Manuale di Umbrello UML Modeller

I diagrammi di caso d'uso descrivono le relazioni e le dipendenze tra un gruppo di Casi d'uso e gli attori partecipanti al processo.

È importante notare che i diagrammi di caso d'uso non sono adatti a rappresentare la progettazione, e non possono descrivere le parti interne di un sistema. I diagrammi di caso d'uso servono a facilitare la comunicazione con gli utenti futuri del sistema e con il cliente, e sono particolarmente utili a determinare le funzionalità necessarie che il sistema deve avere. I diagrammi di caso d'uso dicono cosa deve fare il sistema, ma non specificano come si deve fare (e non possono).

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Umbrello UML Modeller che mostra un diagramma di caso d'uso

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I diagrammi di classe mostrano le diverse classi che costituiscono un sistema e come si relazionano una all'altra. I diagrammi di classe sono detti essere diagrammi “statici” perché mostrano le classi, insieme ai loro metodi e attributi oltre alle relazioni statiche tra loro: quali classi “sanno” di quali classi o quali classi “fanno parte” di un'altra classe, ma non mostrano le chiamate ai metodi tra di loro.

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Umbrello UML Modeller che mostra un diagramma di classe

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Classe

Una classe definisce gli attributi e i metodi di un insieme di oggetti. Tutti gli oggetti di questa classe (istanze di questa classe) condividono lo stesso comportamento, e hanno lo stesso insieme di attributi (ogni oggetto ha il suo insieme). A volte il termine “Tipo” è usato invece di classe, ma è importante ricordare che questi due non sono la stessa cosa, e Tipo è un termine più generale.

In UML le classi sono rappresentate da rettangoli con il nome della classe, e possono anche mostrare gli attributi e le operazioni della classe in due altri “scompartimenti” all'interno del rettangolo.

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Rappresentazione visiva di una classe in UML

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Attributi

In UML gli attributi sono mostrati con almeno il loro nome, e possono mostrare anche il loro tipo, il valore iniziale e altre proprietà. Gli attributi possono anche essere mostrati con la loro visibilità:

• + sta per attributi pubblici

• # sta per attributi protetti

• - sta per attributi privati

Operazioni

Anche le operazioni (metodi) sono mostrate con almeno il loro nome, e possono mostrare anche i loro parametri e i tipi restituiti. Le operazioni possono, come gli attributi, mostrare la loro visibilità:

• + sta per operazioni pubbliche

• # sta per operazioni protette

• - sta per operazioni private

Modelli

Le classi possono avere modelli, un valore che è usato per una classe o untipo non specificato. Il tipo di modello è specificato quando viene iniziata una classe (cioè cioè viene creato un oggetto). I modelli esistono nel C++ moderno e saranno introdotti in Java 1.5 dove saranno chiamati Generics.

Associazioni di classi

Le classi possono relazionarsi (essere associate) una con l'altra in diversi modi:

Generalizzazione

L'ereditarietà è uno dei concetti fondamentali della programmazione a oggetti, in cui una classe “acquisisce” tutti gli attributi e le operazioni della classe da cui eredita, e può sostituire o modificare alcuni di loro, oltre ad aggiungere più attributi e operazioni di suo.

In UML, un'associazione di Generalizzazione tra due classi le mette in una gerarchia rappresentante il concetto di ereditarietà di una classe derivata da una classe di base. In UML le generalizzazioni sono rappresentate da una linea che connette le due classi, con una freccia sul lato della classe di base.

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Rappresentazione visiva di una generalizzazione in UML

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Associazioni

Un'associazione rappresenta una relazione tra classi, e dà la semantica e la struttura comuni a molti tipi di “connessioni” tra oggetti.

Le associazioni sono i meccanismi che permettono agli oggetti di comunicare tra loro. Descrivono la connessione tra diverse classi (la connessione tra gli oggetti reali è chiamata una connessione tra oggetti, o collegamento).

