AMS43 - UML Classes

Escola Superior de Tecnologia IPCA

• Disciplina: Análise e Modelação de Software (AMS) 2024-25

• Licenciatura em Engenharia de Sistemas Informáticos

Conteúdo

• Tópicos incluídos:

  • Diagramas de classes e objetos

  • Associações entre classes

  • Generalização e herança

  • Concretização e dependência

• Bibliografia base:

  • Fowler, M. (2004). UML Distilled, 3ª edição, Addison-Wesley.

  • Seidl, M. et al. (2015). UML @ Classroom. Springer.

  • Silveira, A. e Videira, C. (2005). UML – Metodologias e Ferramentas CASE. Centro Atlântico.

  • Unhelkar, B. (2020). Software Engineering with UML. CRC Press.

Diagramas de Classes e Objetos

• Diagramas UML:

  • Estrutura do Diagrama

  • Diagrama de Classe

  • Diagrama de Componente

  • Diagrama de Atividade

  • Diagrama de Casos de Uso

  • Diagrama de Máquina de Estados

Definição de Objeto

• Objeto: Entidade com fronteiras definidas, relevante para o problema.

  • Estado: Modelado por valores de atributos (tamanho, forma, peso).

  • Comportamento: Exibe comportamentos invocáveis ou reativos.

  • Identidade: A capacidade de distinguir objetos idênticos no tempo e no espaço (exemplo: folhas de papel).

Objetos do Mundo Real e Virtual

• No desenvolvimento OO, o mundo real é composto por objetos que interagem:

  • Exemplos de objetos reais: Sr. João Oliveira, aula de AMS.

  • Exemplos de objetos computacionais: registo do Sr. João, árvore de pesquisa binária.

Classe

• Classe: Conjunto de objetos com atributos e operações similares.

  • Instância de classe: Objeto específico dessa classe.

  • Representação de coisas concretas e papéis (ex: Aluno, Professor).

  • A abordagem orientada por objetos favorece arquiteturas estáveis.

Extensão e Universo de Discurso (UoD)

• O conjunto de todos os objetos forma um universo no contexto.

  • Extensões de classes são subconjuntos deste universo.

Notação de Classe em UML

• Classe representada por um retângulo com nome no singular (ex: Empregado).

  • Atributos e operações são definidos no nível da classe.

Atributos de Instância

• Estado de um objeto é dado pelos valores dos atributos e pelas ligações com outros objetos.

  • Tipos de dados podem ser definidos conforme a linguagem de implementação.

Operações de Instância

• Comportamento invocável modelado por operações ao nível da classe.

  • Encapsulamento: controle de acesso e alteração do estado interno do objeto.

Atributos e Operações Estáticos

• Atributo estático: Valor único para todas as instâncias.

• Operação estática: Não é invocada para um objeto específico, usando notação sublinhada.

Visibilidade

• Indica como atributos e operações podem ser acessados:

  • • (public): visível para todos.

  • • (private): visível só para a própria classe.

  • (protected): visível para a classe e subclasses.

  • ~ (package): visível dentro do pacote.

Multiplicidade

• Refere-se ao número de instâncias permitidas para classes e atributos:

  • Ex: 0..1, 1..*, etc.

Associações entre Classes

• Associação: Ligação entre objetos de classes diferentes.

  • Exemplos de associações: um empregado trabalha para uma empresa.
    ## Generalização e Herança

• Classes podem ser organizadas em hierarquias onde subclasses herdam atributos e operações da superclasse.

• Vantagens: Abstração e reutilização.

• Problemas: Herança pode introduzir complexidade.

Exemplos de Diagrama de Classes

• Classes e operações abstratas:

  • Uma classe abstrata não pode ser instanciada diretamente.

  • Operação abstrata deve ser definida nas subclasses.

Exercícios

• Exercício Mesa: Modelar um diagrama de classes de uma mesa de café.

• Exercício Biblioteca: Modelar um diagrama de classes para uma biblioteca que considera sócios e publicações.