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Novatec

Wilson Moraes Góes

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Copyright © 2014 Novatec Editora Ltda.

Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610 de 19/02/1998.É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização,por escrito, do autor e da Editora.

Editor: Rubens PratesRevisão gramatical: Marta Almeida de SáEditoração eletrônica: Carolina KuwabataCapa: Carolina Kuwabata

ISBN: 978-85-7522-346-8

Histórico de impressões:

Janeiro/2014 Primeira edição

Novatec Editora Ltda.Rua Luís Antônio dos Santos 11002460-000 – São Paulo, SP – BrasilTel.: +55 11 2959-6529Fax: +55 11 2950-8869E-mail: [email protected]: novatec.com.brTwitter: twitter.com/novateceditoraFacebook: facebook.com/novatecLinkedIn: linkedin.com/in/novatecVC20131218

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7

Sumário

Capítulo 1 ■ Introdução à Linguagem Unificada de Modelagem (UML).................. 161.1 Por que usar a UML ................................................................................................ 161.2 Breve histórico ........................................................................................................171.3 Diagramas da UML .................................................................................................17

1.3.1 Diagrama de Casos de Uso ...............................................................................171.3.2 Diagrama de Atividade .....................................................................................181.3.3 Diagrama de Classes ........................................................................................181.3.4 Diagrama de Objetos .......................................................................................191.3.5 Diagrama de Pacotes ....................................................................................... 201.3.6 Diagrama de Comunicação ............................................................................. 201.3.7 Diagrama de Máquina de Estado ......................................................................211.3.8 Diagrama de Sequência ....................................................................................211.3.9 Diagrama de Implantação ................................................................................21

1.3.10 Diagrama de Componentes ............................................................................ 22

Capítulo 2 ■ Introdução à Análise e ao Projeto Orientados a Objetos ..................... 232.1 Abstração ............................................................................................................... 232.2 Objetos.................................................................................................................. 242.3 Classes................................................................................................................... 24

2.3.1 Atributos ........................................................................................................ 252.3.2 Operações ...................................................................................................... 252.3.3 Visibilidade .................................................................................................... 26

2.3.4 Métodos ......................................................................................................... 272.4 Polimorfismo ......................................................................................................... 272.5 Encapsulamento .................................................................................................... 282.6 Herança ................................................................................................................. 28

Capítulo 3 ■ Diagrama de Casos de Uso ................................................................ 293.1 Casos de Uso .......................................................................................................... 303.2 Ator ....................................................................................................................... 32

3.3 Relacionamentos ou Associações ............................................................................. 333.3.1 Inclusão (Include)............................................................................................ 34

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Aprenda UML por meio de estudos de caso8

3.3.2 Extensão (Extend) .......................................................................................... 363.3.3 Especialização / Generalização ........................................................................ 37

3.4 Pacotes ................................................................................................................... 383.4.1 Exemplo: Gestão de Compras::Manter fornecedores ......................................... 39

3.5 Restrições ............................................................................................................... 393.6 Multiplicidade ........................................................................................................ 403.7 Fronteira do sistema ................................................................................................413.8 Erros mais comuns em Diagramas de Caso de Uso ...................................................413.9 Especificação funcional de Casos de Uso ................................................................. 43

3.9.1 Exemplo de especificação de Caso de Uso dividida em seções ............................ 443.10 Prototipação ......................................................................................................... 473.11 Estudos de caso ..................................................................................................... 48

3.11.1 Estudo de Caso 1 – Sistema de Biblioteca ......................................................... 483.11.2 Estudo de Caso 2 – Sistema de Eleição da Comissão Interna de Prevenção de

Acidentes (CIPA)............................................................................................... 583.11.3 Estudo de Caso 3 – Sistema de Laudos da Cardiologia .................................... 653.11.4 Estudo de Caso 4 – Sistema para Controle de Experimentação Animal ............ 793.11.5 Estudo de Caso 5 – Sistema para Emissão de Atas de Reunião .........................91

Capítulo 4 ■ Diagrama de Atividades ................................................................. 1094.1 Nó Inicial .............................................................................................................1094.2 Ação .................................................................................................................... 110

4.3 Fluxo de controle ................................................................................................. 1104.4 Nó Final ................................................................................................................1114.5 Nó de Decisão ...................................................................................................... 1124.6 Final de Fluxo ...................................................................................................... 1134.7 Nó de Bifurcação ou Fork ..................................................................................... 1144.8 Nó de União ou Join ............................................................................................ 1144.9 Merge .................................................................................................................. 1154.10 Subatividade ........................................................................................................ 1154.11 Raias ................................................................................................................... 116