Le associazioni possono avere un ruolo che specifica lo scopo dell'associazione e può essere uni- o bidirezionale (indica se i due oggetti che partecipano alla relazione possono mandare messaggi all'altro, o se solo uno di loro sa dell'altro). Ogni parte dell'associazione ha un valore di molteplicità, che detta quanti oggetti su questo lato dell'associazione possono relazionarsi a un oggetto sull'altro lato.

In UML le associazioni sono rappresentate come linee che connettono le classi che partecipano alla relazione, e possono anche mostrare il ruolo e la molteplicità di ciascuno dei partecipanti. La molteplicità è mostrata come un intervallo [minimo..massimo] di valori non negativi, con un asterisco (*) sul lato massimo per rappresentare l'infinito.

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Rappresentazione visiva di un'associazione in UML

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Aggregazione

Le aggregazioni sono un tipo speciale di associazioni nel quale le due classi partecipanti non hanno un rango uguale, ma hanno una relazione “intero-parte”. Un'aggregazione descrive come la classe che ha il ruolo dell'intero è composta di (ha) altre classi, che hanno il ruolo di parti. Per le aggregazioni, la classe che fa da intero ha sempre molteplicità di uno.

In UML le aggregazioni sono rappresentate da un'associazione che mostra un rombo sul lato dell'intero.

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Rappresentazione visiva di una relazione di aggregazione in UML

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Composizione

Le composizioni sono associazioni che rappresentano aggregazioni molto forti. Ciò vuol dire che anche le composizioni formano relazioni intero-parte, ma la relazione è così forte che la parte non può esistere di per sé. Esistono solo all'interno dell'intero, e se l'intero è distrutto anche le parti muoiono.

In UML le composizioni sono rappresentate da un rombo solido sul lato dell'intero.

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I diagrammi di sequenza mostrano lo scambio di messaggi (cioè la chiamata ai metodi) tra diversi oggetti in una situazione temporale precisa. Gli oggetti sono istanze di classi. I diagrammi di sequenza mettono particolare enfasi sull'ordine e l'ora a cui i messaggi sono inviati agli oggetti.

Nei diagrammi di sequenza gli oggetti sono rappresentati con linee verticali tratteggiate, con il nome dell'oggetto in cima. Anche l'asse temporale è verticale, e aumenta andando in giù, in modo che i messaggi sono inviati da un oggetto all'altro nella forma di frecce con l'operazione e il nome del parametro.

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Umbrello UML Modeller che mostra un diagramma di sequenza

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I messaggi possono o essere sincroni, il tipo normale di chiamate ai messaggi dove il controllo è passato all'oggetto chiamato fino a quando quel metodo ha finito l'esecuzione, o asincrono, dove il controllo è ripassato direttamente all'oggetto chiamante. I messaggi sincroni hanno un riquadro verticale a lato dell'oggetto chiamato per mostrare il flusso di controllo del programma.

I diagrammi di collaborazione mostrano le interazioni che avvengono tra gli oggetti che partecipano a una situazione specifica. È più o meno la stessa informazione mostrata nei diagrammi di sequenza, ma lì l'enfasi è messa su come le interazioni avvengono nel tempo, mentre i diagrammi di collaborazione mettono in primo piano le relazioni tra gli oggetti e la loro topologia.

Nei diagrammi di collaborazione i messaggi inviati da un oggetto a un altro sono rappresentati da frecce, che mostrano il nome, i parametri e la sequenza del messaggio. I diagrammi di collaborazione sono specialmente adatti a mostrare un particolare flusso o situazione di programma e sono uno dei migliori tipi di diagramma per dimostrare o spiegare rapidamente un processo nella logica del programma.

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Umbrello UML Modeller che mostra un diagramma di collaborazione

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I diagrammi di stato mostrano i diversi stati di un oggetto durante la sua vita e gli stimoli che gli fatto cambiare stato.

I diagrammi di stato vedono gli oggetti come macchine di stato o automi finiti che possono essere in uno stato di un insieme di stati finiti e che possono cambiare stato con uno stimolo di un insieme finito di stimoli. Per esempio un oggetto di tipo ServerDiRete può essere in uno dei seguenti stati durante la sua vita:

e gli eventi che possono far cambiare stato all'oggetto sono

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Umbrello UML Modeller che mostra un diagramma di stato

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I diagrammi di attività descrivono la sequenza di attività in un sistema con l'aiuto delle attività. I diagrammi di attività sono una forma speciale dei diagrammi di stato, che contengono solo (o per lo più) attività.

