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INGENIERIA DE SOFTWARE Modelo de Diseño Alejandro Castaños López 4.1. Estrategias de diseño 4.2. Diseño de objetos 4.3. Diseño de sistema 4.4. Revisión del diseño 4.5. Diagramas de secuencias del Diseño 4.6. Herramientas !"E #ara el diseño

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INGENIERIA DE SOFTWAR

Modelo de Dise

Alejandro Castaños Lóp

4.1. Estrategias de diseño4.2. Diseño de objetos4.3. Diseño de sistema4.4. Revisión del diseño4.5. Diagramas de secuencias del Diseño4.6. Herramientas !"E #ara el diseño

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INDICEEstrategia de Dieño. ............................................................................................................ 2

Diseño de $bjetos............................................................................................................... 3

Diseño de "istema.............................................................................................................. 3

Revisión del Diseño............................................................................................................. 3

Diagramas De "ecuencias Del Diseño................................................................................ 3

Herramientas ase %ara El !n&lisis.................................................................................... 3

onclusiones. ...................................................................................................................... 3

Re'erencias. ........................................................................................................................ 3

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Modelo de Diseño.

Estrategia de Dieño.

(a meta del diseño es crear un modelo de so't)are *ue im#lemente todos los

re*uisitos del cliente de manera correcta + com#la,ca a a*u-llos *ue lo usen. El #roceso

de diseño avan,a de una visión general del so't)are a una visión m&s estreca *ue de'ine

el detalle re*uerido #ara im#lementar un sistema. El #roceso de diseño comien,a con un

en'o*ue en la ar*uitectura.

 !bstracción

%ara un #roblema determinado se #ueden considerar mucos grados de

abstracción. En un alto grado de abstracción una solución se establece en t-rminos

generales con el lenguaje de entorno del #roblema. En los grados de menor abstracción

se #ro#orciona una solución m&s detallada de la solución. /na abstracción #rocedimental

se re'iere a una secuencia de instrucciones *ue tiene una 'unción es#ec0'ica + limitada.

/na abstracción de datos es una colección nombrada de datos *ue describe un objeto de

datos.

 !r*uitectura

(a ar*uitectura del so't)are alude a la estructura general del so't)are + las 'ormas

en la *ue la estructura #rovee integridad conce#tual #ara un sistema. (a ar*uitectura es la

estructura u organi,ación de los com#onentes del #rograma módulos la manera en *ue

estos com#onentes interactan + la estructura de datos *ue utili,an los com#onentes.

%atrones

/n #atrón de diseño describe una estructura de diseño *ue resuelve un #roblema

recurrente de diseño #articular dentro de un conteto es#ec0'ico + en medio de 'uer,as

*ue #ueden tener un im#acto en la manera en *ue se a#lica + utili,a el #atrón.

odularidad

(os #atrones de ar*uitectura + diseño de so't)are materiali,an la modularidad7 es

decir el so't)are se divide en com#onentes con nombres inde#endientes + *ue es #osible

abordar en 'orma individual. Estos com#onentes llamados módulos se integran #ara

satis'acer los re*uisitos del #roblema. (a modularidad se basa en la estrategia divide +

vencer&s es m&s '&cil resolver un #roblema com#lejo cuando -ste se divide en #ie,as

m&s manejables.

$cultación De 8n'ormación

El #rinci#io de ocultación de in'ormación sugiere *ue los módulos se caracteri,an

#or las decisiones de diseño *ue cada uno oculta a los otros. (os módulos deben

es#eci'icarse + diseñarse de manera *ue la in'ormación #rocedimientos + datos *ue est&

dentro del módulo sea inaccesible #ara otros módulos *ue no necesiten esta in'ormación.

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8nde#endencia 9uncional

Es la suma de directa de la modularidad + de los conce#tos de abstracción +

ocultación de in'ormación. (a inde#endencia 'uncional se consigue al desarrollar módulos

con una 'unción determinante + una aversión a la interacción ecesiva con otros módulos.

(os módulos inde#endientes son m&s '&ciles de mantener #robar modi'icar + se reduce

la #ro#agación de errores.

 Re'inamiento

El re'inamiento es una estrategia de diseño descendente. El desarrollo de un

#rograma se reali,a al re'inar de manera sucesiva los niveles de detalle #rocedimentales.

El re'inamiento ace *ue el diseñador trabaje sobre el enunciado original + *ue

#ro#orcione m&s + m&s detalles con'orme se reali,a cada re'inamiento sucesivo. (a

abstracción + el re'inamiento son conce#tos com#lementarios.

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Diseño de $bjetos

/n sistema orientado a objetos est& com#uesto de objetos *ue interactan los

cuales mantienen ellos mismos su estado local + #roveen o#eraciones sobre su estado.

