Modelado de Sistemas con UML: Casos de Uso y Diagramas de Clases

Casos de Uso en el Desarrollo de Software

Objetivos de los Casos de Uso

• Capturar los requisitos funcionales del sistema y expresarlos desde el punto de vista del usuario.
• Guiar todo el proceso de desarrollo del sistema de información.

Los casos de uso proporcionan, por tanto, un modo claro y preciso de comunicación entre cliente y desarrollador.

Descripción de un Caso de Uso

Un caso de uso es una secuencia de acciones realizadas por el sistema que producen un resultado observable y valioso para un usuario en particular.

Notación del Diagrama de Casos de Uso

El diagrama de casos de uso es un grafo de actores, casos de uso y las relaciones entre estos elementos.

Elementos Clave

Actor

Un actor se representa con una figura de hombre de palo con el nombre del actor debajo de la figura.

Relación

Dependiendo del tipo de relación, la representación en los diagramas será distinta. Así pues:

• Las relaciones entre un actor y un caso de uso se representan mediante una línea continua entre ellos.
• Las relaciones entre casos de uso se representan con una flecha discontinua con el nombre del tipo de relación como etiqueta.
• En las relaciones de extensión, la flecha parte del caso de uso con el comportamiento adicional hacia aquel que recoge el comportamiento básico.
• En las relaciones de uso (o inclusión), la flecha va desde el caso de uso básico hacia el que representa el comportamiento común.

Diagrama de Clases en UML: Estructura y Comportamiento

Objetivo Principal

El objetivo principal de este modelo es la representación de los aspectos estáticos del sistema, utilizando diversos mecanismos de abstracción (clasificación, generalización, agregación).

Descripción del Diagrama de Clases

El diagrama de clases recoge las clases de objetos y sus asociaciones. En este diagrama se representa la estructura y el comportamiento de cada uno de los objetos del sistema y sus relaciones con los demás objetos, pero no muestra información temporal.

Elementos Básicos del Diagrama de Clases

Los elementos básicos del diagrama son: Clase, Relaciones, Interfaces y Paquetes.

Clase

Es la unidad básica que encapsula toda la información de un objeto. A través de ella podemos modelar el entorno en estudio.

En UML, una clase es representada por un rectángulo que posee tres divisiones:

• Superior: Contiene el nombre de la Clase.
• Intermedio: Contiene los atributos (o variables de instancia) que caracterizan a la Clase (pueden ser private, protected o public).
• Inferior: Contiene los métodos u operaciones, los cuales son la forma como interactúa el objeto con su entorno (dependiendo de la visibilidad: private, protected o public).

Atributos y Métodos

Atributos

Los atributos o características de una Clase pueden ser de tres tipos, los que definen el grado de comunicación y visibilidad de ellos con el entorno:

• PUBLIC (+): Indica que el atributo será visible tanto dentro como fuera de la clase, es decir, es accesible desde todos lados.
• PRIVATE (-): Indica que el atributo solo será accesible desde dentro de la clase.
• PROTECTED (#): Indica que el atributo no será accesible desde fuera de la clase, pero sí podrá ser accesado por métodos de la clase, además de las subclases que se deriven.

Métodos

Los métodos u operaciones de una clase son la forma en como esta interactúa con su entorno. Estos pueden tener las siguientes características:

• PUBLIC (+): Indica que el método será visible tanto dentro como fuera de la clase, es decir, es accesible desde todos lados.
• PRIVATE (-): Indica que el método solo será accesible desde dentro de la clase.
• PROTECTED (#): Indica que el método no será accesible desde fuera de la clase, pero sí podrá ser accesado por métodos de la clase, además de métodos de las subclases que se deriven.

Relaciones

Las relaciones definen cómo las clases interactúan entre sí:

• Generalización: Esta relación representa la herencia o la extensión de una clase de otra.
• Asociación: Representa una relación básica entre dos clases. Pueden ser unidireccionales o bidireccionales.
• Composición: Es un tipo de asociación fuerte donde el objeto contenido no puede existir sin el contenedor.
• Agregación: Es un tipo de asociación que representa que cada objeto de una de las clases contiene objetos de la otra clase. El objeto contenedor seguirá existiendo aunque los objetos contenidos dejen de existir.

Interfaces

Una interfaz es una especificación de la semántica de un conjunto de operaciones de una clase o paquete que son visibles desde otras clases o paquetes.

Paquetes

Los paquetes se usan para dividir el modelo de clases del sistema de información, agrupando clases u otros paquetes según los criterios que sean oportunos.