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Umbrello UML Modeller che mostra un diagramma di attività

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I diagrammi di attività sono simili ai diagrammi di flusso procedurali, con la differenza che tutte le attività sono chiaramente connesse a degli oggetti.

I diagrammi di attività sono sempre associati a una classe, un'operazione o un caso d'uso.

I diagrammi di attività supportano attività sequenziali e parallele. L'esecuzione parallela è rappresentata con le icone Separa/Attendi; per le attività in esecuzione in parallelo, non è importante l'ordine in cui sono eseguite (possono essere eseguite allo stesso tempo o una dopo l'altra)

Ci sono alcuni elementi in UML che non hanno una vera e propria semantica per il modello, ma aiutano a chiarificare parti del diagramma. Questi elementi sono

Le righe di testo sono utili per aggiungere brevi informazioni testuali a un diagramma. È testo libero e non ha significato per il modello stesso.

Le note sono utili per aggiungere informazioni più dettagliate su un oggetto o una situazione specifica. Hanno il grande vantaggio che le note possono essere ancorate a elementi UML per mostrare che la nota “appartiene” a un oggetto o una situazione specifici.

I riquadri sono rettangoli liberi che possono essere usati per raggruppare insieme degli elementi per rendere i diagrammi più leggibili. Non hanno nessun significato logico nel modello.

I diagrammi dei componenti mostrano i componenti software (tecnologie componenti come KPart, componenti CORBA, Java Beans o solo sezioni del sistema che sono chiaramente distinguibili) e i manufatti di cui sono fatti come file di codice sorgente, librerie di programmazione o tabelle di banche dati relazionali.

I componenti possono avere interfacce (cioè classi astratte con operazioni) che permettono associazioni tra componenti.

I diagrammi di dispiegamento mostrano le istanze dei componenti durante l'esecuzione e le loro associazioni. Includono i nodi, che sono risorse fisiche, tipicamente un computer singolo. Mostrano anche interfacce e oggetti (istanze di classi).

Se in qualsiasi momento dovessi creare un nuovo modello, puoi farlo selezionando la voce Nuovo nel menu File, o facendo clic sull'icona Nuovo dalla barra delle applicazioni. Se al momento stai lavorando su un modello che è stato modificato, Umbrello UML Modeller ti chiederà se deve salvare le tue modifiche prima di caricare il nuovo modello.

Puoi salvare il tuo modello in qualsiasi momento selezionando l'opzione Salva nel menu File, o facendo clic sull'icona Salva nella barra delle applicazioni. Se devi salvare il tuo modello con un nome diverso puoi usare l'opzione Salva con nome nel menu File.

Per la tua comodità Umbrello UML Modeller ti offre anche l'opzione di salvare automaticamente il tuo lavoro a intervalli regolari. Puoi configurare se vuoi questa opzione, e anche l'intervallo di tempo, nelle Impostazioni di Umbrello UML Modeller

Per caricare un modello preesistente puoi selezionare l'opzione Apri nel menu File o fare clic sull'icona Apri nella barra delle applicazioni. I modelli più recentemente usati sono disponibili anche nel sottomenu Apri recenti nel menu File per facilitare l'accesso ai modelli che usi più spesso.

Umbrello UML Modeller può lavorare solo su un modello alla volta, quindi se chiedi al programma di caricarti un modello e il tuo modello è stato modificato dall'ultima volta che l'hai salvato, Umbrello UML Modeller ti chiederà se le tue modifiche debbano essere salvate per evitare qualsiasi perdita di lavoro. Puoi avviare due o più istanze di Umbrello UML Modeller in qualsiasi momento, e puoi anche copiare e incollare tra le istanze.