(a re#resentación del estado es #rivada + no se #uede acceder a ella directamente desde

'uera del objeto. El #roceso de diseño de objetos com#rende el diseño de clases de

objetos + las relaciones entre estas clases. El diseño orientado a objetos com#rende el

desarrollo de un modelo orientado a objetos de un sistema de so't)are #ara im#lementar los re*uerimientos identi'icados. (os objetos en un diseño orientado a objetos est&n

relacionados con el #roblema a resolver. /n #roceso general #ara el diseño orientado a

objetos #uede contener las siguientes eta#as:

;om#render + de'inir el conteto + los modos de utili,ación del sistema

;Diseñar la ar*uitectura del sistema.

;8denti'icar los objetos #rinci#ales del sistema.

;Desarrollar los modelos de diseño.

;Es#eci'icar las inter'aces de los objetos.

Diseño de "istema

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(enguajes De %rogramación

Es im#ortante señalar *ue un diseño orientado a objetos no necesariamente se

tiene *ue im#lementar mediante un lenguaje orientado a objetos. "in embargo es m&s

natural acerlo de esta manera. Esto es debido a *ue los lenguajes orientados a objetos

tienen un a#o+o directo a los conce#tos del an&lisis orientado a objetos enca#sulamiento

generali,ación #olimor'ismo.

"in embargo se #uede traducir cual*uier conce#to o mecanismo orientado a

objetos a otros eistentes en los lenguajes no orientados a objetos. El #roblema con esteti#o de lenguajes es su conveniencia mantenimiento + #rotección contra errores. /n

lenguaje orientado a objetos ace *ue la escritura mantenimiento + etensión de los

#rogramas sea m&s '&cil + segura.

abe mencionar *ue no todos los lenguajes de #rogramación orientados a objetos

im#lementan de la misma 'orma los conce#tos de la metodolog0a orientada a objetos.

 !s#ectos como manejo de enca#sulamiento re'erencias erencia mlti#le var0an de

manera im#ortante entre los lenguajes de #rogramación.

8nter'aces <r&'icas

(as inter'aces gr&'icas tienen como objetivo #rinci#al administrar la interacción entre

el usuario mediante elementos gr&'icos como son botones mens + tetos. (as

a#licaciones interactivas donde el control del ratón + teclado desem#eñan un #a#el

im#ortante se conocen como sistemas controlados o dirigidos #or eventos. Estos eventos

com#renden: mover el ratón o#rimir uno de sus botones o#rimir una tecla etc.

=ases De Datos

(as bases de datos son 'undamentales en los sistemas de in'ormación. /na

decisión estrat-gica im#ortante en tal conteto es si debe utili,ar bases de datos

relacionales u orientadas a objetos. En general se consideran tres modelos de bases de

datos #rinci#ales:

;odelo relacional: se de'ine una colección de tablas donde cada una tiene unnmero es#ec0'ico de columnas + un nmero arbitrario de 'ilas. ada objeto se re#resenta

como una 'ila en una tabla + donde cada columna corres#onde a un atributo distinto en el

objeto.

;odelo relacional etendido: el modelo relacional se etiende mediante

#rocedimientos objetos versiones + otras nuevas ca#acidades. >o a+ un solo modelo

relacional etendido m&s bien a+ una variedad de ellos aun*ue todos com#arten las

tablas + consultas b&sicas del modelo relacional.

;odelo orientado a objetos: se de'ine un modelo orientado a objetos donde var0a el

ti#o de enca#sulamiento de datos + los #rocedimientos en el objeto. El t-rmino orientado a

objetos var0a segn cada autor (as bases de datos son de#ósitos de datos guardados enuno o m&s arcivos.

 !rcivos

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 !un*ue es m&s e'ectivo trabajar con bases de datos es #osible utili,ar arcivos

sobre todo cuando la es#eci'icación del sistema as0 lo re*uiera. En el caso de usar una

base de datos regularmente una clase se comunica con el D=" #ara acer solicitudes a

cual*uier tabla.

Revisión del Diseño

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Es una erramienta *ue 'ue desarrollada sobre la base de la 'iloso'0a de *ue los

#roblemas de diseño se #roducen cuando se reali,an cambios en los diseños de

ingenier0a eistentes *ue +a an sido #robados con -ito.

En ingenier0a de so't)are una revisión estructurada es una 'orma de revisión de

so't)are #or colegas en la cual un diseñador o #rogramador lidera a los miembros de un

e*ui#o de desarrollo + otra de las #artes involucradas a trav-s de un #roducto de

so't)are + los #artici#antes acen #reguntas + comentarios acerca de #osibles errores

violación de est&ndares de desarrollo + otros #roblemas.

El ?#roducto de so't)are? normalmente se re'iera a un ti#o de documento t-cnico.

