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Técnicas y Prácticas 7 Casos de Uso Los objetivos de los casos de uso son los siguientes: − Capturar los requisitos funcionales del sistema y expresarlos desde el punto de vista del usuario. − G...

Técnicas y Prácticas 7 Casos de Uso Los objetivos de los casos de uso son los siguientes: − Capturar los requisitos funcionales del sistema y expresarlos desde el punto de vista del usuario. − Guiar todo el proceso de desarrollo del sistema de información. Los casos de uso proporcionan, por tanto, un modo claro y preciso de comunicación entre cliente y desarrollador. Desde el punto de vista del cliente proporcionan una visión de “caja negra” del sistema, esto es, cómo aparece el sistema desde el exterior sin necesidad de entrar en los detalles de su construcción. Para los desarrolladores, suponen el punto de partida y el eje sobre el que se apoya todo el desarrollo del sistema en sus procesos de análisis y diseño. Descripción Un caso de uso es una secuencia de acciones realizadas por el sistema, que producen un resultado observable y valioso para un usuario en particular, es decir, representa el comportamiento del sistema con el fin de dar respuestas a los usuarios. Aquellos casos de uso que resulten demasiado complejos se pueden descomponer en un segundo nivel, en el que los nuevos casos de uso que intervengan resulten más sencillos y manejables. Para especificar este comportamiento existen una serie de recomendaciones o técnicas que se aplican dependiendo del momento del desarrollo que se esté y de la complejidad del caso de uso. Puede ser desde una simple descripción textual que recoja un requisito funcional a una especificación del caso de uso, e incluso un conjunto de diagramas: Especificación de un caso de uso Un caso de uso recoge, en un primer momento, una descripción general. Esta descripción reflejará posiblemente uno o varios requisitos funcionales del sistema o formará parte de algún requisito. Se puede completar la descripción definiendo cuáles son las precondiciones y postcondiciones del sistema, es decir, qué condiciones deben cumplirse para que se realice un caso de uso y cuáles son aquellas condiciones que se cumplen posteriormente al caso de uso. También se pueden enumerar los diferentes escenarios del caso de uso si los tuviese y dar una breve descripción de ellos. Los escenarios son los distintos caminos por los que puede evolucionar un caso de uso, dependiendo de las condiciones que se van dando en su realización. Diagrama de casos de uso Estos diagramas presentan dos tipos de elementos fundamentales: − Actores. Un actor es algo o alguien que se encuentra fuera del sistema y que interactúa con él. En general, los actores serán los usuarios del sistema y los sistemas externos al que se esté desarrollando. Si se habla de usuarios, un actor es el papel que puede llevar a cabo en cuanto a su forma de interactuar con el sistema, es decir, un único actor puede representar Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 8 Técnicas y Prácticas a muchos usuarios diferentes y de la misma forma, un usuario puede actuar como actores diferentes. − Casos de uso. Un caso de uso representa el comportamiento que ofrece el sistema de información desde el punto de vista del usuario. Típicamente será un conjunto de transacciones ejecutadas entre el sistema y los actores. Para facilitar la comprensión de los casos de uso del sistema de información en el análisis, es posible agruparlos en paquetes según funcionalidades semejantes o relacionadas. Además de estos elementos, un diagrama de casos de uso presenta relaciones. Las relaciones pueden tener lugar entre actores y casos de uso o entre casos de uso. La relación entre un actor y un caso de uso es una relación de comunicación, que indica que un actor interviene en el caso de uso. Normalmente, el actor aporta información para la realización de un caso de uso o recibe información como resultado de la realización del mismo, por ello, esta relación puede ser unidireccional o bidireccional, aunque generalmente se muestra como bidireccional, ya que no es necesario especificar en detalle estas relaciones. La relación entre casos de uso es una relación unidireccional. Esta relación puede presentar uno de los dos siguientes tipos: “usa” y “extiende”. − La relación “usa” se utiliza cuando se quiere reflejar un comportamiento común en varios casos de uso. Es decir, si los casos de uso A y B presentan una parte común, ésta se puede sacar a un tercer caso de uso C. Entonces, habrá una relación “usa” del caso de uso A al C y otra del B al C. A B C − La relación “extiende” se utiliza cuando se quiere reflejar un comportamiento opcional de un caso de uso. Por ejemplo, se tiene el caso de uso A que representa un comportamiento habitual del sistema. Sin embargo, dependiendo de algún factor, este caso de uso puede presentar un comportamiento adicional o ligeramente diferente, que se podría reflejar en un caso de uso B. En este caso, habrá una relación “extiende” del caso de uso B al A. A B > © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 9 Notación El diagrama de casos de uso es un grafo de actores, casos de uso y las relaciones entre estos elementos. Opcionalmente, los casos de uso se pueden enmarcar en un cuadrado que representa los límites del sistema. Caso de Uso Un caso de uso se representa mediante una elipse con el nombre del caso de uso dentro o debajo. Caso de uso Actor Un actor se representa con una figura de ‘hombre de palo’ con el nombre del actor debajo de la figura. Nombre Actor Relación Dependiendo del tipo de relación, la representación en los diagramas será distinta. Así pues, las relaciones entre un actor y un caso de uso se representan mediante una línea continua entre ellos. Las relaciones entre casos de uso se representan con una flecha discontinua con el nombre del tipo de relación como etiqueta. En las relaciones “extensión” la flecha parte del caso de uso con el comportamiento adicional hacia aquel que recoge el comportamiento básico y en las relaciones “usa” desde el caso de uso básico hacia el que representa el comportamiento común. Nombre Actor Caso 1 Caso 2 > Paquete Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 10 Técnicas y Prácticas Un paquete se representa con un icono con forma de carpeta y con el nombre colocado en la ‘pestaña’. Los paquetes también pueden formar diagramas que complementen al diagrama de casos de uso (ver Diagrama de paquetes). Paquete (Nota.- Esta notación es la más habitual, pero MÉTRICA Versión 3 no exige su utilización). © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 11 Ejemplo Estudio de una aplicación que se encarga de la gestión de los préstamos y reservas de libros y revistas en una biblioteca. Devolución de Ejemplar Bibliotecario Bibliotecario Prestar Ejemplar Añadir Título Borrar o Actualizar Título Borrar Reserva Mantenimiento Prestatario Añadir Ejemplar Hacer Reserva Borrar Ejemplar BD Información prestatario Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 12 Técnicas y Prácticas Diagrama de Clases El objetivo principal de este modelo es la representación de los aspectos estáticos del sistema, utilizando diversos mecanismos de abstracción (clasificación, generalización, agregación). Descripción El diagrama de clases recoge las clases de objetos y sus asociaciones. En este diagrama se representa la estructura y el comportamiento de cada uno de los objetos del sistema y sus relaciones con los demás objetos, pero no muestra información temporal. Con el fin de facilitar la comprensión del diagrama, se pueden incluir paquetes como elementos del mismo, donde cada uno de ellos agrupa un conjunto de clases. Este diagrama no refleja los comportamientos temporales de las clases, aunque para mostrarlos se puede utilizar un diagrama de transición de estados, otra de las técnicas propuestas en MÉTRICA Versión 3. Los elementos básicos del diagrama son: Clases Una clase describe un conjunto de objetos con propiedades (atributos) similares y un comportamiento común. Los objetos son instancias de las clases. No existe un procedimiento inmediato que permita localizar las clases del diagrama de clases. Éstas suelen corresponderse con sustantivos que hacen referencia al ámbito del sistema de información