Unified Modeling Language (UML) - Modelação da Arquitectura -

1. Análise e Concepção de Sistemas de Informação Unified Modeling Language (UML)- Modelação da Arquitectura - Alberto Manuel Rodrigues da Silva Prof. DEI/IST/UTL

2. Modelação da Arquitectura • Componentes • Nós • Diagramas de Componentes • Diagramas de Instalação

3. Diagramas de Arquitectura • Diagramas de arquitectura permitem • A descrição física do software: Os diagramas de componentes são usados para modelar a arquitectura de um sistema na perspectiva dos seus componentes de software (e.g., ficheiros de código fonte, de executáveis, de configuração, tabelas de dados, documentos de gestão do projecto), explicitando principalmente as suas múltiplas dependências. • A descrição física do hardware: Os diagramas de instalação, por outro lado, são usados para modelar a arquitectura de um sistema na perspectiva dos seus componentes de hardware (e.g., computadores, adaptadores de rede, impressoras, routers, cablagem), explicitando as suas dependências de comunicação. • A integração do software com o hardware: Os diagramas de instalação com componentes são usados para modelar um determinado ambiente de execução com componentes, através da identificação de instâncias de componentes que são instaladas em determinada instância de nó computacional.

4. Diagramas de Arquitectura • Estes diagramas podem também ser aplicados na modelação de negócios e de organizações caso se considere, e.g., que • as componentes de “código” sejam procedimentos e regras de negócio; e que • os nós (I.e., componentes não digitais) constituam a infra-estrutura da organização através de um conjunto de recursos (humanos e outros) do negócio.

5. Componentes • Um componente de software é uma parte física de um sistema • existe de facto num computador e não apenas na mente do analista… • Relação entre classes e componentes • Um componente pode implementar uma ou mais classes... • Quais as vantagens/motivações para a construção de modelos de componentes? • os clientes podem ver a estrutura final do sistema • a equipa de desenvolvimento tem uma estrutura, de modo a trabalhar mais controladamente • os escritores técnicos (que produzem documentação e helps) podem entender melhor o âmbito do seu trabalho • promove a reutilização

6. Componentes

7. «interface» Enumeration hasMoreElements() nextElement() Enumeration Componentes e Interfaces Interface • Providencia uma separação clara entre a vista externa e a vista interna de uma abstracção • Permite compreender melhor uma abstracção sem conhecer os seus detalhes de implementação • Promove a abstracção; desenvolvimento baseado em componentes; separação de aspectos • Suportada por algumas linguagens de programação (e.g., Java, Corba IDL, COM IDL, …) • A adequada definição de interfaces é essencial para um bom desenho e desenvolvimento de sistemas OO

8. Componentes e Interfaces interfaces IThesaurus ISpell componente wordsmith.dll IUnknown exemplo de interfaces de uma componente em Active-X...

9. Componentes e Interfaces Substituição e Reutilização As interfaces têm um impacto significativo nos conceitos de substituição e reutilização de componentes: • Pode-se substituir uma componente por outra, se a nova componente providenciar as interfaces da anterior • Pode-se reutilizar uma componente noutro sistema, se o novo sistema puder aceder e reutilizar a componente através das suas respectivas interfaces

10. Componentes Tipos de Componentes • Componentes de trabalho • a partir dos quais são criados os componentes de instalação • e.g., ficheiros com código fonte, ficheiros de dados, documentos • Componentes de instalação • constituem a base dos sistemas executáveis • e.g., DLL, executáveis, controlos Active-X, classes Java • Componentes de execução • criados como resultado da execução de um sistema, ou seja, correspondem a instâncias das componentes de instalação • e.g., processos, threads, agentes de software • Estes componentes são apenas representados nos diagramas de instalação (como instâncias de “componentes de instalação”)

11. Componentes • Estereótipos para componentes (UML, v1.3) • «document»: denota um documento. • «executable»: denota um programa que possa ser executado num nó. • «file»: denota um documento contendo código fonte ou dados. • «libary»: denota uma biblioteca dinâmica ou estática. • «table»: denota uma tabela de uma base de dados.