Per creare un nuovo diagramma nel tuo modello, seleziona semplicemente il tipo di diagramma di cui hai bisogno dal sottomenu Nuovo nel menu Diagramma e dàgli un nome. Il diagramma sarà creato e attivato, e potrai immediatamente vederlo nella Vista ad albero.

Ricorda che Umbrello UML Modeller fa ampio uso dei menu contestuali: puoi anche fare clic con il tasto destro del mouse su una cartella nella Vista ad albero e selezionare il tipo appropriato di diagramma dal sottomenu Nuovo nel menu contestuale. Nota che puoi creare diagrammi di casi d'uso solo nelle cartelle di Vista dei casi d'uso, e gli altri tipi di diagrammi solo nelle cartelle di Vista logica.

Se dovessi rimuovere un diagramma dal tuo modello, puoi farlo attivandolo e selezionando Elimina dal menu Diagramma. Puoi anche farlo selezionando Elimina dal menu contestuale del diagramma nella Vista ad albero

Siccome eliminare un diagramma è qualcosa di serio che potrebbe causare perdite di lavoro se fatto per sbaglio, Umbrello UML Modeller ti chiederà di confermare l'operazione di eliminazione prima di rimuovere per davvero il diagramma. Una volta che un diagramma è stato eliminato e il file salvato, non c'è modo di annullare questa azione.

Se vuoi cambiare il nome di un diagramma esistente puoi farlo facilmente selezionando l'opzione Rinomina dal suo menu del tasto destro del mouse nella vista ad albero.

Un altro modo di rinominare un diagramma è farlo dalla sua finestra delle proprietà, che ottieni selezionando Proprietà dal suo menu contestuale o facendoci doppio clic nella Vista ad albero.

Una delle prime cose che vorrai fare modificando un nuovo diagramma è inserirci elementi (classi, attori, casi d'uso, ecc.). Ci sono fondamentalmente due modi per farlo:

Per inserire gli elementi che esistono già nel tuo modello, trascinali dalla Vista ad albero e sganciali dove vuoi che stiano nel tuo diagramma. Puoi sempre spostare gli elementi nel tuo diagramma usando lo strumento Seleziona

Il secondo modo di aggiungere elementi al tuo diagramma è usare gli strumenti di modifica della barra degli strumenti di lavoro (nota che, inoltre, ciò aggiungerà gli elementi al tuo modello).

La barra degli strumenti di lavoro, come impostazione predefinita, era posizionata in fondo a destra della finestra dell'applicazione; Umbrello UML Modeller 1.2 l'ha spostata in cima alla finestra. Puoi agganciarla a un altro bordo o spostarla in giro, se preferisci. Gli strumenti disponibili in questa barra degli strumenti (i pulsanti che ci vedi sopra) cambiano a seconda del tipo di diagramma su cui stai lavorando attualmente. Il pulsante per lo strumento attualmente selezionato è attivato nella barra degli strumenti. Puoi passare allo strumento di selezione premendo il tasto Esc.

Quando hai selezionato uno strumento di modifica nella barra degli strumenti di lavoro (per esempio, lo strumento per inserire le classi) il puntatore del mouse diventa una croce, e puoi inserire gli elementi nel tuo modello facendo un solo clic nel tuo diagramma. Nota che gli elementi in UML devono avere un nome univoco. Quindi, se hai una classe in un diagramma che si chiama “ClasseA”, e usi lo strumento di inserimento classi per inserire una classe in un altro diagramma, non puoi chiamare anche questa nuova classe “ClasseA”. Se queste due devono essere elementi diversi, devi dargli dei nomi univoci. Se stai cercando di aggiungere lo stesso elemento al tuo diagramma, Inserisci classe non è lo strumento giusto. Dovresti invece trascinare la classe dalla Vista ad albero.

Puoi eliminare qualsiasi elemento selezionando l'opzione Elimina dal suo menu contestuale.

