Fundamentos de Ingeniería del Software: Modelado Estructurado y Orientación a Objetos con UML

Introducción a la Ingeniería del Software y Modelado

Ingeniería del Software: Comienza al momento de ser utilizada en el desarrollo de algún sistema de software.

Métodos de Modelado

• Método de Modelado: Análisis Estructurado y la Orientación a Objetos.

Perspectiva Funcional y Descomposición

• Visión de la Perspectiva Estructurada (PE): Mirar y diseñar una solución de funciones que llevan a cabo las tareas requeridas.
• Descomposición Funcional: Las funciones se dividen hasta que son lo suficientemente pequeñas para manejarlas y comprenderlas.

Modelado Estructurado y Diagramas Clave

Objetivos del Análisis Estructurado

Tres Objetivos Primarios del Análisis Estructurado (AE):

1. Describir lo que requiere el cliente.
2. Establecer una base para la creación de un diseño de software (SW).
3. Definir un conjunto de requisitos que se pueda validar una vez que se construya el software.

Diagrama de Flujo de Datos (DFD)

Propósitos de un DFD:

1. Proporcionar una indicación de cómo se transforman los datos a medida que se avanza en el sistema.
2. Representar las funciones que transforman el flujo de datos.

Modelo de Análisis Estructurado: Es cada diagrama, especificación y descripción, y el diccionario de datos.

Modelado de Datos: Diagrama Entidad-Relación (E-R)

• Técnica para Modelar los Datos en el Análisis Estructurado: Diagrama E-R.
• Diagrama E-R: Se identifican objetos de datos y sus relaciones mediante una notación gráfica.

Elementos del Modelado de Datos

Los elementos son: El objeto de datos, sus atributos y sus relaciones.

Tipos de Diagramas en el Análisis Estructurado

Los tipos de diagramas son: El Diagrama E-R, el Diagrama de Flujo de Datos y el Diagrama de Transición de Estados.

Paradigma Orientado a Objetos (POO) y UML

Conceptos Fundamentales de Objetos y Clases

• Características de un Objeto: Estado, comportamiento e identidad.
• Tipos de Relaciones entre Clases: Dependencia, agregación y herencia.

Aportaciones del Paradigma POO

Las acciones de la ingeniería del software son más intuitivas, mejora la portabilidad y facilita la reutilización de software.

Lenguaje Unificado de Modelado (UML)

UML: Lenguaje gráfico para visualizar, especificar, construir y documentar los productos de trabajo de un sistema de software o de objetos.

Definición y Componentes de UML

• Define: Una notación y un metamodelo.
• Bloques de Construcción en UML:
  1. Elementos.
  2. Relaciones.
  3. Diagramas.

Elementos UML

Los elementos UML son:

• Estructurales (static).
• De comportamiento (interacción, máquina de estados).
• De agrupamiento (paquetes).
• De anotación (notas).

Diagramas y Vistas UML

Diagramas: Objetos, clases, componentes, despliegue, actividades, estados, colaboración, secuencia, casos de uso.

Vistas: Usuario, estructural, comportamiento, implementación y entorno.

Análisis y Diseño Orientado a Objetos (AOO y DOO)

Análisis Orientado a Objetos (AOO)

Análisis Orientado a Objetos: Entiende los problemas, realiza diagramas y especificaciones a partir de los requisitos del cliente.

Principios del Análisis OO

1. El modelo del dominio de la información.
2. La representación del comportamiento.
3. Descripción de los escenarios del sistema.
4. La división de los modelos para mostrar más detalles.
5. Los modelos iniciales representan la esencia del problema, mientras que los últimos aportan detalles de la implementación.

Análisis de Dominio: Es la identificación, análisis y especificación de requisitos comunes de un dominio de aplicación específico.

Diseño Orientado a Objetos (DOO)

Diseño Orientado a Objetos: Se crea un modelo de diseño que sirve como anteproyecto para la construcción del software.

Pirámide del Diseño OO

1. La Capa Subsistema: Contiene una representación de cada uno de los subsistemas, para permitir al software conseguir sus requisitos definidos por el cliente e implementar la infraestructura que soporte los requisitos del cliente.
2. La Capa de Clases y Objetos: Contiene la jerarquía de clases, que permiten al sistema ser creado usando generalizaciones y cada vez especializaciones más acertadas. Esta capa también contiene representaciones.
3. La Capa de Mensajes: Contiene detalles de diseño, que permite a cada objeto comunicarse con sus colaboradores.
4. La Capa de Responsabilidad: Contiene estructuras de datos y diseños algorítmicos, para todos los atributos y operaciones de cada objeto.

Etapas del Diseño OO

Las etapas que conforman el Diseño Orientado a Objetos son:

1. Diseño de datos.
2. Diseño arquitectónico.
3. Diseño de interfaces.
4. Diseño procedural.

UML organiza el diseño en dos actividades: diseño del sistema y diseño de objetos.