12. Diagramas de Componentes Um diagrama de componentes • ilustra as dependências entre vários componentes de software. • entre outros, incluem-se nesta definição lata artefactos: • de código fonte, • de código binário, • de código executável, • procedimentos de negócio e • documentos. Observação ... • Um diagrama de componentes representa apenas tipos de componentes e nunca instâncias de componentes. • Para ilustrar instâncias de componentes deve ser usado um diagrama de instalação • E apenas se ilustram componentes executáveis...

13. Diagramas de Componentes Componentes de Instalação e Interfaces… A relação entre interface e componente designa-se por realização

14. Diagramas de Componentes Relação entre Componentes

15. Diagramas de Componentes Representação de vários detalhes de um componente

16. Diagramas de Componentes Componentes c/ Componentes… Uma componente pode conter outras componentes: inclusão física wordsmith.dll Speller.obj Thesaurus.obj  Speller.obj wordsmith.dll Thesaurus.obj

17. Diagramas de Componentes Exemplo (1) - Página Web com um applet Java demo/applets/Animator/example1.html <html> <head> <title>The Animator Applet (1.1) - example 1</title> </head> <body> <h1>The Animator Applet (1.1) - example 1</h1> <applet codebase="." code=Animator.class width=460 height=160> </applet> <a href="Animator.java">The source.</a> <hr> </body> </html>

18. Diagramas de Componentes Exemplo (1) - Página Web com um applet Java

19. Diagramas de Componentes Exemplo (2) - Aplicação WinCOR para Windows • Considere a aplicação WinCOR desenvolvida sobre ambiente Windows e responsável pela gestão de correspondência (entrada e saida) de uma organização. A aplicação consiste num conjunto variado de componentes de instalação, nomeadamente: • wincor.exe: ficheiro que contêm o executável da aplicação • pblib32.dll, sde32.dll, sdemdb32.dll: bibliotecas com código binário que providenciam funcionalidades adicionais • wincor.hlp: ficheiro de ajuda sobre a aplicação. • wincor.ini: ficheiro de configuração da aplicação • entrada.db, saida.db: ficheiros/tabelas da base de dados de suporte Pretende-se o respectivo diagrama de componentes

20. Diagramas de Componentes Exemplo (2) - Aplicação WinCOR para Windows

21. Diagramas de Componentes Exercício (1) - Programa em C para ambiente Unix Makefile CC = gcc CFLAGS = -g ex-pipes : ex-pipes.o util.o server.o client.o $(CC) -g -o ex-pipes ex-pipes.o util.o server.o client.o server.o : server.c util.h comms.lib $(CC) -o server.c util.h comms.lib client.o : client.c util.h comms.lib $(CC) -o server.c util.h comms.lib

22. Diagramas de Componentes Exercício (2) - Página HTML/JSP PUC: http://www.puc.pt/ index.jsp <head> <title> Personal Unified Communication (PUC) </title> <link rel="stylesheet" href="style1.css"> </head> <body> <jsp:include page="/genericJSP/top.jsp" flush="true" /> <jsp:include page="/genericJSP/middle.jsp" flush="true" /> <jsp:include page="/genericJSP/bottom.jsp" flush="true" /> </body> </html>

23. Diagramas de Instalação O objectivo dos diagramas de instalação é mostrar a configuração hardware de um sistema, consistindo na identificação de: • nós (computadores, periféricos, …) • Instâncias de componentes de software, e • objectos Bem como nos canais de comunicação existentes entre esses nós.

24. Diagramas de Instalação - Nós Um nó é um objecto físico que representa uma recurso de processamento, geralmente tendo capacidades de memória e de processamento.