y que se encuentran en los documentos de las especificaciones de requisitos y los casos de uso. Dentro de la estructura de una clase se definen los atributos y las operaciones o métodos: − Los atributos de una clase representan los datos asociados a los objetos instanciados por esa clase. − Las operaciones o métodos representan las funciones o procesos propios de los objetos de una clase, caracterizando a dichos objetos. El diagrama de clases permite representar clases abstractas. Una Clase abstracta es una clase que no puede existir en la realidad, pero que es útil conceptualmente para el diseño del modelo orientado a objetos. Las clases abstractas no son instanciables directamente sino en sus descendientes. Una clase abstracta suele ser situada en la jerarquía de clases en una posición que le permita ser un depósito de métodos y atributos para ser compartidos o heredados por las subclases de nivel inferior. Las clases y en general todos los elementos de los diagramas, pueden estar clasificados de acuerdo a varios criterios, como por ejemplo su objetivo dentro de un programa. Esta clasificación adicional se expresa mediante un Estereotipo. Algunos de los autores de métodos OO, establecen una clasificación de todos los objetos que pueden aparecer en un modelo. Los tipos son: − Objetos Entidad. © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 13 − Objetos límite o interfaz. − Objetos de control. Éstos son estereotipos de clases. Un estereotipo representa una la meta-clasificación de un elemento. Dependiendo de la herramienta utilizada, también se puede añadir información adicional a las clases para mostrar otras propiedades de las mismas, como son las reglas de negocio, responsabilidades, manejo de eventos, excepciones, etc. Relaciones Los tipos más importantes de relaciones estáticas entre clases son los siguientes: − Asociación. Las relaciones de asociación representan un conjunto de enlaces entre objetos o instancias de clases. Es el tipo de relación más general, y denota básicamente una dependencia semántica. Por ejemplo, una Persona trabaja para una Empresa. Cada asociación puede presentar elementos adicionales que doten de mayor detalle al tipo de relación: − Rol, o nombre de la asociación, que describe la semántica de la relación en el sentido indicado. Por ejemplo, la asociación entre Persona y Empresa recibe el nombre de trabaja para, como rol en ese sentido. − Multiplicidad, que describe la cardinalidad de la relación, es decir, especifica cuántas instancias de una clase están asociadas a una instancia de la otra clase. Los tipos de multiplicidad son: Uno a uno, uno a muchos y muchos a muchos. − Herencia. Las jerarquías de generalización/especialización se conocen como herencia. Herencia es el mecanismo que permite a una clase de objetos incorporar atributos y métodos de otra clase, añadiéndolos a los que ya posee. Con la herencia se refleja una relación “es_un” entre clases. La clase de la cual se hereda se denomina superclase, y la que hereda subclase. La generalización define una superclase a partir de otras. Por ejemplo, de las clases profesor y estudiante se obtiene la superclase persona. La especialización o especificación es la operación inversa, y en ella una clase se descompone en una o varias subclases. Por ejemplo, de la clase empleado se pueden obtener las subclases secretaria, técnico e ingeniero. − Agregación. La agregación es un tipo de relación jerárquica entre un objeto que representa la totalidad de ese objeto y las partes que lo componen. Permite el agrupamiento físico de estructuras relacionadas lógicamente. Los objetos “son-parte-de” otro objeto completo. Por ejemplo, motor, ruedas, carrocería son parte de automóvil. − Composición. La composición es una forma de agregación donde la relación de propiedad es más fuerte, e incluso coinciden los tiempos de vida del objeto completo y las partes que lo componen. Por ejemplo, en un sistema de Máquina de café, las relaciones entre la clase máquina y producto, o entre máquina y depósito de monedas, son de composición. − Dependencia. Una relación de dependencia se utiliza entre dos clases o entre una clase y una interfaz, e indica que una clase requiere de otra para proporcionar alguno de sus servicios. Interfaces Una interfaz es una especificación de la semántica de un conjunto de operaciones de una clase o paquete que son visibles desde otras clases o paquetes. Normalmente, se corresponde con una parte del comportamiento del elemento que la proporciona. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 14 Técnicas y Prácticas Paquetes Los paquetes se usan para dividir el modelo de clases del sistema de información, agrupando clases u otros paquetes según los criterios que sean oportunos. Las dependencias entre ellos se definen a partir de las relaciones establecidas entre los distintos elementos que se agrupan en estos paquetes (ver Diagrama de paquetes). Notación Clases Una clase se representa como una caja, separada en tres zonas por líneas horizontales. En la zona superior se muestra el nombre de la clase y propiedades generales como el estereotipo. El nombre de la clase aparece centrado y si la clase es abstracta se representa en cursiva. El estereotipo, si se muestra, se sitúa sobre el nombre y entre el símbolo: >. La zona central contiene una lista de atributos, uno en cada línea. La notación utilizada para representarlos incluye, dependiendo del detalle, el nombre del atributo, su tipo y su valor por defecto, con el formato: visibilidad nombre : tipo = valor-inicial { propiedades } La visibilidad será en general publica (+), privada (-) o protegida (#), aunque puede haber otros tipos de visibilidad dependiendo del lenguaje de programación empleado. En la zona inferior se incluye una lista con las operaciones que proporciona la clase. Cada operación aparece en una línea con formato: visibilidad nombre (lista-de-parámetros): tipo-devuelto { propiedad } La visibilidad será en general publica (+), privada (-) o protegida (#), aunque como con los atributos, puede haber otros tipos de visibilidad dependiendo del lenguaje de programación. La lista de parámetros es una lista con los parámetros recibidos en la operación separados por comas. El formato de un parámetro es: nombre : tipo = valor-por-defecto > Formulario de Reservas + título : Titulo + prestatario: Informacion_prestatario + botonBuscarTítulo_Pulsado ( ) + botonBuscarPrestatario_Pulsado( ) + botonOk_Pulsado () + botonCancelar_Pulsado () + títuloResultado () + prestatarioResultado () - comprobarEstado () + FormularioDeReservas ( ) # botonEliminarTítulo ( ) La notación especificada se puede simplificar según el nivel de detalle con el que se quiera trabajar en un momento dado. © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 15 Relaciones Una relación de asociación se representa como una línea continua entre las clases asociadas. En una relación de asociación, ambos extremos de la línea pueden conectar con la misma clase, indicando que una instancia de una clase, está asociada a otras instancias de la misma clase, lo que se conoce como asociación reflexiva. La relación puede tener un nombre y un estereotipo, que se colocan junto a la línea. El nombre suele corresponderse con expresiones verbales presentes en las especificaciones, y define la semántica de la asociación. Los estereotipos permiten clasificar las relaciones en familias y se escribirán entre el símbolo: >. Las diferentes propiedades de la relación se pueden representar con la siguiente notación: − Multiplicidad: La multiplicidad puede ser un número concreto, un rango o una colección de números. La letra ‘n’ y el símbolo ‘*’ representan cualquier número. − Orden: Se puede especificar si las instancias guardan un orden con la palabra clave ‘{ordered}’. Si el modelo es suficientemente detallado, se puede incluir una restricción que indique el criterio de ordenación. − Navegabilidad: La navegación desde una clase a la otra se representa poniendo una flecha sin relleno en el extremo de la línea, indicando el sentido de la navegación. − Rol o nombre de la asociación: Este nombre se coloca junto al extremo de la línea que esta unida a una clase, para expresar cómo esa clase hace uso de la otra clase con la que mantiene la asociación. Clase Clase - atributo1 : Tipo 1 1.. * - atributo1 : Tipo - atributo2 : Tipo - atributo2 : Tipo + método1( ) Nombre de + método1( ) + método2( ) asociación (Rol) + método2( ) Además, existen notaciones específicas para los otros tipos de relación, como son: − Agregación: Se representa con un rombo hueco en la clase cuya instancia es una agregación de las instancias de la otra. − Composición: Se representa con un rombo lleno en la clase cuya instancia contiene las instancias de la otra clase. − Dependencia: Una línea discontinua con una flecha apuntando a la clase cliente. La relación puede tener un estereotipo que se coloca junto a la línea, y entre el símbolo: >. − Herencia: Esta relación se representa como una línea continua con una flecha hueca en el extremo que apunta a la superclase. AGREGACIÓN COMPOSICIÓN HERENCIA DEPENDENCIA Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 16 Técnicas y Prácticas Interfaces Una interfaz se representa como una caja con compartimentos, igual que las clases. En la zona superior se incluye el nombre y el estereotipo. La lista de operaciones se coloca en la zona inferior, igual que en las representaciones de clases. La zona en la que se listan los atributos estará vacía o puede omitirse. Existe una representación más simple para la interfaz: un círculo pequeño asociado a una clase con el nombre de la interfaz debajo. Las operaciones de la interfaz no aparecen en esta representación; si se quiere que aparezcan, debe usarse la primera notación. Entre una clase que implementa las operaciones que una interfaz ofrece y esa interfaz se establece una relación de realización que, dependiendo de la notación elegida, se representará con una línea continua entre ellas cuando la interfaz se representa como un círculo y con una flecha hueca discontinua apuntando a la interfaz cuando se represente como una clase. Título Ejemplar Datos > Datos obtenerTítulo () asignarTítulo() obtenerAutor() asignarAutor ().... Paquetes Los paquetes se representan mediante un icono con forma de carpeta y las dependencias con flechas discontinuas entre los paquetes dependientes (ver Diagrama de paquetes). © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 17 Ejemplo Estudio del sistema encargado de la gestión de préstamos y reservas de libros y revistas de una biblioteca. Dependiendo del momento del desarrollo el diagrama estará más o menos detallado. Así, el diagrama tendría la siguiente estructura en el proceso de análisis: Título Ejemplar - nombre : String - id : Integer - autor : String 0..* copia de - isbn : String + encontrar sobre título( ) - número de reserva + crear( ) + destruir( ) + encontrar( ) + encontrar( ) + crear( ) + destruir( ) hace referencia a /es prestado en hace referercia a / es reservado en Título de revista Título del libro - tiempo pendiente: Dias = 10 - tiempo pendiente : Dias = 30 { ordered } 0..1 0..* Préstamo Reserva fecha : Fecha = fecha_actual - fecha : Fecha = fecha_Actual + crear( ) + crear( ) + destruir( ) + destruir( ) + encontrar( ) + encontrar( ) 0..* 0..* tiene / tienen tiene 0..* > Información del prestatario nombre : String - direcc : String - estado : String - código : String + encontrar( ) + crear( ) + destruir( ) (Nota.- Esta notación es la más habitual, pero MÉTRICA Versión 3 no exige su utilización). Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 18 Técnicas y Prácticas Diagrama de Componentes El diagrama de componentes proporciona una visión física de la construcción del sistema de información. Muestra la organización de los componentes software, sus interfaces y las dependencias entre ellos. Descripción Como ya se ha indicado, los elementos de estos diagramas son los componentes software y las dependencias entre ellos. Un componente es un módulo de software que puede ser código fuente, código binario, un ejecutable, o una librería con una interfaz definida. Una interfaz establece las operaciones externas de un componente, las cuales determinan una parte del comportamiento del mismo. Además se representan las dependencias entre componentes o entre un componente y la interfaz de otro, es decir uno de ellos usa los servicios o facilidades del otro. Estos diagramas pueden incluir paquetes que permiten organizar la construcción del sistema de información en subsistemas y que recogen aspectos prácticos relacionados con la secuencia de compilación entre componentes, la agrupación de elementos en librerías, etc. Notación Componente Un componente se representa como un rectángulo, con dos pequeños rectángulos superpuestos perpendicularmente en el lado izquierdo. Para distinguir distintos tipos de componentes se les puede asignar un estereotipo, cuyo nombre estará dentro del símbolo: > Interfaz Se representa como un pequeño círculo situado junto al componente que lo implementa y unido a él por una línea continua. La interfaz puede tener un nombre que se escribe junto al círculo. Un componente puede proporcionar más de una interfaz. Paquete Un paquete se representa con un icono de carpeta (ver Diagrama de Paquetes). © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 19 Relación de dependencia Una relación de dependencia se representa mediante una línea discontinua con una flecha que apunta al componente o interfaz que provee del servicio o facilidad al otro. La relación puede tener un estereotipo que se coloca junto a la línea, entre el símbolo:. Ejemplo. Sistema encargado de la gestión de los préstamos y reservas de libros y revistas en una biblioteca. El lenguaje de desarrollo será Java, y los accesos a la información del prestatario serán mediante un paquete de Base de Datos. Ejemplar.java Préstamo.java BD Información prestatario Título.java Reserva.java (Nota.- Esta notación es la más habitual, pero MÉTRICA Versión 3 no exige su utilización). Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 20 Técnicas y Prácticas Diagrama de Descomposición El objetivo del diagrama de descomposición es representar la estructura jerárquica de un dominio concreto. Descripción La técnica es una estructura por niveles que se lee de arriba abajo y de izquierda a derecha, donde cada elemento se puede descomponer en otros de nivel inferior y puede ser descrito con el fin de aclarar su contenido. El diagrama de descomposición, también conocido como diagrama jerárquico, tomará distintos nombres en función del dominio al que se aplique. En el caso de MÉTRICA Versión 3, se utilizan los diagramas de descomposición funcional, de descomposición organizativo y de descomposición en diálogos. Notación Los elementos del dominio que se esté tratando se representan mediante un rectángulo, que contiene un nombre que lo identifica. Las relaciones de unos elementos con otros se representan mediante líneas que los conectan. Ejemplo. Diagrama de Descomposición Organizativo: Dirección General Subdirección 1 Subdirección 2 Subdirección 3 Área 1 Área 2 (Nota.- Esta notación es la más habitual, pero MÉTRICA Versión 3 no exige su utilización). © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 21 Diagrama de Despliegue El objetivo de estos diagramas es mostrar la disposición de las particiones físicas del sistema de información y la asignación de los componentes software a estas particiones. Es decir, las relaciones físicas entre los componentes software y hardware en el sistema a entregar. Descripción En estos diagramas se representan dos tipos de elementos, nodos y conexiones, así como la distribución de componentes del sistema de información con respecto a la partición física del sistema. En MÉTRICA Versión 3 se propone una definición concreta de nodo, prescindiendo de determinados detalles, pero permitiendo una continuidad tanto en el diseño como en la construcción del sistema de información. Con este fin, se utiliza el nodo como partición física o funcional real, pero sin descender a detalles de infraestructura o dimensionamiento; por ejemplo, interesa si el nodo procesador es arquitectura Intel, pero no tanto si tiene dos o cuatro procesadores. Las conexiones representan las formas de comunicación entre nodos. Además, a cada nodo se le asocia un subsistema de construcción que agrupa componentes software, permitiendo de este modo, determinar la distribución de estos componentes. Por lo tanto, un diagrama de despliegue puede incluir, dependiendo del nivel de detalle, todos los elementos descritos en la técnica de diagrama de componentes, además los nodos y las conexiones propios de esta técnica. Notación Nodo Se representa con la figura de un cubo. El nodo se etiqueta con un nombre representativo de la partición física que simboliza. Se pueden asociar a los nodos subsistemas de construcción. Conexión Las conexiones se representan con una línea continua que une ambos nodos y pueden tener una etiqueta que indique el tipo de conexión. (ejemplo: canal, red, protocolo, etc.) Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 22 Técnicas y Prácticas Ejemplo. El diagrama representa una arquitectura compuesta por un servidor central de lógica de negocio y acceso a datos, en un monitor de teleproceso de tipo XXX, al cual hay conectados 10 servidores departamentales, con clientes (100) e impresora conectados a cada uno de ellos. No interesa tanto recoger en el diagrama la infraestructura real (la exactitud de la configuración, número de procesadores que pueden cambiar con el tiempo y en principio no afecta ni al diseño ni a la construcción), como el tipo “genérico” de los servidores, los volúmenes en el caso de que sean significativos (por ejemplo: 100 puestos por departamento). 10 SERVIDOR LÓGICA SERVIDOR DPTO. CLIENTE DE NEGOCIO IP (WAN) Utilidades Obj. negocio GUI 10 IPX Gestión datos 100 MONITOR DE MONITOR DE IP TELEPROCESO TELEPROCESO XXX YYY IMPRESORA B.D. LASER RELACIONAL XXX (Nota.- Esta notación es la más habitual, pero MÉTRICA Versión 3 no exige su utilización). © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 23 Diagrama de Estructura El objetivo de este diagrama es representar la estructura modular del sistema o de un componente del mismo y definir los parámetros de entrada y salida de cada uno de los módulos. Para su realización se partirá del modelo de procesos obtenido como resultado de la aplicación de la técnica de diagrama de flujo de datos (DFD). Descripción Un diagrama de estructura se representa en forma de árbol con los siguientes elementos: − Módulo: división del software clara y manejable con interfaces modulares perfectamente definidas. Un módulo puede representar un programa, subprograma o rutina dependiendo del lenguaje a utilizar. Admite parámetros de llamada y retorno. En el diseño de alto nivel hay que ver un módulo como una caja negra, donde se contemplan exclusivamente sus entradas y sus salidas y no los detalles de la lógica interna del módulo. Para que se reduzca la complejidad del cambio ante una determinada modificación, es necesario que los módulos cumplan las siguientes condiciones: − Que sean de pequeño tamaño. − Que sean independientes entre sí. − Que realicen una función clara y sencilla. − Conexión: representa una llamada de un módulo a otro. − Parámetro: información que se intercambia entre los módulos. Pueden ser de dos tipos en función de la clase de información a procesar: − Control: son valores de condición que afectan a la lógica de los módulos llamados. Sincronizan la operativa de los módulos. − Datos: información compartida entre módulos y que es procesada en los módulos llamados. Otros componentes que se pueden representar en el diagrama de estructura son: − Módulo predefinido: es aquel módulo que está disponible en la biblioteca del sistema o de la propia aplicación, y por tanto no es necesario codificarlo. − Almacén de datos: es la representación física del lugar donde están almacenados los datos del sistema. − Dispositivo físico: es cualquier dispositivo por el cual se puede recibir o enviar información que necesite el sistema. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 24 Técnicas y Prácticas Estructuras del diagrama Existen ciertas representaciones gráficas que permiten mostrar la secuencia de las llamadas entre módulos. Las posibles estructuras son: − Secuencial: un módulo llama a otros módulos una sola vez y, se ejecutan de izquierda a derecha y de arriba abajo. − Repetitiva: cada uno de los módulos inferiores se ejecuta varias veces mientras se cumpla una condición. − Alternativa: cuando el módulo superior, en función de una decisión, llama a un módulo u otro de los de nivel inferior. Principios del diseño estructurado El diagrama de estructura se basa en tres principios fundamentales: − La descomposición de los módulos, de manera que los módulos que realizan múltiples funciones se descompongan en otros que sólo realicen una. Los objetivos que se persiguen con la descomposición son: − Reducir el tamaño del módulo. − Hacer el sistema más fácil de entender y modificar y por lo tanto facilitar el mantenimiento del mismo. − Minimizar la duplicidad de código. © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 25 − Crear módulos útiles. − La jerarquía entre los módulos, de forma que los módulos de niveles superiores coordinen a los de niveles inferiores. Al dividir los módulos jerárquicamente, es posible controlar el número de módulos que interactúan con cualquiera de los otros. − La independencia de los módulos, de manera que cada módulo se ve como una caja negra, y únicamente es importante su función y su apariencia externa, y no los detalles de su construcción. Estrategias de diseño Dependiendo de la estructura inicial del diagrama de flujo de datos sobre el que se va a realizar el diseño, existen dos estrategias para obtener el diagrama de estructura. El uso de una de las dos estrategias no implica que la otra no se utilice, eso dependerá de las características de los procesos representados en el DFD. Estas estrategias son: − Análisis de transformación. − Análisis de transacción. 1.- Análisis de Transformación El análisis de transformación es un conjunto de pasos que permiten obtener, a partir de un DFD con características de transformación, la estructura del diseño de alto nivel del sistema. Un DFD con características de transformación es aquél en el que se pueden distinguir: − Flujo de llegada o entrada. − Flujo de transformación o centro de transformación que contiene los procesos esenciales del sistema y es independiente de las características particulares de la entrada y la salida. − Flujo de salida. Los datos que necesita el sistema se recogen por los módulos que se encuentren en las ramas de la izquierda, de modo que los datos que se intercambian en esa rama serán ascendentes. En las ramas centrales habrá movimiento de información compartida, tanto ascendente como descendente. En las ramas de la derecha, la información será de salida y, por lo tanto, descendente. Los pasos a realizar en el análisis de transformación son: 1. Identificar el centro de transformación. Para ello será necesario delimitar los flujos de llegada y salida de la parte del DFD que contiene las funciones esenciales del sistema. 2. Realizar el “primer nivel de factorización” o descomposición del diagrama de estructura. Habrá que identificar tres módulos subordinados a un módulo de control del sistema: − Módulo controlador del proceso de información de entrada. − Módulo controlador del centro de transformación. − Módulo controlador del proceso de la información de salida. 3. Elaborar el “segundo nivel de factorización”. Se transforma cada proceso del DFD en un módulo del diagrama de estructura. 4. Revisar la estructura del sistema utilizando medidas y guías de diseño. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 26 Técnicas y Prácticas A continuación se muestra un gráfico explicativo de dicha estrategia de diseño: Centro de Información de Transformación Entrada F H B C I E Información de Salida J Estrategia de Análisis de Transformación SISTEMA OBTENER OBTENER CENTRO DE PRODUCIR DATOS DATOS TRANSFORMACIÓN DATOS C E J OBTENER DATOS B LEER LEER MODULO MODULO MODULO ESCRIBIR F H I © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 27 2.- Análisis de Transacción El análisis de transacción se aplica cuando en un DFD existe un proceso que en función del flujo de llegada, determina la elección de uno o más flujos de información. Se denomina centro de transacción al proceso desde el que parten los posibles caminos de información. Los pasos a realizar en el análisis de transacción son: 1. Identificar el centro de transacción. Se delimita la parte del DFD en la que a partir de un camino de llegada se establecen varios caminos de acción. 