Neste módulo, você conhecerá a forma como a UML é descrita e desenvolvida. Além disso, aprenderá sobre os conceitos, as definições, a notação, a simbologia e os artefatos da UML.

Assim, será necessário criar um modelo conceitual. Para isso, você aprenderá sobre os três componentes essenciais para o desenvolvimento de UML:

Confira!

Modelo de visões

Na UML, temos que os sistemas são compostos por modelos que traduzem pontos de vista distintos, em que cada um detalha alguma particularidade da mesma solução. Tais pontos são chamados de visões, ou seja, eles focam no mesmo sistema, porém sob óticas diferentes.

Cada visão faz uso de uma notação e um grupo de componentes para seu entendimento. Em outras palavras, um usuário tem uma visão diferente do desenvolvedor, do analista de sistemas, da equipe de projetos etc.

Convidamos você a assistir o vídeo a seguir, para entender melhor sobre esse assunto.

Como você pôde conferir no vídeo, as visões auxiliam o desenvolvedor a enxergar o micro e ao mesmo tempo o macro de um software, configurando-se como um importante recurso no momento da criação do produto.

Agora que você já compreendeu as cinco visões da UML, acompanhe abaixo as ilustrações as quais vão lhe ajudar a consolidar o que aprendeu.

Note que primeiramente, detalham-se as funcionalidades e os requisitos a partir da visão de caso de uso, sem se atentar quanto à tecnologia, ao banco de dados, ao servidor ou à linguagem a ser utilizada em um primeiro momento, pois o primordial é detalhar o máximo possível a solução que o cliente quer. Uma vez definida essa parte, passa-se para as demais visões, finalizando com a implantação.

Na imagem acima, é possível perceber a visão de uso, isto é, o ponto de vista do usuário e do sistema que será programado pelo desenvolvedor o qual empregará a linguagem UML. Por estarem em posições diferentes (visão), logo, existirão diferentes ações (uso).

Sendo assim, as visões da UML são abstrações dos modelos, sendo que cada uma dá atenção a um aspecto específico do sistema, enquanto os demais ficam de lado. Isso facilita o desenho e a modelagem sistêmica, de modo a melhorar a gestão e manutenção dos modelos, garantindo um produto final com maior qualidade.

Desta maneira, você observou como é o conceito de visões, os seus cinco tipos, bem como a aplicação delas no contexto da UML, principalmente, quando se está criando um software. Inclusive, você notou a relevância de tais visões por propiciarem outras perspectivas as quais revelam situações específicas que podem afetar o desempenho do software a ser criado.

Com esses conceitos em mente, agora vamos descobrir o que são os blocos de construção? Continue seus estudos com atenção!

Blocos de construção

A linguagem da UML compreende três tipos de blocos essenciais de construção: itens, relacionamentos e diagramas. Juntos, são conhecidos por blocos de construção da UML, em que cada um tem um papel fundamental, conforme você pode ver a seguir:

Os blocos de construção, que constituem a linguagem da UML, vão lhe auxiliar no momento da construção das linhas de programação.

Na sequência, você conhecerá cada um desses tipos de blocos de construção mais detalhadamente!

Itens da UML

Os itens são blocos de construção básicos orientados a objetos da UML, os quais são utilizados para detalhar modelos bem formados. No total, podemos contabilizar quatro tipos de itens da UML, vamos conhecer cada um deles:

Observe abaixo os componentes que fazem parte dos itens estruturais. Não se esqueça de selecionar as setas para ver as informações sobre cada um:

No caso, os únicos elementos físicos entre todos os itens estruturais mencionados são os nós e os componentes.

Confira quais são os tipos dos itens comportamentais nos cards a seguir!

Em relação a isso, existem três itens de agrupamento, os quais você pode verificar no recurso abaixo:

Também existe apenas um tipo de item anotacional:

Antes de encerrarmos o tópico, veja a imagem a seguir, ela representa uma síntese dos principais itens estudados na linguagem UML.

Até aqui, você conheceu os itens fundamentais da linguagem UML, isto é, a classe e a classe ativa, os nós, a interface, o item anotacional, as colaborações, os componentes, o objeto, o caso de uso, o autor, os estados, as mensagens, as transações e os pacotes.

