Cápsulas, Protocolos, portas e
conexões em UML-RT
Classes Ativas
- Facilitar a introdução de conceitos de
concorrência no projeto
• Abordagens já existentes: ROOM, UML-RT, EDOC
- Abstrair a implementação da comunicação
• Troca de mensagens X chamada de procedimentos
- Fluxo de execução independente do restante do
sistema
Notação utilizada no Curso
- Cápsulas, Protocolos, Portas, Conexões
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Motivação
Identificando Cápsulas
- Representa uma thread lógica do sistema
- Fluxo de controle independente no sistema
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Cápsula
Cápsulas
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Nome
Atributos
Métodos
Portas
Atributos e métodos: privados
Portas: públicas ou protegidas
Comportamento: diagrama de estados
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Análise e Projeto OO com UML para Sistemas RT| 4
Exemplo: Produtor-Consumidor
produz(): Q
#/ timer
+/ porta
Consumidor
consome(q: Q)
Comunicacao
incoming
+/ porta~
outgoing
envia(Q )
Produtor
transicão inicial
Produzindo
timeout/
produz();
porta.envia.send(q);
Consumidor
transicão inicial
Esperando
envia/
consome(q);
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Produtor
Comprar Ações
(from transacoes)
Cliente
(from atores)
Vender Ações
(from transacoes)
Operadora Mercado de Ações
(from atores)
Consultar Cotações
(from consultas)
Relógio
(from atores)
Atualizar Cotações
(from transacoes)
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Caso de uso – Atualizar Cotações
Gráfico de interações entre cápsulas
Caso de Uso: Atualizar Cotação
interrupcao
<<Capsule>>
ControladorAtualizacaoCotacoes
dadosCotacoes
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<<Capsule>>
InterfaceRelogio
consultarCotacoes
<<Capsule>>
ComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
consultarCotacoesNasdaq
consultarCotacoesBovespa
dadosNasdaq
dadosBovespa
<<Capsule>>
ComunicacaoNasdaq
<<Capsule>>
ComunicacaoBovespa
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Identificando
Protocolos das Cápsulas
- Identificam o ‘contrato’ entre cápsulas, definindo
um conjunto de sinais usados para comunicação
entre diferentes threads, bem como a sequência
válida de troca de sinais entre as cápsulas.
Passos
- Para cada interação entre cápsulas, criar um
-
protocolo
Identificar similaridades entre protocolos e
promover reuso
Associar protocolos a cápsulas
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Protocolos
Identificando Protocolos
Escolha uma das duas cápsulas como
referência para definir os sinais de entrada e
os de saída
Insira os sinais de entrada e de saída da
cápsula no protocolo criado
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Criar os protocolos
Identificando Protocolos
Criar os protocolos
interrupcao
<<Capsule>>
ControladorAtualizacaoCotacoes
dadosCotacoes
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<<Capsule>>
InterfaceRelogio
consultarCotacoes
<<Protocol>>
AtivacaoPeriodica
interrupcao ()
<<Capsule>>
ComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
consultarCotacoesNasdaq
consultarCotacoesBovespa
dadosNasdaq
dadosBovespa
<<Capsule>>
ComunicacaoNasdaq
<<Capsule>>
ComunicacaoBovespa
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Identificando Protocolos
Criar os protocolos
interrupcao
<<Capsule>>
ControladorAtualizacaoCotacoes
dadosCotacoes
<<Protocol>>
ConsultaCotacoes
consultarCotacoes
dadosCotacoes ()
consultarCotacoes ()
<<Protocol>>
AtivacaoPeriodica
interrupcao ()
<<Capsule>>
ComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
consultarCotacoesNasdaq
consultarCotacoesBovespa
dadosNasdaq
dadosBovespa
<<Capsule>>
ComunicacaoNasdaq
<<Capsule>>
ComunicacaoBovespa
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<<Capsule>>
InterfaceRelogio
Identificando Protocolos
Criar os protocolos
interrupcao
<<Capsule>>
ControladorAtualizacaoCotacoes
dadosCotacoes
<<Protocol>>
ConsultaCotacoes
dadosCotacoes ()
consultarCotacoes
consultarCotacoes ()
<<Protocol>>
AtivacaoPeriodica
interrupcao ()
<<Capsule>>
ComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
<<Protocol>>
InteracaoBovespa
consultarCotacoesNasdaq
consultarCotacoesBovespa
consultarCotacoesBovespa (void)
dadosCotacoesBovespa (void)
dadosNasdaq
<<Capsule>>
ComunicacaoNasdaq
<<Capsule>>
ComunicacaoBovespa
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<<Capsule>>
