cin/ufpe – in1008 – projeto conceitual de banco de dados - prof. robson fidalgo 1

CIn/UFPE – IN1008 – Projeto Conceitual de Banco de Dados - Prof. Robson Fidalgo 1

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IN1008 – Projeto Conceitual de BD

Model Driven Architecture – MDAExemplos de aplicações de Perfis

Por:Cláudia Carolina N. Souza

[email protected]



Roteiro

• Motivação• Objetivo• Principais Conceitos Envolvidos• Estado da Arte• Abordagem Prática• Referências



• Motivação: A heterogeneidade é uma característica inerente dos

sistemas computacionais atuais. Logo, não existe uma plataforma específica que seja utilizada para todos os propósitos;[7]

A abordagem MDA é utilizada para dar ênfase no desenvolvimento orientada a modelos em relação a tecnologia;

Nesse sentido, a UML é utilizada para especificar a notação e a semântica dos modelos;

Entretanto, a especificação UML não engloba todos os as aspectos de modelagem para cada plataforma ou domínio de modelagem específico;

Logo, para satisfazer a essas necessidades, a UML apresenta uma arquitetura extensível, para montar perfis;

MDA - Exemplos de aplicações de Perfis



Roteiro




• Objetivo:

Apresentar principais conceitos e exemplos de Perfis; Apresentar a biblioteca da Infra-estrutura da UML; Abordar as formas de definição de metamodelos: Estender

UML e Metamodelo MOF; Discutir a utilização de Profile UML versus Metamodelo MOF; Abordar, suncitamente, OCL (Object Constraint Language)

e XMI(XML Metadata Interchange); Apresentar ferramentas de modelagem que suportam a

criação e a utilização de perfis.




Roteiro




• Principais Conceitos Perfil

• É uma forma de prover extensões na UML através da utilização dos mecanismos de extensibilidade, tais quais: estereótipos, tagged values e restrições. [1]


Perfis foram introduzidos no UML 1.3 como uma maneira de estender a linguagem de modelagem. Na UML 2.0, foi inserido um novo mecanismo de extensão, o meta-modelo. Logo, o meta-modelo da UML é um modelo utilizado para definir o UML, sendo possível adicionar novas regras ao meta-modelo de forma a estender a UML. [8]

Mecanismo que define uma linguagem para expressar um modelo



• Principais Conceitos Estereótipos

• Corresponde a um valor de propriedade aplicado a um elemento UML para estender suas propriedade e alterar ligeiramente sua semântica.

• A notação do estereótipo é feita por entre dois “guillemots” .




• Principais Conceitos Tagged Values

• São propriedades extras que podem ser atribuídas aos estereótipos criados previamente, permitindo a inserção de informações adicionais. [8]

Exemplo: Autor de uma classe,ou data em que a classe foi criada.


Tagged Values são expressos na da seguinte forma:

• nome=valor : autor=“Cláudia”

• Delimitados com chaves: {autor=“Tom”, data_criação=“22/05/07”}



• Principais Conceitos Restrições

• Permitem especificar regras e restrições sobre elementos do modelo UML.

• Uma restrição é delimitada por chaves { }.Exemplo:


As restrições são expressas mais formalmente por meio da OCL




• Principais Conceitos Object Constraint Language (OCL)

• Provê um conjunto de elementos para definir expressões;• As expressões OCL não modificam o estado dos objetos, mas definem restrições sobre os mesmos;• É utilizada para representar a semântica dos modelos que não podem ser representadas pelos diagramas UML.

[7]



• Principais Conceitos: XMI (XML Metadata Interchange)

• Especificação desenvolvida pela OMG;• Baseada na XML;• Permite que as ferramentas de modelagem de diferentes

fornecedores possam exportar os modelos UML para XMI;• Permite, também, trocar informações com base em qualquer

metamodelo baseado na MOF;• Possibilita que os fornecedores manipulem a saída de dados

XMI das ferramentas de modelagem, transformando-a em outras formas, como código.




