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CIn/UFPE – IF696 - Integração de Dados e DW - Prof. Robson Fidalgo 1

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IN1008 – Projeto Conceitual de BD

Diagramas UML para Modelagem de

dados

Por:David Emmanuel

[email protected]



Roteiro

• Motivação• Objetivos• História da UML• Conceitos importantes• Arquitetura da UML• Diagramas UML• UML Profile Data Modeling• Referências



Motivação [1] [2]• Unificação de todos os modelos do sistema (de

aplicação a banco de dados) em torno de uma única linguagem, que pode ser compartilhada por todos os envolvidos no desenvolvimento do sistema (analistas, programadores, DBAs, etc)

• Permite diferentes tipos de modelagem, incluindo modelos para processos de negócio, fluxo de eventos, aplicações, arquiteturas e banco de dados

• O histórico evolutivo da especificação UML procura criar mecanismos de extensibilidade para atender requisitos de domínios específicos;



Objetivos [1] [2] [3]

• Facilitar a comunicação de todas as pessoas envolvidas no processo de desenvolvimento de um sistema

• Representar sistemas de softwares sob diversas perspectivas

• Ser independente de qualquer linguagem de programação

• Ser uma linguagem de modelagem visual expressiva, relativamente simples, e extensível

• Explorar as capacidades introduzidas na UML, com o uso de perfis (profiles), para atendimento das necessidades de modelagem de dados;



História da UML [4] [5]• As linguagens de modelagem orientadas a objetos surgiram

entre a partir da metade da década de 70• A quantidade de métodos orientados a objetos passou de pouco

mais de 10 para mais de 50 no período de 1989 a 1994• Muitos destes métodos tiveram dificuldades para encontrar uma

linguagem de modelagem capaz de atender inteiramente suas necessidades

• Destacaram-se alguns métodos: Método OMT – Object Modeling Technique (James Rumbaugh)

• Focado Análise e sistemas de informações com uso de dados

Método Booch (Grady Booch)• Permite a especificação de classes , objetos e interações

Método OOSE - Object Oriented Software Engeneering (Ivar Jacobson)• Suporte a captura de requisitos através de UseCases


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História da UML [4]• Na metade da década de 90 Booch (Rational Software

Corporation), Jacobson (Objectory) e Rumbaugh (General Eletrics) partiram para a criação de uma linguagem unificada de modelagem

• Usando técnicas orientadas a objeto criariam uma linguagem que iria desde o conceito até o sistema executável

• Podendo ser utilizada por homens e máquinas, não somente para criar sistemas complexos como também sistemas menores e outros problemas que não fossem sistemas de informação.

• A criação da UML iniciou oficialmente em outubro de 1994 quando Rumbaugh se juntou a Booch na Rational, com foco inicial na junção dos métodos Booch e OMT.

• O esboço da versão 0.8 do Método unificado foi lançado em outubro de 1995, mesma época em que Jacobson se associou a Rational tentando incorporar o OOSE ao método.



História da UML [4]• Após a versão 0.8 a integração do método OOSE ao

método unificado ocorreu, resultando no lançamento da versão 0.9 da UML em junho de 1996

• Esse método foi então aprovado pela comunidade de engenharia de software em geral

• O método despertou o interesse das empresas que criaram um consórcio com investimento de recursos tendo o propósito de trabalhar uma definição mais forte e completa da UML.

• Com isso foi definida a versão 1.0 da UML contando com o apoio destas empresas: Oracle, IBM, Unisys Microsoft, Rational, Intellicorp,Texas Instrument, HP I-Logix, ICON Computing e MCI Systemhouse



História da UML [4]• Em janeiro de 1997, com uma linguagem de modelagem bem

definida expressiva, poderosa e que poderia ser aplicada a uma grande variedade de projetos a UML foi oferecida a OMG (Object Management Group).

• De janeiro a julho de 1997 estas empresas se uniram ao grupo: Andersen Consulting, Ericson, Object Time Limited, Platinum Technology, Ptech, Recih Technologies, Softeam, Sterling e Taskon

• Um grupo liderado por Cris Kobryn (MCI SystemHouse) e administrado por Ed Eykholt (Rational) foi formado com o propósito de formalizar a especificação da UML e de integrar alinguagem com outros esforçoes de padronização.

• A versão 1.1 foi entregue a OMG em julho de 1997, em setembro foi aceita pelo Architecture Board da OMG, sendo logo após submetida a votação de todos os membros

• Em 14 novembro de 1997 a versão 1.1 foi adotada pela OMG



História da UML [4] [5] [6] [7]• Após ter sido adotada como padrão pela OMG a manutenção

da UML foi então assumida pela RTF (Revision Task Force) da OMG, sob a responsabilidade de Cris Kobryn.

