Engenharia de software - modelagem de sistemas

1. MODELAGEM DE SISTEMAS
Felipe Cunha – felipe.cunha@dce.ufpb.br
Yugo Alencar – yugo.alencar@dce.ufpb.br
PPGI/UFPB
1Chapter 5 System modeling

2. TÓPICOS
 Fundamentos
 Modelos de contexto
 Modelos de interação
 Modelos de estrutura
 Modelos de comportamento
 Engenharia dirigida a modelos
 Considerações finais
2Chapter 5 System modeling

3. FUNDAMENTOS
 Modelagem de sistemas é o processo de
desenvolvimento de modelos abstratos de um sistema,
onde cada modelo apresenta uma diferente visão
daquele sistema.
 “Um modelo abstrai o que o sistema faz e oculta os
detalhes”
 UML – Linguagem de Modelagem Unificada
3Chapter 5 System modeling

4. FUNDAMENTOS - Modelos de uso gráfico
 Como forma de facilitar a discussão sobre um sistema
existente ou proposto
 Os modelos podem ser incompletos e usar notação informal
 Como forma de documentar um sistema já existente
 Modelos para algumas partes do sistema.
 Como uma descrição detalhada para o D.B.Modelos
 Modelos têm que ser tanto corretos e precisos, quanto
completos.
4Chapter 5 System modeling

5. FUNDAMENTOS - conceitos
 Modelos do sistema existente
 Ajudam a esclarecer o que o sistema faz
 Levar os requisitos para um novo sistema
 Modelos do sistema a ser desenvolvido
 Ajudam a explicar os requisitos propostos para outros stakeholders do
sistema.
 Em um processo de Engenharia dirigida a modelos, é
possível gerar a implementação total ou parcial do sistema a
partir do modelo de sistema
5Chapter 5 System modeling

6. FUNDAMENTOS - Perspectivas de sistema
6Chapter 5 System modeling
Perspectiva externa
Perspectiva de interação
Perspectiva estrutural
Perspectiva comportamental

7. FUNDAMENTOS - Tipos de diagramas UML
7Chapter 5 System modeling
Diagramas de atividades
Diagramas de caso de uso
Diagramas de sequência
Diagramas de classe
Diagramas de estado

8. FERRAMENTAS
 Astah - http://astah.net/editions/community
 Cacoo - https://cacoo.com/diagrams/
 Comparação entre ferramentas:
 http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_data_modeli
ng_tools
Chapter 5 System modeling 8

9. MODELOS DE CONTEXTO
 Usados para ilustrar o contexto operacional de um
sistema e seu relacionamento com outros sistemas.
 Ajuda a definir os limites e funcionalidades do sistema.
 Cenário do sistema MHC-PMS
 Processo de negócio do sistema MHC-PMS
9Chapter 5 System modeling

10. MODELOS DE CONTEXTO – Cenário MHC-PMS
 Sistema de Gerenciamento de Pacientes com
Problemas de Saúde Mental
 Principais requisitos:
 Mantém dados dos pacientes
 Utilizados em clínicas especializadas e em hospitais
 Acesso aos dados on line e off line
 Não contém outras informações médicas dos pacientes
 Gerar informação gerencial
 Fornecer ao pessoal médico informações atualizadas
 Usuários do sistema da área da saúde e de outras áreas
 Registra, Gerencia e Monitora consultas, condições e evolução
 privacidade e segurança são requisitos críticos
10Chapter 5 System modeling

11. MODELOS DE CONTEXTO - MHC-PMS
11Chapter 5 System modeling

12. MODELOS DE CONTEXTO – Processo
 Modelos de contexto simplesmente mostram os
sistemas em seu ambiente
 Mas sob perspectiva de processo, mostram como o
sistema é desenvolvido em processos de negócio
 Modelo de processo de internação involutária
12Chapter 5 System modeling