Todavia, existe um aspecto importante nesse contexto que promove a articulação desses itens estudados, são os relacionamentos. Acompanhe!

Relacionamentos

Após você ter estudado os principais itens da UML, chegou a hora de compreender os relacionamentos. Eles são os blocos relacionais básicos de construção. No geral, há sete relacionamentos principais na UML, conforme você pode observar em mais detalhes a seguir.

Após conhecer os sete relacionamentos existentes na UML, observando as suas principais características e funções, chegou a hora de entender o conceito de diagramas, importante elemento que auxilia na estrutura do sistema complexo dos softwares.

Diagramas

Na UML, um diagrama é a representação gráfica de um grupo de elementos, em sua maioria caracterizados como gráficos de relacionamentos (arcos) e itens (vértices).

Desta forma, ela proporciona ilustrações que possibilitam visualizar um sistema sob diferentes óticas, ou seja, em todos os tipos de sistemas, um diagrama retrata uma visão parcial dos itens que irão construí-los.

No que diz respeito a isso, acompanhe a imagem abaixo. Ela é um exemplo de um diagrama de UML 2.5. Nele, observe a maneira pela qual os componentes, classes, objetos etc. são estruturados, a fim de que o sistema complexo do software funcione.

É importante mencionar que um diagrama poderá ter qualquer combinação de elementos e relacionamentos, como você pode observar na imagem a seguir, em que temos os atores “cliente” e “usuário”, o adorno para ilustrar os casos de uso em que o ator “cliente” pesquisa por um livro, as linhas para indicar relacionamentos de conexões, os balões para indicar comportamento/ação etc.

Contudo, na prática, note que o diagrama apresenta um número pequeno de combinações comuns, as quais estarão de acordo com as cinco visões mais úteis da arquitetura de um software.

A UML especifica três relacionamentos visuais principais em diagramas. Interaja com a imagem a seguir para conhecê-los!

Podemos ter dois tipos principais de categorização de diagramas, que são os estruturais e os comportamentais. Conheça-os melhor!

Esses aspectos estáticos de um software englobam a existência e colocação de elementos, como interfaces, classes, componentes, colaborações e nós. Assim, na UML, os diagramas estruturais são ordenados em razão dos principais grupos de elementos existentes na modelagem de um sistema.

Na UML 2.5, há sete diagramas estruturais, observe-os no recurso apresentado!

Dessa forma, na UML, esses diagramas são ordenados com base nos principais modos disponibilizados para realizar a modelagem da dinâmica de um sistema. Para que você conheça mais sobre os diagramas comportamentais, acesse o recurso adiante:

O diagrama de visão geral da interação passou a existir a partir da UML 2 e trata de uma variação do diagrama de atividades, visto que ambos exibem uma sequência passo a passo. Por conta disso, podem ser entendidos como um híbrido do diagrama de sequência com o de atividades. Entretanto, é um diagrama de atividades formado por diferentes diagramas de interação, utilizando as mesmas anotações do primeiro, mas que adiciona itens, como uso da interação, restrição de tempo, interação e restrição da duração.

O diagrama de tempo ou temporização, por outro lado, detalha a alteração na condição ou no estado de instância de uma classe ou seu papel durante um período. Geralmente é empregado para exibir a alteração no estado de um objeto no tempo, em resposta a eventos externos, dependendo das restrições de duração.

Em resumo, o diagrama de tempo demonstra como os atores e objetos se comportam ao longo de uma linha do tempo. Os principais componentes são:

Já o diagrama de sequência é comportamental e se preocupa com a ordem temporal em que as mensagens são trocadas entre os objetivos envolvidos em determinado processo. Geralmente, refere-se a um caso de uso determinado pelo diagrama de mesmo nome e se apoia no diagrama de classes para definir os objetos das classes envolvidas no processo.

Esse diagrama identifica o evento gerador do processo modelado, assim como o ator responsável pelo evento, definindo como o processo deverá proceder e ser concluído por meio de uma chamada de métodos disparados por mensagens, as quais são enviadas entre os objetos.