InterfaceRelogio
Identificando Protocolos
Criar os protocolos
interrupcao
<<Capsule>>
ControladorAtualizacaoCotacoes
dadosCotacoes
<<Protocol>>
ConsultaCotacoes
dadosCotacoes ()
consultarCotacoes
consultarCotacoes ()
<<Protocol>>
AtivacaoPeriodica
<<Capsule>>
ComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
interrupcao ()
<<Protocol>>
InteracaoBovespa
<<Protocol>>
InteracaoNasdaq
consultarCotacoesNasdaq
consultarCotacoesBovespa
consultarCotacoesBovespa (void)
ack
consultarConexaoNasdaq (void)
dadosCotacoesBovespa (void)
dadosNasdaq
dadosCotacoesNasdaq (void)
<<Capsule>>
ComunicacaoNasdaq
<<Capsule>>
ComunicacaoBovespa
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<<Capsule>>
InterfaceRelogio
Identificando Protocolos
Identificar similaridades entre protocolos
<<Protocol>>
AtivacaoPeriodica
<<Protocol>>
InteracaoNasdaq
consultarConexaoNasdaq (void)
dadosCotacoesNasdaq (void)
<<Protocol>>
ConsultaCotacoes
dadosCotacoes ()
<<Protocol>>
InteracaoBovespa
consultarCotacoes ()
consultarCotacoesBovespa (void)
dadosCotacoesBovespa (void)
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interrupcao ()
Identificando Protocolos
Protocolos identificados
<<Protocol>>
AtivacaoPeriodica
<<Protocol>>
ConsultaCotacoes
dadosCotacoes ()
interrupcao ()
consultarCotacoes ()
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Finalmente...
Identificando Protocolos
Associar protocolos a cápsulas
<<Capsule>>
InterfaceRelogio
<<Capsule>>
ControladorAtualizacaoCotacoes
<<Protocol>>
ConsultaCotacoes
<<Protocol>>
AtivacaoPeriodica
interrupcao ()
<<Capsule>>
ComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
<<Capsule>>
ComuicacaoBOVESPA
consultarCotacoes ()
dadosCotacoes ()
<<Capsule>>
ComuncacaoNASDAQ
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Associações entre protocolos e cápsulas
Criar o conjunto inicial de portas, considerando as
responsabilidades da cápsula
Passo-a-passo:
-
-
Criar uma porta para cada interação cápsula-protocolocápsula
Nomear a porta com o nome do protocolo ou com o papel
da cápsula na realização do protocolo
Se as direções dos sinais no protocolo estiverem invertidos
(entrada está como saída e vice-versa), a porta deve ser
definida como conjugada (conjugated)
O mesmo protocolo pode ser utilizado em diferentes
portas
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Criando portas e
associando portas a protocolos
Exemplo – Diagrama de classes
de Atualizar Cotação
<<Protocol>>
ack (void)
dadosCotacoes (void)
<<Capsule>>
ComunicacaoOperadoraCotacao
+ / consultaCotacoes~
<<Port>>
iniciaConexao (void)
consultaCotacoes (void)
/ consultaBovespa
<<Protocol>>
AtivacaoPeriodica
+ / interrupcao~
interrupcao (void) <<Port>>
+ / cosultaCotacoes
<<Port>>
+ / interrupcao
<<Capsule>>
<<Port>>
ControladorAtualizacaoCotacoes
<<Capsule>>
InterfaceRelogio
+ / interrupcao
+ / interrupcao~
+ / cosultaCotacoes
+ / consultaCotacoes~
+ / consultaMercados
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ConsultaCotacoes
/ consultaNasdaq
<<Capsule>>
<<Capsule>>
ComunicacaoBovespa
ComunicacaoNasdaq
+ / consultaBovespa~
1
+ / consultaNasdaq~
1
1
1
ISubsistemaComunicacaoOperadoraMercadoAcoe
FachadaComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
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Exemplo- Relacionamento
entre cápsula e subcápsulas
+/ ConsultarCotacoes ~
<<Capsule>>
ComunicacaoOperadoraCotacao
<<Protocol>>
ConsultaCotacoes
consultarCotacoes ()
+ / consultarCotacoes~
+ / consultarMercados
dadosCotacoes ()
<<Capsule>>
ComuicacaoNASDAQ
+/ ConsultarCotacoes ~
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<<Capsule>>
ComuicacaoBOVESPA
Projeto Interno de Cápsulas
Passos para Projetar Cápsulas
•
Definir diagrama de estados
Definir diagrama de estrutura
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•
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Máquina de Estados
- Indicar qual será o comportamento dos objetos
-
de acordo com o seu estado
Indicar seqüência de ações válidas
construtor
Máquina de estados
ilustrando o ciclo de
vida de um objeto Conta
Saldo = 0
crédito
debito
Saldo > 0
crédito
debito
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Máquinas de estados são utilizadas para:
Diagrama de Estados InterfaceRelogio
Initial
InterfaceRelogio
AguardandoInterrupcao
#/ timer
+/ porta
timeout / porta.gerarInterrupcao
