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Introdução à Análise e Projeto
Orientados a Objetos
É importante, principalmente para grandes projetos, diferenciar entre as
atividades de Análise e Projeto. A literatura disponível não é unânime nesse
sentido e algumas empresas adotam variações nestes temas na prática.
Por exemplo, a distinção entre Modelo Conceitual de Análise e Modelo de Projeto
não é consensuado na literatura corrente. Portanto vamos fazer algumas
distinções de modo a termos uma definição clara do que é cada um dos modelos.
Será o conceito que utilizaremos neste curso embora algumas literaturas ou
empresas possam usar de maneira um pouco diferente.
Tanto a Análise quanto o Projeto são esforços que antecedem o desenvolvimento
de código. O ciclo de vida de um software contém muitas etapas, duas delas
sendo tanto a Análise quanto o Projeto. Outras etapas são: Levantamento de
Requisitos, Codificação, Teste, etc. Não estamos nos concentrando aqui na
questão da iteração, isto é, não estamos defendendo um modelo iterativo ou
cascata, simplesmente constatando a existência das diversas etapas.
Algumas metodologias utilizam as etapas: Levantamento de Requisitos, Análise,
Projeto, Codificação, Teste, Implantação, Manutenção. O desenvolvimento em
cascata as faz sequencialmente e o desenvolvimento iterativo trabalha de maneira
cíclica.
A atribuição de responsabilidades de quais tarefas serão feitas pela Análise e quais
serão feitas pelo Projeto é função da metodologia adotada pela empresa.
Neste curso a Análise trata da modelagem do domínio do problema. O projeto
trata da modelagem da solução computacional. A modelagem do problema trata
de regras de negócio, estratégias, diagrama de classes de análise, casos de uso,
ignorando, neste momento, a existência do mundo computacional.
O projeto complementa a análise para que seja conseguida uma solução
computacional para o problema. Isto inclui, por exemplo, a interface com o
usuário, o banco de dados, a segurança dos dados, etc.
Tecnologias de Apoio ao Projeto Orientado a
Objetos
Para auxiliar a desenvolver um bom projeto utilizamos a UML e uma metodologia,
que podem ser, dentre outras:
Ferramentas UML: 
• Enterprise architect 
• Rational Rose 
• Visual Paradigm 
• StarUML (usado neste curso) 
• Astah
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Metodologia: 
• RUP (Rational Unified Process) dentre outras
A UML é uma linguagem de modelagem. UML significa Unified Modeling Language,
isto é, Linguagem de Modelagem Unificada. É utilizada para modelar softwares
orientados a objetos. Atualmente é a linguagem padrão utilizada na indústria de
software, com dezenas de ferramentas disponíveis no mercado para sua
utilização. A UML não é uma linguagem de programação como Java e C#. É uma
linguagem de notação, para modelagem.
Existem vários produtos de mercado para sua utilização, dentre eles Enterprise
Architect, Rational Rose, Visual Paradigm, StarUML. Neste curso utilizaremos o
StarUML por ser gratuito e pode ser baixado por qualquer um. O link para baixá-
lo é http://staruml.io/. 
 