2. Transformar el DFD en la estructura adecuada al proceso de transacciones. El flujo de transacciones se convierte en una estructura de programa con una bifurcación de entrada y una de salida. 3. Factorizar la estructura de cada camino de acción. Cada camino se convierte en una estructura que se corresponde con las características específicas del flujo (de transacción o de transformación). 4. Refinar la estructura del sistema utilizando medidas y guías de diseño. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 28 Técnicas y Prácticas A continuación se muestra un gráfico explicativo de dicha estrategia de diseño: Centro de Validar Actualizar transacción transacción Transacción A Determinar tipo B Validar Actualizar transacción transacción transacción Imprimir C Validar Actualizar transacción transacción Estrategia de Análisis de Transacción SISTEMA ANALIZAR PROCESAMIENTO TRANSACCION TRANSACCION PROCESAR PROCESAR PROCESAR TRANSAC. TRANSAC. TRANSAC. A B C ANÁLISIS ANÁLISIS ANÁLISIS TRANSAC. TRANSAC. TRANSAC. A B C IMPRIMIR © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 29 Evaluación del diseño Una vez que hayan sido elaborados los diagramas de estructura, habrá que evaluar el diseño estudiando distintos criterios y medidas. Se utilizan dos métricas que miden la calidad estructural de un diseño: − Acoplamiento. − Cohesión. El acoplamiento se puede definir como el grado de interdependencia existente entre los módulos, por tanto, depende del número de parámetros que se intercambian. El objetivo es que el acoplamiento sea el mínimo posible, es decir, conseguir que los módulos sean lo más independientes entre sí. Es deseable un bajo acoplamiento, debido a que cuantas menos conexiones existan entre dos módulos, menor será la posibilidad de que aparezcan efectos colaterales al modificar uno de ellos. Además, se mejora el mantenimiento, porque al cambiar un módulo por otro, hay menos riesgo de actualizar la lógica interna de los módulos asociados. Los diferentes grados de acoplamiento son: − De datos: los módulos se comunican mediante parámetros que constituyen elementos de datos simples. − De marca: es un caso particular del acoplamiento de datos, dónde la comunicación entre módulos es través de estructuras de datos. − De control: aparece cuando uno o varios de los parámetros de comunicación son de control, es decir variables que controlan las decisiones de los módulos subordinados o superiores. − Externo: los módulos están ligados a componentes externos (dispositivos E/S, protocolos de comunicaciones, etc.). − Común: varios módulos hacen referencia a un área común de datos. Los módulos asociados al área común de datos pueden modificar los valores de los elementos de datos o estructuras de datos que se incluyen en dicha área. − De contenido: ocurre cuando un módulo cualquiera accede o hace uso de los datos de una parte de otro módulo. La cohesión es una medida de la relación funcional de los elementos de un módulo, es decir, la sentencia o grupo de sentencias que lo componen, las llamadas a otros módulos o las definiciones de los datos. Un módulo con alta cohesión realiza una tarea concreta y sencilla. El objetivo es intentar obtener módulos con una cohesión alta o media. Los distintos niveles de cohesión, de mayor a menor, son: − Funcional: todos los elementos que componen el módulo están relacionados en el desarrollo de una única función. − Secuencial: un módulo empaqueta en secuencia varios módulos con cohesión funcional. − De comunicación: todos los elementos de procesamiento utilizan los mismos datos de entrada y de salida. − Procedimental: todos los elementos de procesamiento de un módulo están relacionados y deben ejecutarse en un orden determinado. En este tipo existe paso de controles. − Temporal: un módulo contiene tareas relacionadas por el hecho de que todas deben realizarse en el mismo intervalo de tiempo. − Lógica: un módulo realiza tareas relacionadas de forma lógica (por ejemplo un módulo que produce todas las salidas independientemente del tipo). − Casual: un módulo realiza un conjunto de tareas que tienen poca o ninguna relación entre sí. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 30 Técnicas y Prácticas Un buen diseño debe ir orientado a conseguir que los módulos realicen una función sencilla e independiente de las demás (máxima cohesión), y que la dependencia con otros módulos sea mínima (acoplamiento mínimo), lo cual facilita el mantenimiento del diseño. Notación Módulo Se representa mediante un rectángulo con su nombre en el interior. REALIZAR PRESTAMO Un módulo predefinido se representa añadiendo dos líneas verticales y paralelas en el interior del rectángulo IMPRIMIR CHEQUE DE PAGO Conexión Se representa mediante una línea terminada en punta de flecha cuya dirección indica el módulo llamado. Para llamadas a módulos estáticos se utiliza trazo continuo y para llamadas a módulos dinámicos trazo discontinuo. A Módulo que llama Conexión estática Conexión Conexión dinámica Módulo B llamado Parámetros La representación varía según su tipo: control (flags) o datos. © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 31 OBTENER CONTRATO Control Nombre del Número de cliente contrato Datos Número de contrato correcto ENCONTRAR EMPLEADO Almacén de datos NOMBRE Dispositivo físico NOMBRE (Nota.- Esta notación es la más habitual, pero MÉTRICA Versión 3 no exige su utilización). Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 32 Técnicas y Prácticas Ejemplo. El siguiente ejemplo muestra un proceso de emisión de cheques para el pago de nóminas de los empleados de una empresa. En él se diferencian los cálculos relativos a los trabajadores empleados por horas y los que poseen contrato. La lectura del fichero de empleados y la impresión de los cheques son módulos ya disponibles en las librerías del sistema, es decir, módulos predefinidos. EMITIR CHEQUES EMPLEADOS Fin de Nombre fichero empleado Registro Número empleado empleado Pago Registro neto pago Pago empleado LEER CALCULAR IMPRIMIR REGISTRO NETO CHEQUE DE PAGO EMPLEADO DE PAGO Registro Pago pago Pago neto sueldo Registro horas pago horas neto salario OBTENER CALCULAR NETO NETO POR POR HORAS CONTRATO Retención Tarifa impuestos Tarifa por Deducciones normal horas normales Pago Descuentos bruto impuestos horas Horas trabajadas Pago Deducciones Pago Pagas bruto normales Pago bruto horas bruto contrato contrato CALCULAR CALCULAR CALCULAR BRUTO DEDUCCIONES OTRAS POR HORAS NORMALES DEDUCCIONES © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 33 Diagrama de Flujo de Datos (DFD) El objetivo del diagrama de flujo de datos es la obtención de un modelo lógico de procesos que represente el sistema, con independencia de las restricciones físicas del entorno. Así se facilita su comprensión por los usuarios y los miembros del equipo de desarrollo. El sistema se divide en distintos niveles de detalle, con el objetivo de: − Simplificar la complejidad del sistema, representando los diferentes procesos de que consta. − Facilitar el mantenimiento del sistema. Descripción Un diagrama de flujo de datos es una técnica muy apropiada para reflejar de una forma clara y precisa los procesos que conforman el sistema de información. Permite representar gráficamente los límites del sistema y la lógica de los procesos, estableciendo qué funciones hay que desarrollar. Además, muestra el flujo o movimiento de los datos a través del sistema y sus transformaciones como resultado de la ejecución de los procesos. Esta técnica consiste en la descomposición sucesiva de los procesos, desde un nivel general, hasta llegar al nivel de detalle necesario para reflejar toda la semántica que debe soportar el sistema en estudio. El diagrama de flujo de datos se compone de los siguientes elementos: − Entidad externa: representa un ente ajeno al sistema que proporciona o recibe información del mismo. Puede hacer referencia a departamentos, personas, máquinas, recursos u otros sistemas. El estudio de las relaciones entre entidades externas no forma parte del modelo. Puede aparecer varias veces en un mismo diagrama, así como en los distintos niveles del DFD para mejorar la claridad del diagrama. − Proceso: representa una funcionalidad que tiene que llevar a cabo el sistema para transformar o manipular datos. El proceso debe ser capaz de generar