• A RTF lançou uma versão editorial, a UML 1.2 em junho de 1998

• No final do mesmo ano a RTF lançou a UML 1.3• A UML está em contínuo desenvolvimento, depois da versão

1.3 surgiram a UML 1.4 em 2001, em março de 2003 a UML 1.5, em agosto do mesmo ano a UML 2.0 e em novembro de 2007 a UML 2.1

• Por último a UML 2.2 lançada em fevereiro de 2009 em que está organizada em 2 volumes, o Infrastructure UML e o Superstructure UML



Conceitos importantes [2]

• MetaModelagem – técnica de criação de metamodelos.

• Modelagem – arte e ciência de criar modelos de uma determinada realidade.

• MetaModelo – modelos que descrevem artefatos e as regras para um modelo.

• Modelo – consiste na interpretação de um dado domínio do problema (fragmento do mundo real sobre o qual as tarefas de modelagem incidem).

• Esquema – especificação de um modelo usando uma determinada linguagem, formal ou informal, textual ou gráfica.

• Diagrama – representação gráfica do esquema.



Arquitetura da UML [8]

• Arquitetura de 4 níveis da OMG:

Camada Descrição ExemploM3 Meta-

metamodeloDefine a linguagem para especificar metamodelos

MOFMetaClass, MetaAttribute, MetaOperation

M2 Metamodelo Instância de um meta-metamodelo. Define a linguagem para especificar um modelo.

UML e CWMClass, Property, Operation, Component

M1 Modelo Instância de um metamodelo, Define a linguagem para definir um domínio da informação.

Modelos de domínio específico.Ex.: Modelo de locadora.

M0 Objeto do Usuário – dados do usuário

Instância de um modelo. Define os valores de um domínio específico.

Instâncias do modelo locadora, objetos.Ex.: Locacao # 0123, DVD ...




• Exemplo da Arquitetura de 4 níveis da OMG




• UML 2.2:Pacotes do volume Infrastructure:

Metalinguagem CORE para reuso na definição de metamdelos, incluindo MOF, UML e CWM.

A especificação da UML 2.2 está organizada em dois volumes:

• Infrastructure

• Superstructure (próximo slide)

Criação de novas línguas baseado no mesmo core de metalinguagem como UML.

Pacotes do CORE:

Metamodelo no núcleo da arquitetura MDA.




• UML 2.2:

Pacotes de alto nível do pacote Superstructure:Superstructure• Estende e personaliza a Infrastructure para definir o metamodelo UML.

• Define os elementos que compõem as notações de modelagem da UML, criadas pela extensão e acréscimo dos elementos básicos definidos na Infrastructure.



Diagramas UML [5] [9]

• Diagramas são os meios utilizados para visualização dos blocos de construção da UML

• São representações gráficas de um conjunto de elementos

• Permitem visualizar o sistema sob diversas perspectivas

• Dividem-se em dois tipos Diagramas Estruturais

• Definem os elementos do sistema e seus relacionamentos Diagramas Comportamentais

• Definem a funcionalidade do sistema, ou seja a interação entre seus elementos



Diagramas UML [11]

• Diagramas Estruturais Diagrama de Classes

• Define os elementos básicos de um modelo: os tipos, as classes, as interfaces e os relacionamentos entre eles.



Diagramas UML [11]

• Diagramas Estruturais Diagrama de Objetos

• Similar ao diagrama de classes porém sua principal diferença é que ele apresenta atributos com valores

• Corresponde a uma instância do diagrama de classes, mostrando o estado de um sistema em um determinado ponto do tempo



Diagramas UML [11]

• Diagramas Estruturais Diagrama de Implantação

• Mostra a configuração dos elementos de processamento em tempo de execução, além dos componentes, processos e objetos existentes no sistema



Diagramas UML [11]

• Diagramas Estruturais Diagrama de Componentes

• Apresenta as dependências entre componenetes de software, incluindo implementação de classes, arquivos de código fonte, arquivo de código binário, arquivos executáveis e scripts



Diagramas UML [5] [11]

• Diagramas Comportamentais Diagrama de Caso de Uso

• Modela as interações entre o usuário e o sistema, definindo o comportamento, as exigências e o resultado esperado de uma funcionalidade



Diagramas UML [12]

• Diagramas Comportamentais Diagrama de Estado

• Demonstra todos os possíveis estados de um objeto, como esses estados mudam (transições) e como os objetos respondem aos eventos



Diagramas UML [12]

• Diagramas Comportamentais Diagrama de Sequência

• Mostra as interações entre os objetos a partir de um evento disparado pelo usuário em forma de linha do tempo



Diagramas UML [9]

• Diagramas Comportamentais Diagrama de Comunicação

• É focado na organização estrutural dos objetos que enviam e recebem mensagens



Diagramas UML [11]