A UML não é uma metodologia ou processo de desenvolvimento de software. Pode
ser usada por vários processos (RUP, Scrum, XP, etc.) ou mesmo sem utilizar
nenhum processo.
Por que modelar software? Não é um esforço redundante e desnecessário? Por
que não simplesmente sair "já programando?" Para projetos muito pequenos é
possível fazer um bom sistema simplesmente "saindo programando". Para
projetos minimamente significativos e importantes não é possível, dada a
limitação humana em guardar um certo número de informações. E como os
sistemas estão constantemente sofrendo mudanças (legislação, alterações de
mercado, solicitações do cliente, etc.) é fundamental não confiarmos apenas na
memória dos analistas para guardar estas informações. E quando o seu analista
receber uma ótima proposta de um concorrente, quem conseguirá extrair dele as
informações daquele sistema que só ele domina?
Passando da Análise ao Projeto
O processo de passar da análise para o projeto utilizado neste curso será:
1. Identificação dos requisitos dos usuários em forma de diagramas de Caso de
Uso, Especificações de Caso de Uso e Especificações Suplementares;
2. Desenvolvimento do Modelo Conceitual (Análise) através do Diagrama de
Classes contendo as Classes, seus atributos e relacionamentos (sem incluir, neste
momento, os métodos das classes);
3. Desenvolvimento dos Diagramas de Seqüência para identificação da primeira
solução e localização dos possíveis métodos das classes;
4. Desenvolvimento do Modelo de Domínio (Projeto) através do Diagrama de
Classes, desta vez contendo as demais classes identificadas e seus métodos.
Desenvolvimento dos demais diagramas UML.
Exemplificaremos posteriormente estes passos.
Entendendo o Projeto Orientado a Objetos
Enquanto que, durante a Análise, há uma ênfase em descobrir objetos e conceitos
do domínio do problema, no Projeto há a ênfase em definir objetos de software e
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como eles colaboram para atender requisitos. Isto inclui, portanto, classes com
seus atributos e métodos.
Por exemplo, uma classe Veículo seria implementada em Java como abaixo:
public class Veiculo { 
private String tipo; 
public list relacaoVeiculos () 
{ ... } 
}
O projeto orientado a objeto tem as seguintes características:
• Pensamos em coisas (objetos) em vez de funções; 
• As funcionalidades são fornecidas em termos de serviços (métodos ou
operações) oferecidos pelos objetos; 
• Objetos são abstrações do mundo real; 
• Objetos são independentes e encapsulam representações de informação e
estado; 
• Objetos se comunicam através de mensagens.
Os objetos em um projeto OO estão relacionados à solução do problema que está
sendo resolvido.
A programação OO realiza um projeto de software em uma linguagem de
programação OO (Java ou C#).
Para passar de um modelo de análise para um modelo de projeto:
• Adicionamos detalhes às classes existentes (geralmente os métodos ou
operações identificados nos diagramas de seqüência e comunicação (antigo
diagrama de colaboração)); 
• Criamos novas classes para fornecer funcionalidade adicional. 
Abaixo um exemplo de uma classe (Funcionário) contendo atributos e métodos:
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Os objetos se comunicam através da passagem de mensagens. As mensagens são
implementadas na prática como chamadas de métodos ou operações.
Por exemplo:
Funcionario f1 = new Funcionario(); 
f1.Contratar();
Durante o projeto fazemos as seguintes ações:
• Projetamos a arquitetura do sistema; 
• Desenvolvemos os diagramas de comunicação; 
• Refinamos os diagramas de seqüência produzidos na análise; 
• Especificamos as interfaces dos objetos.
Uma vez definidas as interações entre o sistema projetado e o ambiente,
utilizamos estas informações para estabelecer a arquietura do sistema. 
É recomendável utilizarmos a arquitetura em camadas (n-tier). 
• A camada de visão (interface gráfica) faz as interações com os atores; 
• A camada de integração de dados gerencia os dados que serão persistidos; 
• A camada de regras de negócio.
Uma arquitetura de software muito utilizada é a MVC. Embora MVC não signifique
exatamente desenvolvimento em camadas, os dois são muito utilizados. MVC será
discutido posteriormente.Introdução à Arquitetura de Software
A adoção de uma arquitetura correta para o software ajuda a gerenciar a
complexidade do mesmo.
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A arquitetura do software define sua estrutura e inclui seus componentes e
relacionamento entre eles.
Arquitetura enfatiza a separação de interesses em funcionalidade e interação.
Vantagens da Arquitetura de Software:
• Facilita o reuso (por exemplo, estilos (CSS) e padrões de projeto (MVC,
Factory, etc.)); 
• Facilita a evolução do software; 
• Facilita a manutenção do mesmo; 