los flujos de datos de salida a partir de los de entrada, más una información constante o variable al proceso. El proceso nunca es el origen ni el final de los datos, puede transformar un flujo de datos de entrada en varios de salida y siempre es necesario como intermediario entre una entidad externa y un almacén de datos. − Almacén de datos: representa la información en reposo utilizada por el sistema independientemente del sistema de gestión de datos (por ejemplo un. fichero, base de datos, archivador, etc.). Contiene la información necesaria para la ejecución del proceso. El almacén no puede crear, transformar o destruir datos, no puede estar comunicado con otro almacén o entidad externa y aparecerá por primera vez en aquel nivel en que dos o más procesos accedan a él. − Flujo de datos: representa el movimiento de los datos, y establece la comunicación entre los procesos y los almacenes de datos o las entidades externas. Un flujo de datos entre dos procesos sólo es posible cuando la información es síncrona, es decir, el proceso destino comienza cuando el proceso origen finaliza su función. Los flujos de datos que comunican procesos con almacenes pueden ser de los siguientes tipos: Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 34 Técnicas y Prácticas − De consulta: representan la utilización de los valores de uno o más campos de un almacén o la comprobación de que los valores de los campos seleccionados cumplen unos criterios determinados. − De actualización: representan la alteración de los datos de un almacén como consecuencia de la creación de un nuevo elemento, por eliminación o modificación de otros ya existentes. − De diálogo: es un flujo entre un proceso y un almacén que representa una consulta y una actualización. Existen sistemas que precisan de información orientada al control de datos y requieren flujos y procesos de control, así como los mecanismos que desencadenan su ejecución. Para que resulte adecuado el análisis de estos sistemas, se ha ampliado la notación de los diagramas de flujo de datos incorporando los siguientes elementos: − Proceso de control: representa procesos que coordinan y sincronizan las actividades de otros procesos del diagrama de flujo de datos. − Flujo de control: representa el flujo entre un proceso de control y otro proceso. El flujo de control que sale de un proceso de control activa al proceso que lo recibe y el que entra le informa de la situación de un proceso. A diferencia de los flujos tradicionales, que pueden considerarse como procesadores de datos porque reflejan el movimiento y transformación de los mismos, los flujos de control no representan datos con valores, sino que en cierto modo, se trata de eventos que activan los procesos (señales o interrupciones). Descomposición o explosión por niveles Los diagramas de flujo de datos han de representar el sistema de la forma más clara posible, por ello su construcción se basa en el principio de descomposición o explosión en distintos niveles de detalle. La descomposición por niveles se realiza de arriba abajo (top-down), es decir, se comienza en el nivel más general y se termina en el más detallado, pasando por los niveles intermedios necesarios. De este modo se dispondrá de un conjunto de particiones del sistema que facilitarán su estudio y su desarrollo. La explosión de cada proceso de un DFD origina otro DFD y es necesario comprobar que se mantiene la consistencia de información entre ellos, es decir, que la información de entrada y de salida de un proceso cualquiera se corresponde con la información de entrada y de salida del diagrama de flujo de datos en el que se descompone. En cualquiera de las explosiones puede aparecer un proceso que no necesite descomposición. A éste se le denomina Proceso primitivo y sólo se detalla en él su entrada y su salida, además de una descripción de lo que realiza. En la construcción hay que evitar en lo posible la descomposición desigual, es decir, que un nivel contenga un proceso primitivo, y otro que necesite ser particionado en uno o varios niveles más. El modelo de procesos deberá contener: − Un diagrama de contexto (Nivel 0). − Un diagrama 0 (Nivel 1). − Tantos diagramas 1, 2, 3,... n como funciones haya en el diagrama 0 (Nivel 2). − Tantos niveles intermedios como sea necesario. − Varios DFD en el último nivel de detalle. El diagrama de contexto tiene como objetivo delimitar el ámbito del sistema con el mundo exterior definiendo sus interfaces. En este diagrama se representa un único proceso que © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 35 corresponde al sistema en estudio, un conjunto de entidades externas que representan la procedencia y destino de la información y un conjunto de flujos de datos que representan los caminos por los que fluye dicha información. A continuación, este proceso se descompone en otro DFD, en el que se representan los procesos principales o subsistemas. Un subsistema es un conjunto de procesos cuyas funcionalidades tienen algo en común. Éstos deberán ser identificados en base a determinados criterios, como por ejemplo: funciones organizativas o administrativas propias del sistema, funciones homogéneas de los procesos, localización geográfica de los mismos, procesos que actualicen los mismos almacenes de datos, etc. Cada uno de los procesos principales se descompone a su vez en otros que representan funciones más simples y se sigue descomponiendo hasta que los procesos estén suficientemente detallados y tengan una funcionalidad concreta, es decir, sean procesos primitivos. Como resultado se obtiene un modelo de procesos del sistema de información que consta de un conjunto de diagramas de flujo de datos de diferentes niveles de abstracción, de modo que cada uno proporciona una visión más detallada de una parte definida en el nivel anterior. Además de los diagramas de flujo de datos, el modelo de procesos incluye la especificación de los flujos de datos, de los almacenes de datos y la especificación detallada de los procesos que no precisan descomposición, es decir los procesos de último nivel o primitivos. En la especificación de un proceso primitivo se debe describir, de una manera más o menos formal, cómo se obtienen los flujos de datos de salida a partir de los flujos de datos de entrada y características propias del proceso. Dependiendo del tipo de proceso se puede describir el procedimiento asociado utilizando un lenguaje estructurado o un pseudocódigo, apoyándose en tablas de decisión o árboles de decisión. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 36 Técnicas y Prácticas A continuación se muestra un ejemplo gráfico que representa la de descomposición jerárquica de los diagramas de flujo de datos. Diagrama de Contexto (Nivel 0) SISTEMA Diagrama 0 (Nivel 1) Diagrama 1 (Nivel 2) Diagrama 2 (Nivel 2) Diagrama intermedio Procesos Primitivos © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 37 Notación Entidad externa: Se representa mediante una elipse con un identificador y un nombre significativo en su interior A1 CLIENTE Si la entidad externa aparece varias veces en un mismo diagrama, se representa con una línea inclinada en el ángulo superior izquierdo. A1 CLIENTE Proceso: Se representa por un rectángulo subdividido en tres casillas donde se indica el nombre del proceso, un número identificativo y la localización. ID Localización NOMBRE DEL PROCESO Si el proceso es de último nivel, se representa con un asterisco en el ángulo inferior derecho separado con una línea inclinada. ID Localización NOMBRE DEL PROCESO * El nombre del proceso debe ser lo más representativo posible. Normalmente estará constituido por un verbo más un sustantivo. El número identificativo se representa en la parte superior izquierda e indica el nivel del DFD en que se está. Hay que resaltar que el número no indica orden de ejecución alguno entre los procesos ya que en un DFD no se representa una secuencia en el tratamiento de los datos. El Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 38 Técnicas y Prácticas número que identifica el proceso es único en el sistema y debe seguir el siguiente estándar de notación: − El proceso del diagrama de contexto se numera como cero. − Los procesos del siguiente nivel se enumeran desde 1 y de forma creciente hasta completar el número de procesos