25. Diagramas de Instalação - Nós Os nós podem consistir em recursos • computacionais (hardware) • humanos • organizacionais • processamento mecânico Nós e Componentes Semelhanças • podem participar em relações de generalização, dependência e associação • podem ser aninhados • podem ter instâncias • podem participar em interacções Diferenças • componentes são coisas que participam na execução de um sistema; nós são coisas que executam componentes • componentes representam agrupamento fisico de elementos lógicos; nós representam a instalação fisica de componentes

26. Diagramas de Instalação Nós e Componentes Podem-se representar as componentes relevantes que existem ou são suportadas em determinado nó… (relação de dependência, de estereótipo «support»)

27. Diagramas de Instalação “connection” associação representa a ligação fisica entre nós Nós e Componentes Embora a ligação seja o tipo de associação mais comum entre dois nós, outros tipos de associações (e.g., agregação e dependência) são também possíveis.

28. Diagramas de Instalação - Exemplo (1) “O sistema de trabalho doméstico”: Diagrama de instalação Modelar processadores e devices

29. Diagramas de Instalação - Exemplo (1) “O sistema de trabalho doméstico”: Diagrama de instalação com componentes Modelar processadores e devices

30. Diagramas de Instalação - Exemplo (2) PC com SIG-C-Gás e GestãoGIS PC com acesso ao SIG-C-Gás, via Web Browser Web Browser Editor SIG-C-Gás (e.g., baseado (e.g., IE) em ArcEditor, Map, GeoMedia) HTTP HTTP Servidor SIG-C-Gás Servidor Map (e.g., Ficheiro SIG (e.g., ArcIMS, MapGuide) .shp, .dwg) Interfaces Web (e.g., Base Componentes Aplicacionais HTML, JSP, ASPX) Dados (e.g., .NET, EJB) Servidor Web Servidor Aplicacional (e.g. Servidor Base Dados (e.g., (e.g., IIS, Apache) .NET/COM+, J2EE) Oracle, SQL Server)

31. Diagramas de Instalação - Exercício (1) MyGlobalNews é um jornal electrónico personalizado, baseado em agentes de software e distribuído. O servidor corre na máquina “xpto.ist.utl.pt” e consiste em várias componentes, designadamente: o servidor MyGlobalNews (aplicação Java) e a base de dados MGN (gerida pelo SQL Server 2000). O cliente corre sobre sistema operativo Windows, em qualquer máquina do domínio “ist.utl.pt” e consiste na aplicação GlobalNews.exe. O cliente MyGlobalNews acede ao servidor através do protocolo HTTP, e este acede à base de dados MGN via Java JDBC. Todas as máquinas do domínio “ist.utl.pt” encontram-se ligadas através de Ethernet.

32. Diagramas de Instalação - Exercício (2) • A empresa Euro2004 pretende desenvolver um conjunto de sistemas na área da segurança para preparar e gerir adequadamente a organização do Euro2004. Considere que o sistema “Planeamento, Controlo e Segurança dos Jogos” (PCS-Jogos-2004) é suportado por múltiplas plataformas distribuídas e suportadas por várias entidades: • A empresa Euro2004, entidade responsável por operar a aplicação PCS-Euro2004, a qual comunica com a BD BD-PCS-Central (suportada pelo SGBD Oracle 10i). • - Os vários donos/gestores dos estádios onde os jogos se realizam. Em cada estádio deverá existir a aplicação PCS-Estádio, que supervisiona todos os acontecimentos relativos à segurança de cada estádio, tais como captura de imagens de video, análise de sensores de incêndio, e o controlo de acessos ao estádio. A aplicação PCS-Estádio mantém informação na BD BD-PCS-Estádio (a qual é suportada pelo SGBD SQL Server). A aplicação PCS-Estádio comunica com PCS-Euro2004 através de um protocolo proprietário e codificado baseado em HTTP, conhecido por PCS-HTTP.

33. Diagramas de Instalação - Exercício (3) • Fazer o diagrama de instalação da infraestrutura computacional de apoio à formação. Não esquecer: • - servidor Web, servidor BD, • - ferramentas de trabalho (e.g., CASE, IDE, …) • - descrição dos postos de trabalho • - ...