Manual do Umbrello UML Modeller

Os Diagramas de Casos de Uso descrevem as relações e as dependências entre um grupo de Casos de Uso e os Actores que participam no processo.

É importante reparar que os Diagramas de Casos de Uso não são adequados para representar o desenho e também não podem descrever os detalhes internos de um sistema. Os Diagramas de Casos de Uso pretendem facilitar a comunicação com os utilizadores futuros do sistema e com o cliente, e são especialmente úteis para determinar as funcionalidades necessárias que o sistema deverá ter. Os Diagramas de Casos de Uso indicam o que o sistema deverá fazer mas não devem — e não podem — especificar como isto deverá ser feito.

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Umbrello UML Modeller a mostrar um diagrama de Casos de Utilização

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Os Diagramas de Classes mostram as diferentes classes que compõem um sistema e como elas se relacionam umas com as outras. Os Diagramas de Classes são apontados normalmente como “estáticos” porque mostram as classes, em conjunto com os seus métodos e atributos, assim como as relações estáticas entre elas, quais as classes que “conhecem” outras classes ou que “fazem parte” de outra classe, mas não mostram as chamadas de métodos entre elas.

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O Umbrello UML Modeller a mostrar um diagrama de Classes

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Classe

Uma classe define os atributos e os métodos para um conjunto de objectos. Todos os objectos desta classe (as instâncias da mesma) partilham o mesmo comportamento e têm o mesmo conjunto de atributos (cada objecto tem o seu próprio conjunto). O termo “Tipo” é usado em algumas ocasiões em vez de Classe, mas é importante mencionar que os dois conceitos não são iguais e que o Tipo é um termo mais genérico.

No UML, as Classes são representadas por rectângulos com o nome da classe, e poderão também mostrar os atributos e as operações da classe em outros dois “compartimentos” dentro do rectângulo.

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Representação visual de uma Classe em UML

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Atributos

No UML, os Atributos são mostrados como tendo o seu nome, pelo menos, e poderão mostrar também o seu tipo, o seu valor inicial e outras propriedades. Os atributos também poderão ser mostrados com a sua visibilidade:

• + Representa atributos públicos

• # Representa atributos protegidos

• - Representa atributos privados

Operações

As operações (métodos) são também mostradas contendo pelo menos o seu nome e poderão também mostrar os seus parâmetros e tipos de valor devolvidos. As operações podem, assim como os Atributos, mostrar a sua visibilidade:

• + Corresponde a operações públicas

• # Corresponde a operações protegidas

• - Corresponde a operações privadas

Modelos

As Classes poderão ter modelos, um valor que é usado para uma classe ou tipo não especificado. O tipo de modelo é definido quando uma classe é iniciada (isto é um objecto é criado). Os modelos existem como 'template' no C++ actual e serão introduzidos no Java 1.5 onde serão chamados de 'Generics'.

Associações da Classe

Uma classe pode-se relacionar (ser associada) com outra qualquer de diferentes maneiras:

Generalização

A herança é um dos conceitos fundamentais da programação orientada por objectos, nos quais uma classe “ganha” todos os atributos e operações da classe que herda, podendo sobrepor ou modificar algumas delas, assim como adicionar mais atributos ou operações próprias.

No UML, uma associação por Generalização entre duas classes representa o conceito de herança entre uma classe de base e uma classe derivada. No UML, as Generalizações são representadas com uma linha que liga as duas classes, em que existe uma seta do lado da classe de base.

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Representação visual de uma generalização em UML

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Associações

Uma associação representa uma relação entre classes e dá a semântica e a estrutura comum para vários tipos de “ligações” entre os objectos.

As associações são o mecanismo que permite aos objectos comunicarem uns com os outros. Descreve a ligação entre as diferentes classes (a ligação entre os objectos em si é chamada de ligação do objecto.