• Facilita a comunicação entre as partes envolvidas;
Estilos Arquiteturais definem famílias arquiteturais e não apenas um sistema.
Exemplos:
• Cliente-Servidor 
• Camadas (layered)
A arquitetura serve como base para as atividades de análise, projeto e
implementação de software.
A definição de arquitetura pela ISO/IEEE 1471-2000 é a seguinte:
"Arquitetura é a organização fundamental de um sistema incorporada em seus
componentes, seus relacionamentos com o ambiente, e os princípios que
conduzem seu design e evolução."
A arquitetura, portanto, compreende estrutura (elementos ou componentes) ,
relações e decisões, adicionada a uma importante preocupação: a evolução do
software.
Evolução do software é o fenômeno de mudança que ocorre no software ao longo
dos anos e versões, desde seu início até o final de sua vida útil.
A arquitetura de um sistema deve definir os elementos que formarão o software.
Tais elementos definem como o software é particionado em pedaços menores e,
assim, definem como o software é entendido. Elementos arquiteturais são
divididos em dois tipos: elementos estáticos e elementos dinâmicos.
Os elementos estáticos de um sistema de software definem as partes do sistema e
qual sua organização. Esse tipo de elemento reflete o sistema durante o design e
é constituído de elementos de software (e.g., módulos, classes, pacotes,
procedimentos, ou ainda serviços autocontidos), elementos de dados (e.g.,
entidades e tabelas de bancos de dados, arquivos de dados, ou classes de dados),
e elementos de hardware (e.g., computadores em que o sistema vai executar, ou
outros tipos de hardware que o sistema usará: roteadores, cabos, ou
impressoras).
Elementos estáticos não consistem apenas das partes estáticas do sistema, mas
também como eles se relacionam entre si. Associações, composições, e outros
tipos de relações entre elementos de software, de dados, e de hardware formam o
aspecto estático que compõe a arquitetura do sistema. 
Por outro lado, elementos dinâmicos definem o comportamento do sistema. Esse
tipo de elemento reflete o sistema durante a execução e nele estão incluídos
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processos, módulos, protocolos, ou classes que realizam comportamento.
Elementos dinâmicos também descrevem como o sistema reage a estímulos
internos e externos.
Uma arquitetura não deve ter suas estruturas definidas aleatoriamente, uma vez
que são elas que permitem o sucesso relativo aos objetivos do sistema. Dessa
maneira, é trabalho do arquiteto definir essas estruturas em meio às alternativas
de design arquitetural existentes. O arquiteto deve decidir entre as alternativas,
particionando o sistema em elementos e relações que possibilitarão o atendimento
aos atributos de qualidade. Essas decisões são chamadas decisões arquiteturais.
A possibilidade de se rastrear requisitos na arquitetura é uma característica
importante porque facilita o entendimento e a manutenção do sistema
representado pela arquitetura. O entendimento do sistema é facilitado porque
uma arquitetura permite que um interessado qualquer navegue pelos elementos
que compõem o sistema em dois sentidos: tanto do nível mais abstrato do
sistema para seus níveis mais concretos, ou seja, dos requisitos para os
elementos arquiteturais, como módulos, bibliotecas, serviços, ou classes; quanto
dos níveis concretos da arquitetura para os níveis mais abstratos, ou seja, dos
elementos arquiteturais para os requisitos do sistema.
Um documento de arquitetura não é nada mais que um documento que descreve
a arquitetura do sistema e, portanto, descreve elementos, relações, e decisões
arquiteturais do sistema em questão. Assim, os benefícios de se documentar a
arquitetura se tornam análogos aos benefícios proporcionados pela própria
arquitetura. No entanto, pelo documento de arquitetura ser um artefato concreto,
ele poderá ser reproduzido, reusado, comunicado e analisado contra o código
gerado a partir da arquitetura em questão.
No entanto, documentar a arquitetura é tão ou mais difícil que criá-la. Os
principais motivos são três: o documento reflete a complexidade da arquitetura,
que geralmente é alta; o documento reflete o tamanho da arquitetura, que o
torna custoso para construir e ser lido; e o documento, por seu tamanho e
complexidade, é difícil de manter consistente com o sistema que ele descreve.
Diferença entre Arquitetura e Projeto
Projeto
· Objetiva a realização do sistema como uma entidade funcional 
· Faz parte do software life-cycle (ciclo de vida do software) 
· Resulta dos requisitos técnicos que o sistema deve satisfazer.
Arquitetura
· Considera um maior escopo de requisitos : confiabilidade, baixo custo,
modificabilidade, segurança, turnover de pessoal, time-to-market 
· horizonte de tempo que extrapola a vida de um sistema em particular 
· Representa a organização que a co-produz 
 