del diagrama. − En los niveles inferiores se forma con el número del proceso en el que está incluido seguido de un número que lo identifica en ese contexto. La localización expresa el nombre del proceso origen de la descomposición que se esté tratando. Almacén de datos: Se representa por dos líneas paralelas cerradas en un extremo y una línea vertical que las une. En la parte derecha se indica el nombre del almacén de datos y en la parte izquierda el identificador de dicho almacén en el DFD. ID NOMBRE Si un almacén aparece repetido dentro un DFD se puede representar de la siguiente forma: ID NOMBRE Flujo de datos: Se representa por una flecha que indica la dirección de los datos, y que se etiqueta con un nombre representativo. Nombre del flujo de datos La representación de los flujos de datos entre procesos y almacenes es la siguiente: A1 ALMACÉN 1 A2 ALMACÉN 2 A3 ALMACÉN 3 FLUJO DE FLUJO DE CONSULTA ACTUALIZACIÓN FLUJO DE DIÁLOGO © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 39 Proceso de control: Se representa por un rectángulo, con trazo discontinuo, subdividido en tres casillas donde se indica el nombre del proceso, un número identificativo y la localización. ID Localización NOMBRE DEL PROCESO Flujo de control: Se representa por una flecha con trazo discontinuo que indica la dirección de flujo y que se etiqueta con un nombre representativo. Nombre del flujo de control Ejemplo. La figura es un diagrama de flujos de un Sistema Gestor de Pedidos. En él están representados todos los elementos que pueden intervenir en una Diagrama de Flujo de Datos. 1 GEST. PEDIDOS PEDIDO VALIDAR PEDIDO A2 PEDIDOS PDTES. CLIENTE PEDIDO VÁLIDO A1 STOCK PEDIDO COMPLETADO FACTURA 2 GEST. PEDIDOS COMPONER PEDIDOS 3 GEST. PEDIDOS EMITIR FACTURA OK ORDEN DE ALBARÁN COMPRA ENTREGA 3 GEST. PEDIDOS PROVEEDOR CONTROL DE EMISIÓN Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 40 Técnicas y Prácticas Consistencia de los diagramas de flujo de datos Una vez construidos los diagramas de flujo de datos que componen el modelo de procesos del sistema de información, es necesario comprobar y asegurar su validez. Para ello, se debe estudiar cada diagrama comprobando que es legible, de poca complejidad y si los nombres asignados a sus elementos ayudan a su comprensión sin ambigüedades. Además, los diagramas deben ser consistentes. En los diagramas hay que comprobar que en un DFD resultado de una explosión: − No falten flujos de datos de entrada o salida que acompañaban al proceso del nivel superior. − No aparezca algún flujo que no estuviese ya asociado al proceso de nivel superior. − Todos los elementos del DFD resultante deben estar conectados directa o indirectamente con los flujos del proceso origen. A continuación se incluyen ejemplos de la consistencia o inconsistencia de los diagramas de flujo de datos. Sea el diagrama de contexto de la figura. Los flujos A, C y D, entran al sistema, y el flujo B sale de él. DIAGRAMA DE CONTEXTO E3 D A E1 0 E2 Sistema C B © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 41 Ejemplo de consistencia de diagramas de flujo de datos En la explosión del sistema en el diagrama de nivel 1, aparecen todos los flujos, y en su sentido correcto: A y C entran al subsistema o proceso 1, B sale del proceso 2, y D entra en el proceso 3. Se observa que el proceso 3, origina dos flujos de salida: E que va a al proceso 1, y F al proceso 2. A1 A B 1 2 C A2 F D E 3 DIAGRAMA DE NIVEL 1 La descomposición del proceso 1, muestra los flujos A, C y E correctamente, como entradas a las funciones del diagrama. A1 A2 1.1 1.2 A C E E DIAGRAMA DEL PROCESO 1 Los demás flujos están enlazados con los almacenes A1 y A2 del mismo modo que en el diagrama anterior. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 42 Técnicas y Prácticas Ejemplo de inconsistencia de diagramas de flujo de datos Partiendo del mismo diagrama de contexto utilizado en el anterior ejemplo, los flujos A, C y D, que entran al sistema, y el flujo B, que sale de él, deben aparecer en la primera descomposición, el diagrama de nivel 1. En la figura se aprecia que falta el flujo D, y hay un flujo G que o bien falta en el nivel anterior, sobra en este. Por otro lado, en el proceso 3 no entra ningún flujo, no es posible por tanto que transforme datos saliendo los flujos E y F y además está desconectado del nivel anterior. A1 A B 1 2 C G A2 F E 3 DIAGRAMA DE NIVEL 1 En el siguiente paso, la inconsistencia más clara es la falta del flujo C, que entra al proceso 1, y sin embargo no aparece en su explosión. A1 A2 1.1 1.2 A E E DIAGRAMA DEL PROCESO 1 Además, hay otra inconsistencia respecto al almacén A1: en el diagrama del nivel anterior, el proceso 1 se conectaba con un flujo de entrada-salida este almacén, cosa que no se refleja en el diagrama de este proceso, en el que sólo aparece uno de entrada. © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 43 Ejemplo de construcción. El caso en estudio es un modelo de procesos de un sistema de información de Conocimientos de técnicos. Según estos conocimientos, los técnicos podrán ser asignados a determinados proyectos de la organización. El sistema recogerá la información referente a los técnicos, procedente de la Dirección técnica de la organización y de los proyectos, procedente de cualquier sección o Unidad de Negocio en las que está dividida dicha organización. Las entidades externas son pues Dirección Técnica y Unidad de Negocio, que introducen los datos al sistema y hacen peticiones de consultas e informes sobre los técnicos y sus conocimientos. El diagrama de contexto será el siguiente: DIRECCIÓN DATOS TÉCNICOS TÉCNICA 0 CONSULTAS UNIDAD CONOCIMIENTOS INFORMACIÓN TÉCNICOS UNIDAD DE NEGOCIO DATOS UNIDAD Los flujos de entrada son: Datos Técnicos, con datos de los técnicos introducidos por la Dirección Técnica, así como posibles peticiones de información sobre ellos; y Datos Unidad, que proviene de la Unidad de Negocio, conteniendo datos referentes a la unidad, de proyectos y clientes, así como posibles peticiones de consultas sobre los mismos. Los flujos de salida son: Información Técnicos, que contendrá datos de técnicos, de consulta o informes, para uso de la Dirección Técnica y Consultas Unidad, con datos requeridos por la Unidad de Negocio. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 44 Técnicas y Prácticas El sistema de Conocimientos se descompone en el diagrama de nivel 1, conteniendo dos subsistemas. El subsistema 1 recogerá las funciones a realizar con los datos de los técnicos de la organización (actualizaciones, consultas, informes, etc.), por lo que se denomina Tratar Técnicos. El subsistema 2 contendrá las funciones asociadas al procesamiento de datos de proyectos, por lo que se le da el nombre Tratar Proyectos. DIRECCIÓN TÉCNICA INFORMACIÓN DATOS TÉCNICOS TÉCNICOS 1 CONOCIMIENTOS TRATAR TÉCNICOS A1 CONOCIMIENTOS A2 PROYECTOS A3 TÉCNICOS 2 CONOCIMIENTOS TRATAR PROYECTOS A4 CLIENTES CONSULTAS DATOS UNIDAD UNIDAD UNIDAD DE NEGOCIO En el diagrama se encuentran cuatro almacenes, tres de los cuales son accedidos por funciones de los dos subsistemas: A1 Conocimientos, A2 Proyectos y A3 Técnicos. El cuarto, A4 Clientes, sólo es accedido por el subsistema Tratar Proyectos. Los flujos sin nombre indican que hay entrada y/o salida de todos los datos del almacén. En este diagrama siguen apareciendo las entidades externas para la mayor comprensión del mismo. A partir de ahora, se centrará el ejemplo en la descomposición del subsistema 1 Tratar Técnicos, hasta llegar a su nivel más detallado. © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 45 En el diagrama resultado de la explosión de Tratar Técnicos, se incluyen cuatro procesos o funciones para el tratamiento completo de éstos. El flujo de entrada Datos Técnicos se compone tanto de los datos profesionales de los técnicos, como de datos de peticiones de información sobre los mismos, por lo cual se ha dividido en dos: Datos Profesionales, que es entrada del proceso 1.1 Validar datos Técnicos y Peticiones Información Técnicos, que entra en la función 1.4 Informar. DATOS PROFESIONALES A3 TÉCNICOS 1.1 TRAT. TÉCNICOS 1.2 TRAT. TÉCNICOS DATOS TÉCNICOS VALIDAR DATOS CORRECTOS ACTUALIZAR ALMACENES TÉCNICOS TÉCNICOS DATOS TÉCNICOS PARA PROYECTOS 1.3 TRAT. TÉCNICOS A1 CONOCIMIENTOS ASIGNAR A PROYECTOS PETICIÓN INFORMACIÓN TÉCNICOS A2 PROYECTOS 1.4 TRAT. TÉCNICOS INFORMAR A3 TÉCNICOS INFORMACIÓN TÉCNICOS Para la validación, el proceso 1.1 Validar Datos Técnicos obtiene información del almacén A3 Técnicos y genera una salida, el flujo Datos Técnicos Correctos, que lleva los datos válidos a la función 1.2 Actualizar Almacenes Técnicos. Esta función se encarga de actualizar los almacenes A3 Técnicos y A1 Conocimientos, pero también emite un flujo al proceso 1.3 Asignar a Proyectos. Éste se encarga de hacer asignaciones de técnicos en el almacén A2 Proyectos. La función 1.4 Informar, recibe las peticiones de información sobre técnicos, las procesa utilizando los almacenes necesarios y genera el flujo Información Técnicos que irá a la entidad Dirección Técnica, según muestran los primeros diagramas. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 46 Técnicas y Prácticas Obsérvese que para mayor claridad no se ha incluido ya ninguna entidad externa, y además, se ha repetido el almacén A3 Técnicos, evitando que el cruce de flujos oscurezca la lectura del diagrama. En este momento, todos los procesos se consideran primitivos, excepto el proceso 1.4 Informar, del que se obtiene su descomposición. Sus funciones han de obtener Informes Técnicos y Consultas Técnicos, flujos que componen Información Técnicos que aparecía en el nivel anterior. PETICIONES PETICIONES INFORMES CONSULTAS TÉCNICOS TÉCNICOS CONSULTAS TÉCNICOS INFORMES TÉCNICOS 1.4.1 INFORMAR 1.4.2 INFORMAR RESOLVER CONSULTAS EMITIR INFORMES DE TÉCNICOS TÉCNICOS A1 CONOCIMIENTOS A2 PROYECTOS A3 TÉCNICOS Por otro lado, también aparece dividido el flujo de entrada Peticiones Información Técnicos, diferenciando la entrada al proceso de consultas o al de emisión de informes. Por último, se puede apreciar que los almacenes son los mismos que se conectaban con el proceso en el nivel anterior y los flujos son de entrada a las funciones. (Nota.- Esta notación es la más habitual, pero MÉTRICA Versión 3 no exige su utilización). © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 47 Diagrama de Interacción El objetivo de esta técnica es describir el comportamiento dinámico del sistema de información mediante el paso de mensajes entre los objetos del mismo. Además representa un medio para verificar la coherencia del sistema mediante la validación con el modelo de clases. Descripción Un diagrama de interacción describe en detalle un determinado escenario de un caso de uso. En él se muestra la interacción entre el conjunto de objetos que cooperan en la realización de dicho escenario. Suele ser conveniente especificar en la parte izquierda del diagrama el caso de uso que se está representando para que resulte más sencilla su validación. Los elementos que componen los diagramas de interacción son los objetos y los mensajes: − Un objeto es una entidad que tiene un estado, un comportamiento e identidad. La estructura y el comportamiento común de diferentes objetos se recoge en una clase. En un diagrama de interacción, los objetos serán al final instancias de una determinada clase o de un actor. − Un mensaje es una comunicación entre dos objetos. El envío de un mensaje por parte de un objeto (emisor) a otro (receptor), puede provocar que se ejecute una operación, se produzca un evento o se cree o destruya un objeto. Hay dos tipos de diagramas de interacción: diagramas de secuencia y diagramas de colaboración. Ambos tipos de diagramas tratan la misma información pero cada uno hace énfasis en un aspecto particular en cuanto a la forma de mostrarla. Los diagramas de secuencia muestran de forma explícita la secuencia de los mensajes intercambiados por los objetos, mientras que los diagramas de colaboración muestran de forma más clara cómo colaboran los objetos, es decir, con qué otros objetos tiene vínculos o intercambia mensajes un determinado objeto. A continuación se detallan las particularidades de cada uno de ellos. Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 48 Técnicas y Prácticas Diagrama de secuencia El diagrama de secuencia es un tipo de diagrama de interacción cuyo objetivo es describir el comportamiento dinámico del sistema de información haciendo énfasis en la secuencia de los mensajes intercambiados por los objetos. Descripción Un diagrama de secuencia tiene dos dimensiones, el eje vertical representa el tiempo y el eje horizontal los diferentes objetos. El tiempo avanza desde la parte superior del diagrama hacia la inferior. Normalmente, en relación al tiempo sólo es importante la secuencia de los mensajes, sin embargo, en aplicaciones de tiempo real se podría introducir una escala en el eje vertical. Respecto a los objetos, es irrelevante el orden en que se representan, aunque su colocación debería poseer la mayor claridad posible. Cada objeto tiene asociados una línea de vida y focos de control. La línea de vida indica el intervalo de tiempo durante el que existe ese objeto. Un foco de control o activación muestra el periodo de tiempo en el cual el objeto se encuentra ejecutando alguna operación, ya sea directamente o mediante un procedimiento concurrente. Notación Objeto y línea de vida Un objeto se representa como una línea vertical discontinua, llamada línea de vida, con un rectángulo de encabezado con el nombre del objeto en su interior. También se puede incluir a continuación el nombre de la clase, separando ambos por dos puntos. Si el objeto es creado en el intervalo de tiempo representado en el diagrama, la línea comienza en el punto que representa ese instante y encima se coloca el objeto. Si el objeto es destruido durante la interacción que muestra el diagrama, la línea de vida termina en ese punto y se señala con un aspa de ancho equivalente al del foco de control. En el caso de que un objeto existiese al principio de la interacción representada en el diagrama, dicho objeto se situará en la parte superior del diagrama, por encima del primer mensaje. Si un objeto no es eliminado en el tiempo que dura la interacción, su línea de vida se prolonga hasta la parte inferior del diagrama. La línea de vida de un objeto puede desplegarse en dos o más líneas para mostrar los diferentes flujos de mensajes que puede intercambiar un objeto, dependiendo de alguna condición. Foco de control o activación Se representa como un rectángulo delgado superpuesto a la línea de vida del objeto. Su largo dependerá de la duración de la acción. La parte superior del rectángulo indica el inicio de una acción ejecutada por el objeto y la parte inferior su finalización. © Ministerio de Administraciones Públicas Metodología MÉTRICA Versión 3 Técnicas y Prácticas 49 Mensaje Un mensaje se representa como una flecha horizontal entre las líneas de vida de los objetos que intercambian el mensaje. La flecha va desde el objeto que envía el mensaje al que lo recibe. Además, un objeto puede mandarse un mensaje a sí mismo, en este caso la flecha comienza y termina en su línea de vida. La flecha tiene asociada una etiqueta con el nombre del mensaje y los argumentos. También pueden ser etiquetados los mensajes con un número de secuencia, sin embargo, este número no es necesario porque la localización física de las flechas que representan a los mensajes ya indica el orden de los mismos. creación de Objeto1: ClaseA Objeto2: ClaseB Objeto3: ClaseC nuevo objeto activación prepara ( ) nuevo Objeto4: ClaseD prepara ( ) mensaje * verifica ( ) [verifica=”verdadero”] eliminación de iteración condición mensaje objeto Los mensajes pueden presentar también condiciones e iteraciones. Una condición se representa mediante una expresión booleana encerrada entre corchetes junto a un mensaje, e indica que ese mensaje sólo es enviado en caso de ser cierta la condición. Una iteración se representa con un asterisco y una expresión entre corchetes, que indica el número de veces que se produce. (Nota.- Esta notación es la más habitual, pero MÉTRICA Versión 3 no exige su utilización). Metodología MÉTRICA Versión 3 © Ministerio de Administraciones Públicas 50 Técnicas y Prácticas Ejemplo. Diagrama de secuencia para el caso de uso: Prestar un ejemplar de una aplicación encargada de los préstamos y reservas de una biblioteca: : Ventana : Título : Información : Préstamo : Ejemplar : Bibliotecario de Préstamos del prestatario 1: encontrar título ( )