• Definindo um Perfil


Infra-estrutura da UML

[1]

Define os conceitos básicos para a

modelagem da própria UML

Estender o metamodelo UML e MOF



Profile UML versus Metamodelo MOF• A vantagem de estender a UML através de perfis:

Possui ferramentas de modelagem UML que possuem suporte ao uso de perfis;

• Criar um novo metamodelo MOF: Permite mecanismos de herança, classes, pacotes para criar

metamodelos; Entretanto, o único tipo de extensão entendido pelas

ferramentas UML são através de profiles As ferramentas, atuais, de modelagem suportam apenas o

metamodelo UML.




Roteiro




• Estado da arte Há um número ilimitado de perfis; [1] A proliferação de perfis é contrária ao objetivo da

UML; Nesse sentido, a OMG estabeleceu um processo de

adoção para perfis, para que os especialistas no setor possam se juntar e formar perfis padrão para diversos domínios de modelagem;




• Estado da Arte Perfis Adotados pela OMG

• UML Testing Profile Estende a UML para modelar informações no teste dos

sistemas; Permitir especificar testes em vários níveis, como: casos

de teste no nível de integração de sistemas.• UML Profile for Software Development Process

Usado com o Rational Unified Process (RUP), e tem suas origens no trabalho de Ivar Jacobson;

É definido somente através de estereótipos e restrições; É responsável por introduzir os estereótipos de classe

<<boundary>>, <<control>> e <<entity>>.




• Estado da Arte Web Application Extensions

• Propostos por Jim Conallen;• Auxiliar na modelagem de aplicações web;• Identifica os elementos específicos para a construção de

aplicações web.




• Estado da Arte UML Profile para Banco de Dados

• Desenvolvido pela Rational Software Corporation;• O conceito de tabelas e relacionamentos usados em bases de

dados são mapeados para os conceitos de classes e associações em UML.





Tabelas: • Modelada como uma classe, com o estereótipo <<Table>>.




Views: • Modelada como uma classe, com o estereótipo <<View>>.• O estereótipo <<Derived>> : quando uma view modelada com dependência de duas ou mais tabelas.




Keys: • Primary Key: única e identifica uma coluna na tabela. Representada pelo estereótipo <<PK>>;• Foreign Key: derivada do relacionamento com outras tabelas. Representada pelo estereótipo <<FK>>;• Em caso de uma Foreign Key ser usada como Primary Key, a combinação das chaves são representadas pelo estereótipo <<PFK>>.




Index: • Estrutura física de rápido acesso aos dados. Representada pelo estereótipo <<Index>>;




Relacionamentos: • Classificados em:

• Non-Identifying : representa o relacionamento entre duas tabelas diferentes.




Relacionamentos: • Classificados em:

• Identifying : representa o relacionamento entre duas tabelas dependentes.



Roteiro





ArgoCASEGEO e TerraLib

• ArgoCASEGEO – ferramenta CASE utilizada no projeto de banco de dados geográficos;

Baseada no modelo conceitual de dados UML-GeoFrame;

• TerraLib – biblioteca de classes implementadas em C++. Adequada para o desenvolvimento de SIG.

Projeto open-source desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).



• O Modelo TerraLib

Tabelas de metadados: guardam os conceitos da biblioteca TerraLib, tais quais: projeção, layers, etc.

Tabelas de dados: armazenam a componente descritiva do dado.





• O Modelo TerraLib Tabelas de metadados

• Te_layer: armezena os layers, que são agregados de informações espaciais relacionadas a uma mesma região geográfica;

• Te_theme: armazena os temas, os quais representam subconjuntos de um layer;

• Te_view: armazena as vistas, as quais definem os temas que serão vistos conjuntamente;

• Te_projection: armazena a projeção geográfica utiliza;• Te_representation: armazena a representação geométrica dos

objetos geográficos;• Te_layer_table: realiza a ligação entre um layer e sua tabela

de atributos descritivos; [3]



Módulo de Geração Automática – MGA• Implementado utilizando as linguagens Java e C++;• Recebe como entrada a identificação do dicionário de dados

que contém o esquema conceitual a ser transformado (.xmi);• Uma regra de transformação é aplicada para cada elemento

do esquema conceitual de dados;


Descrição do Mapeamento aplicadas pelo MGA-TerraLib



Módulo de Geração Automática – MGA• Regra 1 – Pacote

Conjunto de classes inter-relacionadas; Cada pacote definido no esquema conceitual, uma

te_view é gerada;


[11]



Módulo de Geração Automática – MGA• Regra 2 – Classes do Tipo Objeto Geográfico

Cada classe modelada como gera um te_layer; Os atributos definidos na classe é transformado em

uma tabela de dados descritivos te_layer_table


[11]



Módulo de Geração Automática – MGA• Regra 3 – Classes do Campo Geográfico

TerraLib, ainda, não trata de campos geográficos; As representações são: pontos, linhas e polígonos; Mapeado para um te_layer.


