Ejemplo

1. Diseño Orientado a Objetos Adaptado de “Ingeniería de Software”, Ian Sommerville Ejemplo

2. El proceso de diseño orientado a objetos • Definir el contexto y modos de uso del sistema. • Diseñar la arquitectura del sistema. • Identificar los principalesobjetos del sistema. • Desarrollar los modelos de diseño (estáticos y dinámicos). • Especificar las interfaces de los objetos.

3. Sistema Meteorológico:descripción Se requiere un sistema de recolección de datos meteorológicos a fin de generar mapas climáticos en forma periódica, utilizando datos colectados por estaciones meteorológicas remotas desatendidas y otras fuentes de datos tales como observadores humanos, globos y satélites. Las estaciones climáticas transmiten sus datos a la computadora de área en respuesta a un requerimiento de ésta

4. Sistema Meteorológico:descripción (cont.) La computadora de área valida los datos recolectados y los integra con los datos de otras fuentes. Estos datos integrados son archivados y, usando los datos archivados y una base de datos de mapas digitalizados se confecciona un conjunto de mapas climáticos locales, que pueden ser impresos o mostrados por pantalla.

5. Estación Climática: descripción La estación climática es un paquete de instrumentos meteorológicos controlados por software, que colecta datos, ejecuta procesamiento sobre los mismos y transmite los datos a la computadora de área para su posterior procesamiento. Los instrumentos incluyen termómetros de suelo y aire, anemómetros, veletas, barómetros y pluviómetros. Los datos son recolectados cada cinco minutos

6. Estación Climática: descripción Cuando la estación climática recibe un comando desde la computadora de área para que transmita sus datos, procesa y sumariza los datos de los instrumentos. Los datos sumarizados son transmitidos a la computadora de área.

7. Definir el contexto del sistema y los modos de uso • Objetivo: desarrollar una comprensión de las relaciones entre el software que estamos diseñando y su entorno. • Contexto del Sistema: un modelo estático que describe a los otros sistemas en el entorno. • Se ilustra a continuación usando paquetes UML.

8. Contexto de la Estación Climática

9. Definir el contexto del sistema y los modos de uso (cont.) • Modos de uso del sistema – modelo dinámico que describe como el sistema interactuará con su entorno. • Se ilustran utilizando un diagrama de Casos de Uso UML.

10. Casos de Uso para la Estación Climática Entidad externa (sistema de recolección de datos meteorológicos) Interacciones posibles

11. Descripción: caso de uso “Reportar”

12. 2. Diseño arquitectural del sistema • Arquitectura en capas: • Capa de Interface para el manejo de comunicaciones • Capa de recolección de datos para la recolección de datos • Capa de Instrumentos para administrar los instrumentos

13. Arquitectura de la Estación Climática UML: anotaciones UML: “paquetes anidados”

14. 3. Identificar los principales objetos del sistema • Identificar objetos (o clases de objetos ) es la parte mas difícil del diseño OO. • No hay ninguna “fórmula mágica” – se hace a partir de la habilidad, experiencia y conocimiento del dominio del diseñador. • Es un proceso iterativo – generalmente no “sale” en el primer intento.

15. Identificación de objetos • Usar un análisis gramatical basado en una descripción en lenguaje natural del sistema ( heuristica de Abbott). • Asociar objetos con cosas tangibles en el dominio de aplicación (p.ej. dispositivos). • Usar análisis de comportamiento: identificar objetos basándose en que cosa participa en que comportamiento.

16. Clases en la Estación Climática • Weather station – interface de la estación climática con su entorno. Refleja interacciones identificadas en el modelo de casos de uso. • Weather data – encapsula los datos sumarizados desde los instrumentos. • Ground thermometer, Anemometer, Barometer – objetos de la aplicación que modelan a los instrumentos reales.

17. Clases en la Estación Climática

18. Otros objetos • Utilizar el conocimiento del dominio para identicar mas objetos, operaciones y atributos. • Cada estación climática debe tener un identificador único. • Las estaciones climáticas están ubicadas frecuentemente en sitios inaccesibles: las fallas de instrumentos deben reportarse automáticamente. Por lo tanto, son necesarios atributos y operaciones de auto-testeo.

19. 4. Desarrollo de Modelos de Diseño • Los modelos de diseño muestran las relaciones entre objetos y clases. • Modelos Estáticos: describen la estructura del sistema en terminos de relaciones estructurales entre objetos y clases. • Modelos Dinámicos: describen la interacción -mensajes y respuestas- entre objetos.

20. Subsistemas de la Estación Climática anotaciones

21. Modelos de Secuencia • Los objetos se distribuyen horizontalmente al tope del diagrama. • El eje de tiempos es vertical, el modelo se “lee” de arriba hacia abajo. • Las interacciones se representan por flechas etiquetadas de diferentes estilos, indicando diferentes interacciones. • Un rectángulo en la “vida” de un objeto representa el tiempo durante el cual ese objeto es el controlante del sistema.

22. Secuencia: Recolección de Datos Retorna el control No espera respuesta

23. Modelo de Máquina de Estados de la Estación Climática

24. 5. Especificación de la interface de los objetos • El diseño debe evitar revelar detalles de la estructura interna de los objetos en su diseño de interface. • Los objectos pueden tener varias interfaces lógicas, las cuales son “puntos de vista” de las operaciones provistas. (soportado directamente en Java) • UML usa diagramas de clase para especificar las interfaces.

25. Interface de la Estación Climática en Java

26. Evolución del Diseño • Ocultar la información en los objetos significa que los cambios hechos a ese objeto no afectarán a los demás de forma impredecible. • Supongamos que se desea agregar capacidades de monitoreo de a las estaciones climáticas. • Las lecturas de datos de polución son transmitidas junto a los datos climáticos.

27. Cambios requeridos • Agregar una clase llamada “Air quality” (calidad de aire) como parte de WeatherStation. • Agregar una operación reportAirQuality a WeatherStation. Modificar el software de control para recolectar las lecturas de polución. • Agregar objetos que representen los instrumentos de monitoreo de polución.

28. Monitoreo de Polución

29. Conclusiones • DOO resulta en componentes de diseño con su propio estado privado y operaciones. • Los objetos deben tener operaciones de construcción e inspección . Ellos proveen servicios a otros objetos. • El Unified Modeling Language provee diferentes notaciones para definir diferentes modelos.

30. Conclusiones (cont.) • Un conjunto de diferentes modelos pueden producirse durante un proceso de diseño orientado a objetos, incluyendo modelos estáticos y dinámicos del sistema. • Las interfaces de los objetos deben definirse precisamente. • El diseño orientado a objetos simplifica la evolución del sistema.