ordem A palavra "ordenado" deve aparecer junto à multiplicade "muitos" de uma associação para indicar que existe uma ordem entre os objetos ligados Exemplos: as janelas visíveis em uma tela possuem uma ordem; os vértices de um polígono

88 Associação Qualificada
Relaciona dois objetos e um qualificador O qualificador reduz a multiplicidade Exemplo: Um diretório contém muitos arquivos, mas é o nome do arquivo dentro do diretório que identifica o arquivo (e identifica um único arquivo) Maior precisão na informação!!

89 Uso de Agregação Na dúvida, use associação!
Herança não representa o relacionamento parte-todo Agregados recursivos são frequentes Agregação normalmente implica em propagação de operações

90 Modelagem Orientada a Objetos
Modelagem Dinâmica Diagrama de Seqüência

91 Objetivos de um diagrama de seqüência
Ilustrar como objetos interagem entre si. Detalhar um use case em termos de objetos e mensagens. objetos de acordo com diagrama de classes mensagens são mapeadas em operações nas classes

92 Modelagem Orientada a Objetos
Modelagem Dinâmica Diagrama de Estados

93 Objetivos de um diagrama de estados
Representar o comportamento dinâmico de classes individuais Representar o comportamento dinâmico de colaboração entre classes

94 Elementos de um diagrama de estados
os estados possíveis para os objetos de uma certa classe as transições de estado os eventos que causam transições de estados as ações decorrentes de uma transição de estado entrada em um estado saída de um estado as ações realizadas por objetos enquanto estão em um certo estado durante todo o tempo em que o objeto está no estado decorrente de algum evento

95 Diagramas de Estados Relaciona eventos e estados
Um objeto muda de estado dependendo do evento e do estado atual. Transição: modificação de estado causada por um evento (mesmo quando estado final e inicial coincidem). Um evento pode ser irrelevante para um objeto em um certo estado. Exemplo: linha telefônica

96 Diagramas de Estados Exemplo : Linha telefônica
no-gancho no-gancho Inativa fora-do-gancho queda-da-linha Queda- da-linha Sinal de discar queda-da-linha dígito( n ) dígito( n ) número invalido Mensagem gravada Discando número ocupado Sinal de ocupado número válido Ligando tronco ocupado Sinal de ocu- pado rápido encaminhado Tocando Mensagem terminada telefone chamado atende Interligando telefone chamado desliga Desligando

97 Diagramas de Estados Exemplo : jogo de xadrez
Diagrama de estados de uma só passagem para um jogo de xadrez Início Vez das brancas cheque-mate Pretas vencem empate forçado pretas jogam brancas jogam Empate empate forçado Vez das pretas Brancas vencem cheque-mate

98 Diagramas de Estados Exemplo : Veículo
Diagrama de estados com transições guardadas tempo decorrido [ carros nas vias esquerdas N / S ] Norte / Sul podem ir em frente Norte / Sul podem dobrar à esquerda tempo decorrido [ sem carros nas vias esquerdas N / S ] tempo decorrido tempo decorrido tempo decorrido [ sem carros nas vias esquerdas L / O ] Leste / Oeste podem dobrar à esquerda Leste / Oeste podem ir em frente tempo decorrido [ carros nas vias esquerdas L / O ]

99 Tipos de diagramas de estados
Diagrama de laço contínuo: representa um ciclo de vida; sem estado inicial ou final. Exemplo: linha telefônica. Diagrama de uma só passagem: representa objetos com vida finita; possuem um estado inicial (criação do objeto) e um estado final (destruição do objeto). Exemplo: jogo de xadrez

100 Condições Uma condição é uma função booleana de valores, válida dentro de um intervalo de tempo. Condições funcionam como guardas nas transições: uma transição só dispara quando ocorre o evento e a condição de guarda for verdadeira. Exemplo: Pessoa com relação ao atributo "estar de luvas".

101 Controle de Operações Atividades e ações podem ser vinculadas a estados e eventos a fim de se especificar o que faz o objeto quando está em um determinado estado e o que faz em resposta a estímulos externos. Definem o comportamento do objeto!

102 Atividade Está sempre vinculada a um estado
Consome tempo para se completar É executada continuamente durante o tempo em que o objeto está num certo estado Notação: faça: atividade Exemplo: Um vendedor logo após ter recebido dinheiro para pagamento do item vendido deve calcular o troco. faça: calcular troco

103 Ação Está normalmente vinculada a um evento, mas também pode estar vinculada a um estado (ações de entrada, saída e internas) É executada "instantaneamente" Notação: evento / ação Exemplo: Exibir um menu quando o botão direito do mouse é pressionado. botão direito pressionado / exibir menu

104 Ações para um menu instantâneo
Controle de Operações Ações para um menu instantâneo botão direito pressionado / exibir menu instantâneo Inativo Menu visível botão direito liberado / apagar menu instantâneo cursor movimentado / iluminar item do menu

105 Diagrama de Estados com Operações
Notação Evento 1 ( atributos ) [ condição 1 ] / ação 1 Estado 1 faça : atividade 1 Estado 2 . . .