4.12 Nó de Objeto ...................................................................................................... 1174.13 Sinais de Aceitação .............................................................................................. 1174.14 Conector ............................................................................................................. 1184.15 Descrevendo especificações de Casos de Uso por meio de Diagramas de Atividades 1184.16 Exercícios ............................................................................................................ 119

4.16.1 Exercício 1 – Sistema Acadêmico: Algoritmo de Aprovação ou Reprovação doAluno .............................................................................................................. 119

4.16.2 Exercício 2 – Seguradora de Veículos ............................................................. 1214.16.3 Exercício 3 – Seguro Residencial .................................................................... 121

4.16.4 Exercício 4 – Retirada de talão de cheques no banco ......................................1224.16.5 Exercício 5 – Solicitar revisão de nota e/ou falta ............................................123

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9Sumário

4.17 Estudos de caso ...................................................................................................1244.17.1 Estudo de Caso 3 – Sistema de Laudos da Cardiologia ...................................1244.17.2 Estudo de Caso 4 – Sistema para Controle de Experimentação Animal ...........1274.17.3 Estudo de Caso 5 – Sistema para Emissão de Atas de Reunião .......................129

Capítulo 5 ■ Diagrama de Classes ...................................................................... 1325.1 Classes .................................................................................................................133

5.1.1 Nomes das classes ...........................................................................................1345.1.2 Atributos das classes ......................................................................................1355.1.3 Operações e métodos das classes .....................................................................1385.1.4 Associação (relacionamento) entre classes ....................................................... 1395.1.5 Tipos de Associação (relacionamento) entre Classes ........................................ 1415.1.6 Classes persistentes e transientes ..................................................................... 151

5.1.7 Utilitário (Utility) ........................................................................................... 1515.1.8 Restrições ......................................................................................................1525.1.9 Pacotes ..........................................................................................................1535.1.10 Classes de Interface .......................................................................................1545.1.11 Estereótipos .................................................................................................. 1555.1.12 Erros mais comuns em diagramas de classe ...................................................158

5.2 Estudos de caso ....................................................................................................1625.2.1 Estudo de Caso 1 – Sistema de Biblioteca ........................................................1625.2.2 Estudo de Caso 2 – Sistema de Eleição da Comissão Interna de Prevenção de

Acidentes (CIPA)..............................................................................................1655.2.3 Estudo de Caso 3 – Sistema de Laudos da Cardiologia ....................................1685.2.4 Estudo de Caso 4 – Sistema para Controle de Experimentação Animal ............1725.2.5 Estudo de Caso 5 – Sistema para Emissão de Atas de Reunião ........................177

Capítulo 6 ■ Diagrama de Objetos...................................................................... 1826.1 Objetos ................................................................................................................1826.2 Vínculos entre objetos ..........................................................................................1836.3 Exemplos de diagramas de objetos .........................................................................184

6.3.1 Cliente e Pedidos ............................................................................................1846.3.2 Pedido e Item Pedido .....................................................................................184

6.4 Estudos de caso .....................................................................................................1856.4.1 Estudo de Caso 1 – Sistema de Biblioteca ........................................................1856.4.2 Estudo de Caso 2 – Sistema de Eleição da Comissão Interna de Prevenção de

Acidentes (CIPA)..............................................................................................1866.4.3 Estudo de Caso 3 – Sistema de Laudos da Cardiologia ....................................1876.4.4 Estudo de Caso 4 – Sistema para Controle de Experimentação Animal ............1886.4.5 Estudo de Caso 5 – Sistema para Emissão de Atas de Reunião ........................189

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Capítulo 7 ■ Diagrama de Pacotes ..................................................................... 1917.1 Pacotes ..................................................................................................................1937.2 Pacotes e seus estereótipos .....................................................................................194

Capítulo 8 ■ Diagrama de Comunicação ............................................................. 1968.1 Diagrama de Comunicação versus Diagrama de Sequência ......................................1968.2 Exemplo e notação ................................................................................................1968.3 Estudos de caso ....................................................................................................197

8.3.1 Solução do estudo de caso 1 – Sistema de Biblioteca.........................................1988.3.2 Solução do estudo de caso 2 – Sistema de Eleição da Comissão Interna de

Prevenção de Acidentes (CIPA) ........................................................................ 2008.3.3 Solução do estudo de caso 3 – Sistema de Laudos da Cardiologia ....................2028.3.4 Solução do estudo de caso 4 – Sistema para Controle de Experimentação Animal ..2078.3.5 Solução do estudo de caso 5 – Sistema para Emissão de Atas de Reunião ..........211