As associações podem ter um papel que indica o objectivo da associação e pode ser unidireccionais ou bidireccionais (indica se os dois objectos que participam na relação poderão enviar mensagens um para o outro, ou se só um deles é que conhece o outro). Cada extremo da associação também tem um valor de multiplicidade, que define quantos objectos desse lado da associação poder-se-ão relacionar com um objecto do outro lado.

No UML, as associações são representadas como linhas que ligam as classes que participam na relação e poderá também mostrar o papel e a multiplicidade de cada um dos participantes. A multiplicidade é mostrada como um intervalo [mín..máx] de valores não-negativos ou com um asterisco (*) no lado do máximo que representa o infinito.

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Uma representação visual de uma associação em UML

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Agregação

As agregações são um tipo especial de associações nas quais as duas classes participantes não têm um estado igual, mas têm uma relação “do 'todo' para as partes”. Uma agregação diz como é que a classe que têm o papel do 'todo' é composta (ou tem) as outras classes, que têm o papel das partes. Para as agregações, a classe que actua como o 'todo' tem sempre uma multiplicidade de um.

No UML, as agregações são representados por uma associação com um losango do lado do 'todo'.

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Uma representação visual de uma relação de agregação no UML

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Composição

As composições são associações que representam agregações muito fortes. Isto significa que as composições formam também relações do 'todo' para as partes, mas a relação é tão forte que as partes não podem existir por si só. Elas só existem dentro do todo e se o todo for destruído, as partes desaparecem também.

No UML, as Composições são representadas por um losango a cheio do lado do 'todo'.

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Os Diagramas de Sequência mostram a troca de mensagens (isto é as chamadas aos métodos) entre os vários objectos numa situação específica delimitada no tempo. Os objectos são instâncias das classes. Os Diagramas de Sequência colocam uma ênfase especial na ordem e nas alturas em que as mensagens são enviadas para os objectos.

Nos Diagramas de Sequência, os objectos são representados através de linhas tracejadas verticais, com o nome do objecto no topo. O eixo do tempo também é vertical, e vai aumentando de cima para baixo, de modo a que as mensagens sejam enviadas de um objecto para outro, sob o formato de setas com o nome da operação e dos parâmetros.

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O Umbrello UML Modeller a mostrar um Diagrama de Sequência

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As mensagens tanto podem ser síncronas, o que acontece normalmente nas chamadas de mensagens quando o controlo é passado para o objecto que é invocado até que esse método termine a sua execução, ou poderão também ser assíncronas, onde o controlo é passado de volta directamente para o objecto que invoca o método. As mensagens síncronas têm uma caixa vertical do lado do objecto que é chamado para mostrar o fluxo de controlo do programa.

Os Diagramas de Colaboração mostram as interacções entre os objectos que participam numa dada situação. Esta é mais ou menos a mesma informação que é mostrada pelos Diagramas de Sequência, mas existe também uma ênfase posta sobre como as interacções ocorrem no tempo, enquanto que os Diagramas de Colaboração colocam as relações entre os seus objectos e a sua topologia em primeiro plano.

Nos Diagramas de Colaboração, as mensagens enviadas de um objecto para o outro são representadas por setas que mostram o nome da mensagem, os parâmetros e a sequência da mensagem. Os Diagramas de Colaboração são particularmente adequados a mostrar um fluxo específico de um programa ou situação, e são uns dos melhores tipos de diagramas para demonstrar ou explicar rapidamente um processo na lógica do programa.

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O Umbrello UML Modeller a mostrar um Diagrama de Colaboração

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Os Diagramas de Estados mostram os diferentes estados de um objecto durante a sua vida, bem como os estímulos que fazem com que o objecto mude o seu estado.

Os Diagramas de Estados vêem os objectos como máquinas de estados ou autónomos finitos que poderão estar num estado pertencente a uma lista de estados finitos e que poderão mudar o seu estado através de um estímulo pertencente a um conjunto finito de estímulos. Por exemplo, um objecto do tipo ServidorRede poderá estar num dos seguintes estados durante a sua vida:

e os eventos que poderão fazer com que o Objecto mude de estado são

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O Umbrello UML Modeller a mostrar um Diagrama de Estado

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Os Diagramas de Actividades descrevem a sequência de actividades de um sistema, com a ajuda das Actividades propriamente ditas. Os Diagramas de Actividades são um tipo especial de Diagramas de Estados, que só (ou em grande parte) contêm Actividades.