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Cápsula: InterfaceRelogio
Forma geral de uma transição
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e [g] / a
e = evento
g = guarda
a = ação
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Diagrama de Estados –
ComunicacaoOperadora
Initial
EsperandoSolicitacao
dadosCotacoes[count == 1] /
controlador.dadosCotacoes.send();
consultarCotacoes/
dadoCotacao = rtGetMsgData();
mercados.consultarCotacoes.send();
buffer.add(dadoCotacao);
Count = 0;
count = count + 1;
AguardandoDados
Comunicacao
dadosCotacoes[count < 1]
OperadoraMA
/ dadoCotacao = rtGetMsgData();
- buffer : Buffer
buffer.add(dadoCotacao);
- count : int
count = count + 1;
+/ mercados
+/ controlador
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Cápsula: ComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
Diagrama de Estados –
ComunicacaoBovespa
Initial
AguardandoPeriodo
Comunicacao
Bovespa
consultarCotacoes
+/ dadosCotacoes~
dadosCotacoes /
dadosCotacoes.send();
AguardandoDados
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Cápsula: ComunicacaoBovespa
Exemplo: Produtor-Consumidor
produz(): Q
#/ timer
+/ porta
Consumidor
consome(q: Q)
Comunicacao
incoming
+/ porta~
outgoing
envia(Q )
Produtor
transicão inicial
Produzindo
timeout/
produz();
porta.envia.send(q);
Consumidor
transicão inicial
Esperando
envia/
consome(q);
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Produtor
Diagrama de Estados
Estado é uma condição de um objeto no qual
este realiza alguma atividade ou espera por
determinado evento.
É composto de:
- Nome
- Ação de entrada (Entry action)
- Ação de saída (Exit action)
- Máquina de estados interna (super estados)
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Estados
A
B
x/ execute();
y/ execute();
A
x
C
A
x/ execute();
B
B
y/ execute();
x
C
B
y
C
EntryAction:
Execute();
A
ExitAction:
Execute();
y
C
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Entry/Exit action
Diagrama de Estados –
ComunicacaoOperadora
Initial
EsperandoSolicitacao
dadosCotacoes[count == 1] /
controlador.dadosCotacoes.send();
consultarCotacoes/
dadoCotacao = rtGetMsgData();
mercados.consultarCotacoes.send();
buffer.add(dadoCotacao);
Count = 0;
count = count + 1;
AguardandoDados
dadosCotacoes[count < 1] /
dadoCotacao = rtGetMsgData();
buffer.add(dadoCotacao);
count = count + 1;
Código em comum
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Cápsula: ComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
Diagrama de Estados –
ComunicacaoOperadora
Initial
EsperandoSolicitacao
consultarCotacoes/
mercados.consultarCotacoes.send();
Count = 0;
Exit Action
buffer.add(dadoCotacao);
count = count + 1;
dadosCotacoes[count == 1] /
controlador.dadosCotacoes.send();
AguardandoDados
dadosCotacoes[count < 1]
dadoCotacao = rtGetMsgData();
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Cápsula: ComunicacaoOperadoraMercadoAcoes
Usando Exit Action
Diagrama de Estados
Transição é um relacionamento direcionado
entre dois estados (origem e destino)
É composta de:
- Nome
- Estado origem
- Evento de disparo
- Condição de guarda
- Ação
- Estado destino
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Transições
Definir a conexão entre as instâncias das
cápsulas
É considerado também um diagrama de
colaboração
Quando utilizar?
- Para representar a configuração de execução do
-
sistema
Para indicar que portas de cada instância estão
conectadas entre si.
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Passo 2. Definir diagrama de
estrutura
Diagrama de Estrutura
Notação
Elementos
Instancia_A
Porta
Porta
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- Instâncias de Cápsulas
- Portas
- Conexões
Instancia_B
conexão
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Diagrama de Estrutura
Produtor
timer
porta
Consumidor
porta~
timer
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Exemplo: Produtor Consumidor
Diagrama de Estrutura
Exemplo: QIB Mercado de Ações
OperadoraBovespa
ComunicaçãoOperadora
+/ dadosCotacoes~
#/ cotacaoBovespa
#/ cotacaoNadasq
OperadoraNasdaq
+/ cotacaoNasdaq+
ControladorAtualizacao
dadosCotacoes~
ComunicacaoOperadora
Interrupcao~
dadosCotacoes
OperadoraBovespa
OperadoraNasdaq
interrupcao
Relogio
timer
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+/ cotacaoBovespa+
Cápsulas, Protocolos, portas e
conexões em UML-RT