106 Diagramas de Estados Nivelados
Permitem refinamentos sucessivos do modelo dinâmico Permitem uma descrição estruturada do sistema Pode-se expandir: um evento e sua correspondente ação uma atividade realizada em um certo estado Exemplo: Máquina de vender

107 Diagramas de Estados Nivelados Exemplo : máquina de vender
moedas introduzidas ( quantia ) verificar saldo Inativa Recolhendo dinheiro moedas introduzidas ( quantia ) / acrescentar ao saldo cancelar / devolver moedas Selecionar ( item ) [ item vazio ] [ troco < 0 ] faça : testar item e calcular troco [ troco = 0 ] [ troco < 0 ] faça : entregar item faça : preparar troco

108 Diagramas de Estados Nivelados Exemplo : máquina de vender
Atividade entregar item da máquina de vender braço pronto braço pronto empurrado Faça : mover braço para a fileira correta Faça : mover braço para a coluna correta faça : empurrar item para fora da prateleira Transição selecionar item da máquina de vender dígito( n ) Selecionar( item ) dígito( n ) faça : acrescentar dígito faça : preparar item enter clear

109 Generalização de Estados
Os estados de um objeto podem ser organizados de forma hierárquica, em super-estados e sub-estados. Um sub-estado é um refinamento de um super-estado, i.e., um sub-estado é um dos possíveis estados do objeto dentro daquele super-estado. Um sub-estado herda as transições do super-estado; transições que se aplicam ao super-estado também se aplicam ao sub-estado. Exemplos: linha telefônica, transmissão automática de um automóvel

110 Generalização de Estados Exemplo : transmissão de um carro
apertar R Neutro Ré apertar N apertar N apertar F Para a frente pára sobe sobe Primeira Segunda Terceira reduz reduz

111 Generalização de Eventos
Os eventos que ocorrem em um sistema podem ser organizados de forma hierárquica, em super-eventos e sub-eventos. Um sub-evento herda atributos do super-evento. Onde um evento é descrito qualquer sub-evento seu é implicitamente descrito. A generalização de eventos facilita a abstração e permite concisão na representação de diagramas. Exemplo: Entrada do usuário.

112 Generalização de Eventos Exemplo : eventos de teclado
Hierarquia parcial de eventos para eventos de teclado tempo Entrada do usuário dispositivo Botão do mouse caracter do teclado localização caracter controle gráfico Botão do mouse apertado Botão do mouse liberado espaço alfanumérico pontuação

113 Concorrência de Agregação
O estado de um objeto composto (um agregado) é determinado pelos estados dos objetos que o compõem. Exemplo: O estado de um carro é determinado pelo estado da ignição, da transmissão, do freio, do acelerador, do motor, ... Os componentes de um agregado normalmente interagem entre si: a mudança de estado de um componente pode disparar uma transição em outro componente. A interação entre diagramas de estados de componentes é representada através de eventos compartilhados e/ou condições de guarda.

114 Concorrência de Agregação
Carro Ignição Transmissão Freio Acelerador Ignição Girar chave para dar partida [ transmissão em Neutro ] liberar chave Desligada Partida Ligada desligar a chave Acelerador Freio apertar acelerador apertar freio Desligado Ligado Desligado Partido liberar acelerador liberar freio

115 Concorrência Interna de Objetos
O diagrama de estados de um objeto pode ser particionado de acordo com atributos e ligações em sub-diagramas. O estado do objeto compreende um estado de cada sub-diagrama. Um mesmo evento pode causar transições em mais de um sub-diagrama. Exemplo: Jogo de bridge rubber.

116 Concorrência Interna de Objetos
Jogo de bridge com estados concorrentes Jogando rubber Vulnerabilidade N - S jogo N - S jogo N - S Não vulnerável Vulnerável N-S vence rubber Vulnerabilidade L - O jogo L - O jogo L - O Não vulnerável Vulnerável L - O vence rubber

117 Transição Automática Disparada quando a atividade vinculada a um estado termina O "evento" que causa a transição é o término da atividade Exemplo: Máquina de vender no estado correspondente a atividade testar item e calcular troco pode disparar uma de quatro transições automáticas.

118 Ações de Entrada e de Saída
Ações vinculadas ao ato de entrar ou sair de um estado Não adicionam poder de expressão, mas permitem uma representação mais concisa Exemplo: Controle de uma porta de garagem

119 Envio de Eventos Uma ação pode ser especificada como enviar um certo evento para outro objeto. Notação: enviar E (atributos) (palavra enviar pode ser omitida) Exemplo: Uma linha telefônica envia o evento ligar(número-de-telefone) para o comutador quando um número completo é discado. número completo / ligar(número-de-telefone)

120 Sincronização de Eventos Concorrentes
Um objeto pode executar várias atividades de forma concorrente (paralela). As atividades não são necessariamente sincronizadas, mas todas devem terminar para que ocorra transição de estado. Exemplo: Caixa automática.

121 Sincronização de Eventos Concorrentes
Emitindo dinheiro recolhido Faça : entregar dinheiro Preparação Pronta para reinicializar Faça : ejetar cartão cartão recolhido