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O Umbrello UML Modeller a mostrar um Diagrama de Actividade

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Os Diagramas de Actividades são semelhantes aos fluxogramas procedimentais, com a diferença que todas as Actividades estão claramente associadas a objectos.

Os Diagramas de Actividades estão sempre associados a uma Classe, uma Operação ou um Caso de Uso.

Os Diagramas de Actividades suportam as Actividades sequências, assim como as paralelas. A execução paralela é representada através de ícones de 'Fork' (Bifurcação) ou 'Wait' (Espera) e, para as actividades que decorrem em paralelo, não é importante a ordem pela qual são desempenhadas (elas poderão ser executadas ao mesmo tempo ou uma a seguir à outra)

Existem alguns elementos no UML que não têm nenhum valor semântico real para o modelo, mas que ajudam a clarificar partes do diagrama. Esses elementos são

As linhas de texto são úteis para adicionar algumas informações textuais breves para um diagrama. Correspondem a texto livre e não têm nenhum significado para o modelo em si.

As notas são úteis para adicionar informações mais detalhada sobre um objecto ou uma dada situação. Têm a grande vantagem de poderem ser anexadas a Elementos de UML para mostrar que a nota “pertence” a um dado objecto ou situação.

As caixas são rectângulos livres que poderão ser usados para agrupar os itens em conjunto para tornar os diagramas mais legíveis. Elas não têm significado lógico no modelo.

Os Diagramas de Componentes mostram os componentes do 'software' (sejam referentes a tecnologias de componentes como os KParts, os componentes do CORBA ou Java Beans, ou mesmo secções do sistema que sejam claramente distintas), bem como os artefactos de que são compostos, como os ficheiros de código-fonte, as bibliotecas de programação ou as tabelas de bases de dados relacionais.

Os componentes poderão ter interfaces (isto é classes abstractas com operações) quer permitem associar os componentes.

Os Diagramas de Entrada em Produção mostram as instâncias em execução, bem como as suas associações. Eles incluem os Nós, que são recursos físicos, correspondendo tipicamente a um único computador. Mostram também as interfaces e os objectos (as instâncias das classes).

Se a qualquer altura você precisar de criar um novo modelo, poderá fazê-lo seleccionando para tal o item Novo do menu Ficheiro, ou carregando no ícone Novo da barra de ferramentas da aplicação. Se você estiver a trabalhar num modelo que foi modificado, o Umbrello UML Modeller perguntar-lhe-á se deverá gravar as suas alterações antes de carregar o novo modelo.

Você poderá gravar o seu modelo em qualquer altura se seleccionar a opção Gravar do menu Ficheiro ou carregando no botão Gravar da barra de ferramentas da aplicação. Se precisar de gravar o seu modelo com outro nome, você poderá usar a opção Gravar Como do menu Ficheiro.

Para sua conveniência, o Umbrello UML Modeller também lhe oferece a possibilidade de gravar automaticamente o seu trabalho com um período de tempo determinado. Você poderá configurar se deseja esta opção, assim como definir os intervalos de tempo na Configuração do Umbrello UML Modeller

Para carregar um modelo já existente, você poderá seleccionar a opção Abrir do menu Ficheiro ou ainda carregar no ícone Abrir da barra de ferramentas da aplicação. Os modelos usados mais recentemente estão disponíveis no sub-menu Abrir Recente do menu Ficheiro para acelerar o acesso aos seus modelos usados mais frequentemente.

O Umbrello UML Modeller só poderá lidar com um modelo de cada vez, por isso se pedir ao programa para carregar um modelo para si, e se o seu modelo actual tiver sido modificado desde a última vez que o gravou, o Umbrello UML Modeller irá perguntar se você deseja gravar as suas alterações para evitar que perca o trabalho. Você poderá iniciar duas ou mais instâncias do Umbrello UML Modeller em qualquer altura, assim como também poderá copiar e colar entre instâncias.