Capítulo 9 ■ Diagrama de Máquina de Estados ................................................... 2159.1 Eventos .................................................................................................................. 216

9.1.1 Eventos de sinal .............................................................................................. 2179.1.2 Eventos de mudança ...................................................................................... 2189.1.3 Eventos de tempo ........................................................................................... 218

9.2 Estados ................................................................................................................. 219

9.2.1 Estado inicial ................................................................................................. 2199.2.2 Estado final .................................................................................................. 2209.2.3 Estado composto .......................................................................................... 2209.2.4 Estado de submáquina ................................................................................... 2219.2.5 Estado de história .......................................................................................... 221

9.3 Atividades internas ................................................................................................2229.4 Transições .............................................................................................................224

9.4.1 Pseudoestado de escolha ................................................................................ 2269.4.2 Barra de Fork ou Join .....................................................................................227

9.5 Exercícios ............................................................................................................. 2289.5.1 Exercício 1 – Sistema de permissão e controle de acesso ................................... 2289.5.2 Exercício 2 – Sistema de submissão de artigos para publicação ...................... 2299.5.3 Exercício 3 – Sistema Acadêmico de uma universidade ....................................230

9.6 Estudos de caso ..................................................................................................... 2319.6.1 Estudo de caso 1 – Sistema de Biblioteca .......................................................... 2319.6.2 Estudo de caso 2 – Sistema de Eleição da Comissão Interna de Prevenção de

Acidentes (CIPA)..............................................................................................2339.6.3 Estudo de caso 3 – Sistema de Laudos da Cardiologia .....................................235

9.6.4 Estudo de caso 4 – Sistema para Controle de Experimentação Animal .............2389.6.5 Estudo de caso 5 – Sistema para Emissão de Atas de Reunião .........................240

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11Sumário

Capítulo 10 ■ Diagrama de Sequência................................................................ 24310.1 Objetos ............................................................................................................... 244

10.1.1 Ator (Actor).................................................................................................. 24410.1.2 Fronteira (Boundary) ....................................................................................245

10.1.3 Controle (Control) ........................................................................................24510.1.4 Entidade (Entity) ......................................................................................... 246

10.2 Linha de vida .....................................................................................................24710.3 Mensagens ..........................................................................................................24710.4 Mensagens de iteração .........................................................................................24810.5 Condições de guarda ..........................................................................................24910.6 Autochamada ......................................................................................................24910.7 Ocorrência de interação ou uso de interação .........................................................250

10.7.1 opt ...............................................................................................................250

10.7.2 loop ............................................................................................................. 25110.7.3 alt ................................................................................................................ 252

10.8 Estudos de caso ...................................................................................................25210.8.1 Solução do estudo de caso 1 – Diagrama de Sequência do Caso de Uso Emprestar livro ..25310.8.2 Solução do estudo de caso 2 – Sistema de Eleição da Comissão Interna de

Prevenção de Acidentes (CIPA) .........................................................................25510.8.3 Solução do estudo de caso 3 – Sistema de Laudos da Cardiologia ................. 25610.8.4 Solução do estudo de caso 4 – Sistema para controle de experimentação animal ... 26110.8.5 Solução do estudo de caso 5 – Sistema para emissão de atas de reunião ........ 265

Capítulo 11 ■ Diagrama de Implantação ............................................................ 26911.1 Nós .................................................................................................................... 26911.2 Estereótipos .........................................................................................................270

11.2.1 Artefatos (artifacts) .......................................................................................27011.2.2 Ambiente de Execução (execution environment) ............................................ 27111.2.3 Device .......................................................................................................... 271

11.3 Associação ..........................................................................................................27211.4 Exemplo de Diagrama de Implantação .................................................................272

11.5 Estudos de caso ...................................................................................................27311.5.1 Estudo de caso 1 – Sistema de Biblioteca ........................................................27311.5.2 Estudo de Caso 2 – Sistema de Eleição da Comissão Interna de Prevenção de

Acidentes (CIPA)..............................................................................................27511.5.3 Estudo de Caso 3 – Sistema de Laudos da Cardiologia .................................. 27711.5.4 Estudo de Caso 4 – Sistema para Controle de Experimentação Animal ...........27911.5.5 Estudo de Caso 5 – Sistema para Emissão de Atas de Reunião ........................281

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Capítulo 12 ■ Diagrama de Componente ............................................................ 28412.1 Componente ....................................................................................................... 28412.2 Interfaces............................................................................................................ 28512.3 Exemplo de diagrama de componente ................................................................. 286

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