[11]



Módulo de Geração Automática – MGA• Regra 4 – Classes do Tipo Objeto Não

Geográfico Cada classe modelada como objeto não-geográfico gera

apenas uma única tabela no banco de dados.




Módulo de Geração Automática – MGA• Regra 5 – Associação, Agregação e Composição

O mapeamento é baseado nas regras de transformação de relacionamentos especificadas de um SGBD relacional;




Módulo de Geração Automática – MGA• Regra 6 – Generalização e Especialização

O mapeamento é baseado nas regras de transformação de relacionamentos especificadas de um SGBD relacional;




• Arquitetura do MGA-TerraLib


• DLL possibilita a comunicação entre o Parser JAVA e a biblioteca C++;




Extensão UML (Profiles)

MGA-TerraLib Esquema lógico-espacial no modelo TerraLib



• Ferramentas de Modelagem Together Architect

• Versão Trial de 15 dias




• Ferramentas de Modelagem Together Architect

• Versão Trial de 15 dias;• Apresenta suporte de especificação visual de perfil de forma

semelhante à proposta pela OMG;• Suporta a especificação de restrições em OCL com o auxílio

de um editor específico para esta linguagem.




• Ferramentas de Modelagem AndroMDA

• Ferramenta open-source distribuída pela licença Berkeley Software Distribution (BSD);

• A geração de código das aplicações é realizada a partir de modelos estereotipados;

• O mapeamento para uma tecnologia específica é feito através do conceito de cartuchos (cartridge);

• Os estereótipos dos modelos UML são utilizados como guias para a geração de código




• Ferramentas de Modelagem AndroMDA


[7]

Perfil UML



• Ferramentas de Modelagem Papyrus UML

• Baseada na UML 2.0;• Ferramenta open source baseada no ambiente Eclipse;• Armazena os próprios modelos no padrão XMI;


[12]



[1] - Pender,T., UML a Bíblia. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004.

[2] – Gazola, A., Sampaio, G. B., Filho, J.L., ArgoCASEGEO + TerraLib = banco de dados geográficos para aplicações Small GIS.

[3] - Gazola, A., Filho, J.L., Projeto Automatizado de Banco de Dados Geográficos para Aplicações Small GIS.

[4] – Kleppe, A., Warmer, J., Bast, W., MDA Explained. The Model Driven Architecture: Practice and Promise.

[5] – TerraLib <http://www.terralib.org/php/about.php?body=AboutTL >. Acessado em 15 de maio de 2008.




[6] – Pastor, O., Molina, J.C. Model-Driven Architecture in Practice – A Software Production Environment Based on Conceptual Modeling.

[7] – Santos, H. L., PIMOBILE: Uma Abordagem de Desenvolvimento Dirigida por Modelos para Aplicações Móveis. Tese de Doutorado. Pós-Graduação em Ciência da Computação do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco.

[8] – Sandri, A., Betemps, C. M., Profile em UML para Modelagem Simplificada de Interfaces Gráficas em Aplicativos. UNILASALLE.




[9] – IBM- Rational Software. UML Data Modeling Profile.

[10] – Borland. <http://www.borland.com/downloads/download_together.html>. Acessado em 22 de maio de2008.

[11] – Daltio, J., Júnior, M. F. R., Filho, J. L., ArgoCaSEGEO – Uma Ferramenta de Código-Aberto para o Modelo UML-GeoFrame.

[12] – Papyrus UML - <http://www.papyrusuml.org/scripts/home/publigen/content/templates/show.asp?L=EN&P=55&vTicker=alleza&ITEMID=3>



cin/ufpe – in1008 – projeto conceitual de banco de dados - prof. robson fidalgo 1

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