Para finalizarmos essa parte, trazemos o diagrama de comunicação. Até a versão 1.5 da UML, era conhecido como “diagrama de colaboração”, mas, a partir da versão 2, passou a se chamar “diagrama de comunicação”. Ele destaca a comunicação entre objetos e exibe a ordenação daqueles que fazem parte de uma interação, mostrando ramificações e interações mais complexas. Está completamente relacionado ao diagrama de sequência, sendo que um completa o outro.

As informações exibidas no diagrama de comunicação são quase as mesmas do diagrama de sequência, mas com um foco diferente, uma vez que o de comunicação não se preocupa com o tempo do processo, mas sim em como os itens do diagrama estão relacionados e quais mensagens trocam entre si no processo.

Com o que viu até aqui, você passou a ter contato com os diferentes tipos de diagramas presentes na linguagem. Nesse sentido, ficou evidente a relevância deles, sobretudo, na estruturação dos sistemas associados ao desenvolvimento dos softwares.

É importante ressaltar que, para construí-los de modo adequado e eficaz, você deve ter ciência das principais premissas para a criação de artefatos UML. A seguir, você estudará mais sobre isso.

Regras UML

No contexto da UML, existem os diferentes tipos de relacionamentos entre objetos, classes etc., sendo que os diagramas ajudam na estruturação deles.

Por conta disso, é relevante citar que, na UML, não pode haver combinações aleatórias para os blocos de construção, por isso, são estabelecidas algumas regras para determinar o que um modelo bem formado deverá conter.

Nesse sentido, há regras semânticas para nomes, escopo, visibilidade, integridade e execução. Utilize o recurso abaixo, para saber mais:

Além disso, os modelos construídos durante o desenvolvimento de software geralmente evoluirão a ponto de serem vistos por outros integrantes de modos diferentes e em momentos distintos. Assim, a equipe de programação não desenvolverá somente modelos bem formados, mas outros, como os listados nos cards. Selecione cada um deles para conhecê-los!

Neste tópico, você viu sobre as normas semânticas que regem as configurações dos modelos referentes à UML, os quais são essenciais para o desenvolvimento dos softwares.

Para finalizarmos, veja quais são os mecanismos básicos da UML.

Mecanismos básicos

Depois de ter visto as regras voltadas aos blocos de construção a partir da linguagem UML, neste momento, você estudará sobre os mecanismos básicos direcionados para essa linguagem.

A UML se torna mais simples e harmoniosa em razão da presença de quatro mecanismos essenciais, introduzidos de modo consistente na linguagem. São eles: as especificações, os adornos, as divisões comuns e os mecanismos de extensão.

Em resumo, a maioria das características mencionadas pode ser representada como adorno textual ou gráfico para a notação básica da classe.

Note que todos os itens da notação UML serão criados com um símbolo básico inicial, do qual poderá ser adicionada uma variedade de adornos.

No caso das divisões comuns, no paradigma orientado a objetos, o mundo costuma ser dividido, pelo menos, em três partes, as quais podem ser vistas nos cards abaixo:

Para finalizarmos, temos os mecanismos de extensão. A UML provém uma linguagem padrão para criar a estrutura de projetos de sistemas, mas nem sempre uma única linguagem é suficiente para expressar todas as possíveis nuances dos modelos em qualquer domínio. Dessa forma, a UML é aberta, possibilitando que se amplie a linguagem de modo controlado.

Selecione as setas abaixo para conhecer as principais características que os mecanismos de extensão possuem:

Aqui, neste módulo, você estudou sobre os modelos de visões (de uso, de processo, de lógica, de implementação e de implantação), os blocos de construção, os itens presentes em tais blocos, os diferentes tipos de relacionamentos e diagramas e, por fim, as regras que os estabelecem.

É importante ressaltar que o conteúdo estudado contribuirá para que você, futuro programador, tenha uma visão micro e macro dos diferentes elementos e das fases que envolvem a criação dos softwares orientados a objetos, sobretudo, quando a linguagem UML for aplicada.