13. MODELOS DE CONTEXTO – Processo de
internação involuntária
13Chapter 5 System modeling

14. MODELOS DE INTERAÇÃO - conceitos
 Modelar a interação de usuários do sistema é importante
para ajudar a identificar requisitos de usuário
 Modelar a interação entre sistemas ajuda a identificar
problemas de comunicação que podem surgir
 Modelar a interação de componentes ajuda a definir se a
estrutura do sistema será capaz de produzir o
desempenho e confiabilidade desejados
14Chapter 5 System modeling

15. MODELOS DE INTERAÇÃO - modelagem de
casos de uso
 Cada caso de uso representa uma tarefa discreta que
envolve a interação com um sistema externo
 Atores em um caso de uso podem ser pessoas ou
outros sistemas
 Representado esquematicamente para fornecer uma
visão geral do caso de uso e de forma textual mais
detalhada
15Chapter 5 System modeling

16. MODELOS DE INTERAÇÃO - modelagem de
casos de uso
 Caso de uso do MHC-PMS
16Chapter 5 System modeling

17. MODELOS DE INTERAÇÃO - modelagem de
casos de uso
MHC-PMS: Transferir dados
Atores Recepcionista, Sistema de Registro de Pacientes (SRP)
Descrição A recepcionista pode transferir dados do MHC-PMS para
um banco de dados geral de registro do paciente que é
mantido por uma autoridade de saúde. As informações
transferidas tanto pode ser atualizado de informações
pessoais (endereço, telefone, etc) ou um resumo do
diagnóstico e tratamento do paciente.
Dados Informações pessoais do paciente, resumo tratamento
Estímulo Comando de usuário emitido pela Recepcionista
Resposta Confirmação de que SRP foi atualizado
Comentários A recepcionista deve ter permissões de segurança
apropriadas para acessar as informações do paciente e
do PRS
17Chapter 5 System modeling

18. MODELOS DE INTERAÇÃO - modelagem de
casos de uso
18Chapter 5 System modeling

19. MODELOS DE INTERAÇÃO – usando diagramas
de sequência
 Usado para modelar as interações entre atores e os
objetos com o sistema
 Mostra uma sequencia de interações de um caso de uso.
19Chapter 5 System modeling

20. MODELOS DE INTERAÇÃO – usando diagramas
de sequência
20Chapter 5 System modeling

21. MODELOS DE INTERAÇÃO – usando diagramas
de sequência
Chapter 5 System modeling 21

22. MODELOS ESTRUTURAIS
 Modelam a organização do sistema em termos de
componentes, o que ele faz e seus relacionamentos
 São modelos estáticos, que mostram a estrutura do
projeto do sistema, ou dinâmicos, que mostram a
organização do sistema em execução
 Os modelos estruturais são criados quando se está
discutindo e projetando a arquitetura do sistema
22Chapter 5 System modeling

23. MODELOS ESTRUTURAIS – Diagramas de
classe
 São usados no desenvolvimento Orientado a Objetos
para mostrar as classes em um sistema e as
associações entre elas
 Uma classe em OO pode ser pensado como uma
definição geral de um tipo de objeto de sistema
 Uma associação é um elo entre as classes que indica
que existe alguma relação entre essas classes
23Chapter 5 System modeling

24. MODELOS ESTRUTURAIS – Diagramas de
classe
24Chapter 5 System modeling

25. MODELOS ESTRUTURAIS – Diagramas de
classe
25Chapter 5 System modeling

26. MODELOS ESTRUTURAIS – Diagramas de
classe
26Chapter 5 System modeling

27. MODELOS ESTRUTURAIS – Generalização
 Generalização é usada para gerenciar a complexidade
 Características das entidades Caracteríscas das
classes
 Membros das classes têm características comuns
Chapter 5 System modeling 27