Para criar um novo diagrama no seu modelo, basta seleccionar o tipo de diagrama que precisa no sub-menu Novo do menu Diagrama e dar-lhe um nome. O diagrama será criado e tornado activo, e você vê-lo-á imediatamente na árvore.

Lembre-se que o Umbrello UML Modeller tira bastante partido dos menus de contexto: você também poderá carregar com o botão direito do rato numa pasta da Árvore e seleccionar o tipo de diagrama apropriado no sub-menu Novo do menu de contexto. Lembre-se que você poderá criar Diagramas de Casos de Uso apenas na Vista de Casos de Uso, enquanto que os outros tipos de diagramas só poderão ser criados nas pastas das Vistas Lógicas.

Se você necessitar de remover um diagrama do seu modelo deve torná-lo activo e seleccionar a opção Remover do menu Diagrama. Você também poderá conseguir isto se seleccionar Remover do menu de contexto dos diagramas na árvore

Dado que a remoção de um diagrama é algo sério que poderá dar origem à perda de algum trabalho se for feito por acidente, o Umbrello UML Modeller perguntar-lhe-á se confirma a operação de remoção antes de remover efectivamente o diagrama. Assim que um diagrama tenha sido removido e o ficheiro tenha sido gravado não existe forma de anular essa acção.

Se quiser mudar o nome de um diagrama existente, você-lo-á fazer facilmente se seleccionar a opção Mudar o Nome do seu menu do botão direito do rato da árvore.

Outra forma de mudar o nome de um diagrama é através da sua janela de propriedades, a qual poderá aceder se seleccionar Propriedades do seu menu de contexto ou se carregar duas vezes na árvore.

Uma das primeiras coisas que você irá fazer quando estiver a editar um diagrama novo é inserir elementos nele (Classes, Actores, Casos de Uso, etc.). Existem basicamente duas formas de o fazer:

Para inserir elementos que já existam no seu modelo, basta arrastá-los da árvore e largá-los onde os desejar no seu diagrama. Você poderá sempre mover os elementos do seu diagrama com a ferramenta de selecção.

A segunda forma de adicionar elementos ao seu diagrama é usando as ferramentas de edição da Barra de Trabalho (repare que isto também irá adicionar os elementos ao seu modelo).

A Barra de Trabalho localizava-se por omissão no canto direito da janela da aplicação, só que o Umbrello UML Modeller 1.2 moveu-a para o topo da janela. Você pode acoplar a janela a outro extremo ou tê-la a flutuar onde preferir. As ferramentas disponíveis nesta barra de ferramentas (os botões que vê nela) mudam de acordo com o tipo de diagrama com que está a lidar no momento. O botão para a ferramenta seleccionada no momento está activo na barra de ferramentas. Você poderá mudar para a ferramenta de selecção se carregar na tecla Esc.

Quando você tiver seleccionado uma ferramenta de edição da Barra de Ferramentas de Trabalho (como, por exemplo, a ferramenta de inserção de classes), o cursor do rato muda para uma cruz, e você poderá inserir os elementos no seu modelo se carregar uma vez no seu diagrama. Repare que os elementos no UML precisam de ter um Nome Único. Por isso, se você tiver uma classe num diagrama cujo nome é “ClasseA” e se você quiser usar a ferramenta de inserção de classes para inserir uma classe noutro diagrama, você não poderá chamar a essa nova classe também “ClasseA”. Se estes dois nomes são supostamente para estar em dois elementos diferentes, você precisa de dar a eles um nome único. Se você estiver a tentar adicionar o mesmo elemento ao seu diagrama, então a ferramenta de inserção de classes não é a melhor ferramenta para isso. Você deverá arrastar e largar a classe a partir da árvore, em alternativa.

Você poderá remover qualquer elemento se seleccionar a opção Remover do seu menu de contexto.