Di nuovo, c'è una grossa differenza tra rimuovere un oggetto da un diagramma, ed eliminare un oggetto dal tuo modello: se elimini un oggetto da un diagramma, stai solo rimuovendo l'oggetto da quel diagramma particolare: l'elemento sarà ancora parte del tuo modello, e se ci sono altri diagrammi che usano lo stesso elemento, non subiranno conseguenze. Se, d'altro canto, elimini l'elemento dalla Vista ad albero, stai effettivamente eliminando l'elemento dal tuo modello. Siccome l'elemento non esiste più nel tuo modello, sarà automaticamente rimosso da tutti i diagrammi in cui appare.

Puoi modificare la maggior parte degli elementi e dei diagrammi UML aprendo le loro finestre delle Proprietà e selezionando le opzioni appropriate. Per modificare le proprietà di un oggetto, seleziona Proprietà dal suo menu contestuale (fai clic con il tasto destro del mouse). Ogni elemento ha una finestra di dialogo consistente in diverse pagine dove puoi configurare le opzioni corrispondenti a quell'elemento. Per alcuni elementi, come gli attori, puoi impostare solo un paio di opzioni, come il nome e la documentazione dell'oggetto, mentre per altri elementi, come le classi, puoi modificare gli attributi e le operazioni, selezionare cosa vuoi sia mostrato nel diagramma (la firma completa delle operazioni o solo i nomi delle operazioni, ecc.) e anche i colori che vuoi usare per la linea e per il riempimento della rappresentazione della classe nel diagramma.

Per la maggior parte degli elementi UML puoi anche aprire la finestra delle proprietà facendoci doppio clic se stai usando lo strumento di selezione (freccia). L'eccezione alla regola sono le Associazioni, nel qual caso un doppio clic creerà un punto di ancoraggio. Per le associazioni devi usare il menu contestuale del tasto destro del mouse per ottenere la finestra delle proprietà.

Nota che puoi anche selezionare le opzioni delle proprietà dal menu contestuale degli elementi nella vista ad albero. Ciò ti permette anche di modificare le proprietà dei diagrammi, come impostare se la griglia debba essere mostrata o meno.

Anche se è stato già descritto come modificare le proprietà di tutti gli oggetti nella sezione precedente, le classi meritano una sezione speciale perché sono un po' più complicate e hanno più opzioni della maggior parte degli altri elementi UML.

Nella finestra delle proprietà di una classe puoi impostare tutto, dal colore usato alle operazioni e attributi che ha.

Le associazioni mettono in relazione due oggetti UML. Normalmente le associazioni sono definite tra due classi, ma alcuni tipi di associazioni possono esistere anche tra casi d'uso e attori.

Per creare un'associazione seleziona lo strumento appropriato dalla barra degli strumenti di lavoro (associazione generica, generalizzazione, aggregazione, ecc.), fai clic sul primo elemento che partecipa all'associazione e quindi fai clic sul secondo elemento partecipante. Nota che ci sono due clic, uno su ciascuno degli oggetti partecipanti all'associazione, non è un trascinamento da un oggetto all'altro.

Se provi a usare un'associazione in un modo contrario alla specificazione UML, Umbrello UML Modeller si rifiuterà di creare l'associazione e riceverai un messaggio d'errore. Sarebbe il caso se, per esempio, esistesse una generalizzazione dalla classe A alla classe B e quindi provassi a creare un'altra generalizzazione dalla classe B alla classe A

Fare clic destro su un'associazione mostrerà un menu contestuale con le azioni che puoi applicarci. Se devi eliminare un'associazione seleziona semplicemente l'opzione Elimina da questo menu contestuale. Puoi anche selezionare l'opzione Proprietà e, a seconda del tipo di associazione, modificare attributi come ruoli e molteplicità.

Le note, le righe di testo e i riquadri sono elementi che possono essere presenti in ogni tipo di diagramma e non avere nessun valore semantico, ma sono molto utili per aggiungere dei commenti o delle spiegazioni che possono rendere il tuo diagramma più facile da capire.

Per aggiungere una nota o una riga di testo, seleziona lo strumento corrispondente dalla barra degli strumenti di lavoro, e fai clic sul diagramma dove vuoi mettere il tuo commento. Puoi modificare il testo aprendo l'elemento con il menu contestuale o, nel caso delle note, anche facendoci doppio clic.