28. MODELOS ESTRUTURAIS – Hierarquia de
generalização
28Chapter 5 System modeling

29. MODELOS ESTRUTURAIS – Hierarquia de
generalização
29Chapter 5 System modeling

30. MODELOS ESTRUTURAIS – agregação
 Um modelo de agregação mostra como as classes que
são coleções são compostas de outras classes
 Modelos de agregação são semelhantes a
relacionamento em modelos de dados semânticos
30Chapter 5 System modeling

31. MODELOS ESTRUTURAIS – modelos de
agregação
31Chapter 5 System modeling

32. MODELOS COMPORTAMENTAIS
 Modelos comportamentais são modelos do
comportamento dinâmico de um sistema como ele está
em execução
 Dados – de entrada, que tem de ser processado pelo
sistema
 Eventos – Algum evento acontece no sistema de
gatilhos
32Chapter 5 System modeling

33. MODELOS COMPORTAMENTAIS - Modelagem
dirigida a Dados
Chapter 5 System modeling 33

34. Processamento de pedidos – sistema bomba de
insulina
34Chapter 5 System modeling

35. MODELOS COMPORTAMENTAIS - Modelagem
dirigida a Eventos
 Sistemas de tempo real
 Por exemplo, um sistema de comutação de telefone fixo
 Os eventos pode provocar uma transição de um estado
para outro
Chapter 5 System modeling 35

36. MODELOS COMPORTAMENTAIS - Modelagem
dirigida a eventos - Microondas
36Chapter 5 System modeling

37. MODELOS COMPORTAMENTAIS - Modelagem
dirigida a eventos
37Chapter 5 System modeling

38. MODELOS COMPORTAMENTAIS - Modelagem
dirigida a eventos
38Chapter 5 System modeling

39. MODELOS COMPORTAMENTAIS - Modelagem
dirigida a eventos – Operação do Microondas
39Chapter 5 System modeling

40. ENGENHARIA DIRIGIDA A MODELOS
 Engenharia Dirigida a Modelos (MDE) é uma abordagem
para o desenvolvimento de software onde os modelos,
em vez de programas são os principais resultados do
processo de desenvolvimento
 Os programas que executam em uma plataforma de
software são então gerados automaticamente a partir
dos modelos
Chapter 5 System modeling 40

41. ENGENHARIA DIRIGIDA A MODELOS
 Prós
 Permite considerar níveis mais altos de abstração
 Gerando Código significa automaticamente que é mais barato
para adaptar os sistemas para novas plataformas.
 Contras
 Modelos de abstração nem sempre corretos e completos
 Custo alto no desenvolvimento de tradutores para as novas
plataformas.
Chapter 5 System modeling 41

42. ENGENHARIA DIRIGIDA A MODELOS - MDA
transformations
42Chapter 5 System modeling

43. CONSIDERAÇÕES FINAIS
 Um modelo é uma visão abstrata de um sistema que ignora
detalhes. Desenvolvido sob diferentes perspectivas.
 Modelos de contexto mostram como o sistema está posicionado em
relação a outros sistemas. Define as funcionalidades e limites.
 Modelos de interação usam diagramas de caso de uso e de
sequência para modelar interações entre usuários e sistemas.
 Modelos de estrutura mostram a organização e arquitetura do
sistema usando diagramas de classes e suas associações.
 Modelos de comportamento são usados para mostrar o
comportamento do sistema em execução quando processar dados
ou lidar com eventos, usando diagramas de atividades e de estado.
 EDM é a abordagem que gera códigos a partir de modelos.
Chapter 5 System modeling 43

44. CONSIDERAÇÕES FINAIS
 1. Por que modelar sistemas?
 2. Que erros acontecem quando não se entende o
contexto?
 3. Como modelar um sistema existente?
 4. Por que não é sempre preciso que um modelo
contenha detalhes?
 5. Você como parte de uma equipe que propõe usar o
Desenvolvimento Baseado em Modelos, quais fatores
devem ser levados em conta?
Chapter 5 System modeling 44

45. REFERÊNCIAS
 Ian Sommerville. Engenharia de Software,
9a. Edição. 2011
Chapter 5 System modeling 45