• Diagramas Comportamentais Diagrama de Atividade

• É uma variação do diagrama de estados, representa a execução das ações e as transições que são acionadas pela conclusão de outras atividades



UML Profile Data Modeling [10]• Proposto por Scott Ambler

O primeiro elemento que deve ser especificado é o tipo de modelo que está sendo elaborado

Isto pode ser feito através de um texto descritivo em um elemento Nota da UML ou através de um estereótipo



UML Profile Data Modeling [10]

• No caso do modelo físico de dados, pode-se também definir o tipo de armazenamento




• Tabelas de um banco de dados são definidas através de Class Boxes

• Estas são divididas em três seções Seção 1

• Nome da tabela e estereótipo associado abaixo Seção 2

• Colunas da tabela com especificação do seu tipo de dados• Estereótipo também devem ser associados para definir o tipo de

chave ou restrição do atributo Seção 3

• Definição dos triggers associados às tabela




• Exemplo de representação de uma tabela e seus componentes de acordo com o Profile




• Class boxes também são utilizadas na representação de Views

• Deve ser levado em conta o emprego obrigatório do estereótipo <<View>>, cuja finalidade é facilitar a distinção entre as tabelas, pois nestas o uso do estereótipo <<Table>> é opcional




• A representação de índices também é feita através de Class Boxes

• Deve-se nomear o índice na primeira seção do Class box e empregar o estereótipo <<Index>>

• A dependência com relação a coluna que compõe o um índice pode ser expressa de 2 modos Descrevendo a coluna de dependência na segunda seção

do Class Box e fazendo uma ligação com a tabela Fazendo uma ligação de dependência entre o Class Box

que representa o índice e conectá-lo diretamente na tabela que é utilizada para a formação do índice




• Índice representado das duas maneiras possíveis




• Da mesma maneira que os elementos anteriores as Stored Procedures também são representadas através de Class Boxes

• Na primeira seção do Class Box deve ser informado um nome para a Stored Procedure e também deve ser empregado o estereótipo <<Stored Procedures>>

• A próxima seção é utilizada para descrever a lista de Stored Procedures ou funções, sendo que devem ser especificados os parâmetros de entrada e o tipo de retorno gerado




• Exemplo de uma Stored Procedure de acordo com o perfil proposto por Scott Ambler




• Lista de estereótipos que podem ser utilizados no modelo físico de dados em associação com o elemento Class Box da UML



UML Profile Data Modeling [10]• A representação das chaves de uma tabela é feita através de

estereótipos e também por intermédio de tagged values• Os estereótipos são utilizados para definir o tipo de chave• Tagged Values são conjuntos definidos por expressões do

tipo “nome = valor”• As tagged values são utilizadas para aumentar o nível de

detalhamento das chaves da tabela informando seu tipo e como é feita a sua composição

• A composição de uma chave é feita através da especificação da sua ordem




• Exemplo de representação de chaves com estereótipos e Tagged Values




• Analisando a figura anterior conclui-se que a composição das chaves pode ser expressa conforme a tabela a seguir




• Os relacionamentos entre tabelas, também chamados de associações, são representadas por linhas sólidas entre as mesmas

• Este profile define uma série de estereótipos que podem ser utilizados durante a modelagem, porém, o próprio autor recomenda a utilização da representação visual dos mesmos sempre que possível



UML Profile Data Modeling [10]• A especificação de restrições é feita com a utilização

da OCL (Object Constraint Language)• A OCL é uma linguagem declarativa através da qual

são feitas as descrições de regras que se aplicam aos modelos



Referências• [1] Diagramas UML para modelagem de Dados – Clarissa Borba e Fabrício

Cabral• [2] Diagramas UML para modelagem de Dados – Érick Gomes• [3] http://www.axpert.com.br/tecnologia/uml/uml.html

• [4] http://imasters.uol.com.br/artigo/2994/uml/historico_da_uml/

• [5] http://www.inf.pucrs.br/~toacy/disciplinas/grad/es-aulas/03 IntroducaoUML.pdf

• [6] http://paginas.fe.up.pt/~ei02084/artigo.pdf

• [7] http://www.omg.org/spec/UML/2.1.2/

• [8] http://www.omg.org/docs/formal/07-11-04.pdf

• [9] http://www.unesp.br/gs/treinamento/graduacao/CursoUML-Diagramas.pdf

• [10] UML Data Modeling Profile – TC de Felipe Dalle Molle UFRGS• [11]http://www.plugmasters.com.br/sys/materias/476/1/UML---Que-raios-%E9-isso

%3F

• [12] http://www.inf.ufrgs.br/procpar/disc/cmp167/trabalhos/sem2001-1/T1/alex/


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