Mais uma vez, existe uma grande diferença entre remover um objecto de um diagrama e remover um objecto do seu modelo. Se você remover um objecto de um diagrama, só o estará a remover desse diagrama em particular: o elemento continuará a fazer parte do seu modelo e, se existirem outros diagramas que usem o mesmo elemento, os mesmos não sofrerão qualquer alteração. Se, por outro lado, você remover o elemento da Árvore, você está efectivamente a remover o elemento do seu modelo. Dado que o elemento já não existe mais no seu modelo, ele será removido automaticamente de todos os diagramas em que aparece.

Você poderá editar a maioria dos elementos de UML do seu modelo e dos diagramas se abrir a sua janela respectiva de Propriedades e se seleccionar as opções apropriadas. Para editar as propriedades de um objecto, seleccione as Propriedades no seu menu de contexto (com o botão direito do rato). Cada elemento tem uma janela que consiste em várias páginas onde você poderá configurar as opções correspondentes a esse elemento. Para alguns elementos, como os actores, você define poucas acções, mas para outros como as classes, você poderá editar os seus atributos e operações, seleccionar o que deseja mostrar no diagrama (a assinatura da operação ou apenas os seus nomes, etc.) e até as cores que deseja usar para as linhas e para o preenchimento da representação da classe no diagrama.

Para a maioria dos elementos de UML você também poderá abrir a janela de propriedades se carregar duas vezes nele ao usar a ferramenta de selecção (a seta). A excepção a isto são as Associações, onde nesse caso carregar duas vezes cria um ponto de âncora. Para as associações, você precisa de usar o menu de contexto do botão direito do rato para aceder à janela de propriedades.

Repare que você também poderá seleccionar a opção de propriedades no menu de contexto dos elemento na árvore. Isto permite-lhe também editar as propriedades dos diagramas, como a definição da visibilidade da grelha ou não.

Ainda que a edição das propriedades de todos os objectos já tenha sido falada na secção anterior, as classes merecem uma secção especial porque são um pouco mais complicadas e têm mais opções que a maioria dos outros elementos de UML.

Na janela de propriedades de uma classe você poderá configurar tudo, desde a cor que usa até às operações e atributos que tem.

As associações relacionam dois objectos UML um com o outro. Normalmente as associações são definidas entre duas classes, mas alguns tipos de associações poderão também existir entre casos de uso e actores.

Para criar uma associação, seleccione a ferramenta apropriada na Barra de Trabalho (uma Associação genérica, uma Generalização, uma Agregação, etc.), e carregue no primeiro elemento que participa na associação, carregando depois no segundo item participante. Repare que deve carregar duas vezes, uma em cada objecto que participa na associação, e não efectuar um arrastamento de um objecto para outro.

Se tentar usar uma associação de um forma que não respeite a especificação do UML, o Umbrello UML Modeller recusar-se-á a criar a associação e você irá obter uma mensagem de erro. Este seria o caso se, por exemplo, existisse uma Generalização da classe A para a classe B e você quisesse criar outra generalização da classe B para a classe A

Se carregar com o botão direito numa associação, irá aparecer um menu de contexto com as acções que poderá aplicar nela. Se precisar de apagar uma associação, basta seleccionar a opção Remover deste menu de contexto. Você também poderá seleccionar a opção Propriedades e, dependendo do tipo de associação, editar os atributos como os papéis e a multiplicidade.

As Notas, as Linhas de Texto e as Caixas são elementos que poderão estar presentes em qualquer tipo de diagrama e não têm nenhum valor semântico, mas são muito úteis para adicionar comentários ou explicações-extra que possam tornar o seu diagrama mais simples de entender.

Para adicionar uma Nota ou uma Linha de Texto, seleccione a ferramenta correspondente na Barra de Ferramentas de Trabalho e carregue no diagrama onde deseja colocar o seu comentário. Você poderá editar o texto se abrir o elemento com o seu menu de contexto ou, no caso das notas, se carregar duas vezes nelas.