@al como es indicado #or la de'inición de la 8EEE esto #uede ser un documento de diseño

de so't)are o código 'uente de un #rograma #ero tambi-n casos de uso de'iniciones del

#roceso de negocios es#eci'icaciones de casos de #rueba + una variedad de otra

documentación t-cnica tambi-n #uede ser revisada.

/na revisión estructurada di'iere de una revisión de so't)are t-cnica en la 'orma

abierta de su estructura + su objetivo de 'amiliari,ación.

Diagramas De "ecuencias Del Diseño

El diagrama de secuencia es un ti#o de diagrama usado #ara modelar interacción

entre objetos en un sistema.

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/tilidad

/n diagrama de secuencia muestra la interacción de un conjunto de objetos en una

a#licación a trav-s del tiem#o + se modela #ara cada caso de uso. ientras *ue #ermite

el modelado de una vista business del escenario el diagrama de secuencia contiene

detalles de im#lementación del escenario inclu+endo los objetos + clases *ue se usan

#ara im#lementar el escenario + mensajes intercambiados entre los objetos.

@0#icamente se eamina la descri#ción #ara determinar *u- objetos son necesarios

#ara la im#lementación del escenario. "i se dis#one de la descri#ción de cada caso deuso como una secuencia de varios #asos entonces se #uede ?caminar sobre? esos #asos

#ara descubrir *u- objetos son necesarios #ara *ue se #uedan seguir los #asos. /n

diagrama de secuencia muestra los objetos *ue intervienen en el escenario con l0neas

discontinuas verticales + los mensajes #asados entre los objetos como 'lecas

ori,ontales.

 @i#os De ensajes

Eisten dos ti#os de mensajes: sincrónicos + asincrónicos. (os mensajes

sincrónicos se corres#onden con llamadas a m-todos del objeto *ue recibe el mensaje. El

objeto *ue env0a el mensaje *ueda blo*ueado asta *ue termina la llamada. Este ti#o de

mensajes se re#resentan con 'lecas con la cabe,a llena. (os mensajes asincrónicosterminan inmediatamente + crean un nuevo ilo de ejecución dentro de la secuencia. "e

re#resentan con 'lecas con la cabe,a abierta.

@ambi-n se re#resenta la res#uesta a un mensaje con una 'leca discontinua.

 %ueden ser usados en dos 'ormas

De instancia: describe un escenario es#ec0'ico un escenario es una instancia de la

ejecución de un caso de uso.

<en-rico: describe la interacción #ara un caso de uso7 /tili,a rami'icaciones.

 Estructura

(os mensajes se dibujan cronológicamente desde la #arte su#erior del diagrama a

la #arte in'erior7 la distribución ori,ontal de los objetos es arbitraria. Durante el an&lisis

inicial el modelador t0#icamente coloca el nombre AbusinessA de un mensaje en la l0nea del

mensaje. &s tarde durante el diseño el nombre AbusinessA es reem#la,ado con el

nombre del m-todo *ue est& siendo llamado #or un objeto en el otro. El m-todo llamado

o invocado #ertenece a la de'inición de la clase instan ciada #or el objeto en la rece#ción

'inal del mensaje.

Herramientas ase %ara El !n&lisis

(a tecnolog0a !"E su#one la automati,ación del desarrollo del so't)are

contribu+endo a mejorar la calidad + la #roductividad en el desarrollo de sistemas de

in'ormación. %ara mejorar la calidad + la #roductividad de los sistemas de in'ormación a la

ora de construir so't)are se #lantean los siguientes objetivos:

'

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%ermitir la a#licación #r&ctica de metodolog0as estructuradas las cuales al ser 

reali,adas con una erramienta conseguimos agili,ar el trabajo.

9acilitar la reali,ación de #rototi#os + el desarrollo conjunto de a#licaciones.

"im#li'icar el mantenimiento de los #rogramas.

ejorar + estandari,ar la documentación.

 !umentar la #otabilidad de las a#licaciones.

9acilitar la re utili,ación de com#onentes so't)are.

%ermitir un desarrollo + un re'inamiento visual de las a#licaciones mediante la

utili,ación de gr&'icos.

Con(l)siones*

 ! #esar de *ue tal ve, surjan #roblemas la construcción de #rototi#os #uede ser un

#aradigma e'ectivo #ara la ingenier0a del so't)are. (a clave es de'inir las reglas del juego

desde el #rinci#io7 es decir el cliente + el desarrollador se deben #oner de acuerdo en:

+,

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Bue el #rototi#o se constru+a + sirva como un mecanismo #ara la de'inición de

re*uisitos.

Bue el #rototi#o se descarte al menos en #arte.

Bue des#u-s se desarrolle el so't)are real con un en'o*ue acia la calidad.

Re-eren(ias*

8ngenier0a de "o't)are orientada a objetos con /( C!! e 8nternet. !l'redo it,en'eld.

8ngenier0a de "o't)are. "omerville.

))).)iFi#edia.com

))).monogra'0as.com

))).google.com

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