 
Exercício 1:
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Passar da análise para o projeto é um processo que deve ser feito tecnicamente.
Para isto existem ferramentas e metodologias que permitem acompanhar cada
passo do processo. A respeito da passagem da análise para o projeto escolha a
opção correta.
 
A)
Uma metodologia deve obrigatoriamente fazer uma passagem sequencial da fase
de análise para a fase de projeto, jamais paralelamente.
 
B)
É possível que as atividades de projeto sejam paralelas às atividades de análise
em um determinado momento do desenvolvimento.
 
C)
A análise e o projeto envolvem basicamente as mesmas atividades, não havendo
diferença significativa entre os dois processos.
 
D)
Trabalhar com análise envolve o mesmo grupo de diagramas da UML utilizados no
projeto.
 
E)
Não podemos voltar ao processo de análise após iniciarmos o processo de projeto.
 
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Exercício 2:
UML significa Unified Modelling Language, que podemos traduzir como Linguagem
de Modelagem Unificada.
A UML é uma linguagem porque tem sintaxe e semântica.
A sintaxe significa a maneira correta de escrever e a semântica identifica os
significados dos símbolos usados pela UML.
A respeito da UML escolha a opção incorreta.
 
A)
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A UML é uma linguagem de modelagem porque permite apresentar um sistema
complexo em forma de modelos, mais simples e gerenciáveis.
 
B)
Os diagramas da UML contém regras de como desenhá-los e como utilizar seus
símbolos.
 
C)
Os diagramas da UML mostram representações diferentes para o mesmo
sistema, sendo que uma representação pode ser em termos de funcionalidades,
outra em termos de classes e objetos e ainda uma outra em termo de atividades.
 
D)
A UML mostra diagramas que podem e devem serdesenvolvidos
independentemente dos outros, de modo a manter as equipes trabalhando sem
precisar interagir com as outras.
 
E)
A UML permite uma documentação mais ampla e completa do sistema, através de
seus diversos diagramas.
 
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Exercício 3:
Para desenvolvermos um sistema podemos utilizar muitos ferramentas e
metodologias. Uma ferramenta seria, por exemplo, uma IDE - Ambiente
Integrado de Desenvolvimento como Eclipse e Visual Studio, ou uma linguagem
de programação como Java e C#. Uma metodologia poderia ser, por exemplo, o
RUP - Rational Unified Process ou Scrum.
A respeito de tecnologia, considere as afirmações abaixo:
I. Uma tecnologia usada implica a exclusão de outra tecnologia, isto é, se
usarmos Java não poderemos usar .net em uma empresa.
II. O uso de uma metodologia de desenvolvimento deve tornar o desenvolvimento
de sistemas mais seguro e confiável.
III. Uma adequada combinação de metodologia e ferramentas contribui para um
robusto processo de desenvolvimento na empresa.
As afirmativas corretas são:
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A)
Apenas a I.
 
B)
As afirmativas II e III.
 
C)
As afirmativas I e II
 
D)
Apenas a afirmativa II.
 
E)
Apenas a afirmativa III.
 
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Exercício 4:
No processo de passar da Análise (modelo conceitual) para o projeto (modelo da
solução), passamos do domínio do problema para o domínio da solução. Neste
processo fazemos o detalhamento e refinamento dos diagramas UML.
Escolha qual das 5 opções é a mais correta sobre a alteração dos diagramas.
 
A)
O diagrama de caso de uso não será alterado porque na passagem da análise
para o projeto não podem aparecer novas funcionalidades.
 
B)
Qualquer diagrama poderá ser alterado desde que haja uma justificativa plausível.
 
C)
O diagrama de classes será alterado para incluir as novas funcionalidades que
aparecerem ao levantarmos os requisitos não funcionais do sistema.
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D)
Somente o diagrama de classes poderá ser alterado, para incluir os métodos (ou
operações) identificados no diagrama de seqüência.
 
E)
Nenhum diagrama deverá ser alterado porque o projeto é um passo diferente da
análise.
 
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Exercício 5:
Quantas afirmações abaixo estão incorretas?
1. A UML é uma linguagem que pode ser usada tanto para análise quanto para
projeto de software; 
2. A UML é uma linguagem adequada para a análise mas não permite o correto
projeto de um software; 
3. A UML contém um conjunto de diagramas que permite um adequado processo
de análise e projeto de software, embora não permita a identificação dos
requisitos do sistema; 
4. A UML depende de uma determinada metodologia ou processo (por exemplo, o
RUP) para que possa ser usada corretamente; 
5. A UML é uma linguagem de notação visual que permite o desenvolvimento de
vários modelos, inclusive de análise e projeto.
 
A)
1 (uma) afirmação incorreta.
 
B)
2 (duas) afirmações incorretas.
 
C)
3 (três) afirmações incorretas.
 
D)
4 (quatro) afirmações incorretas.
 
E)
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5 (cinco) afirmações incorretas.
 
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Exercício 6:
Conforme o RUP a Arquitetura de Software é: um conceito de fácil compreensão
e que a maioria dos engenheiros entende de modo intuitivo, especialmente
quando se tem um pouco de experiência. No entanto, é difícil defini-lo com
precisão. Em particular, é difícil desenhar uma linha bem definida entre o design e
a arquitetura — a arquitetura é um aspecto do design que se concentra em alguns
recursos específicos.
Em An Introduction to Software Architecture, David Garlan e Mary Shaw sugerem
que a arquitetura de software é um nível de design voltado para questões que
vão: "além dos algoritmos e das estruturas de dados da computação. A projeção
e a especificação da estrutura geral do sistema emergem como um novo tipo de
problema. As questões estruturais incluem organização total e estrutura de
controle global; protocolos de comunicação, sincronização e acesso a dados;
atribuição de funcionalidade a elementos de design; distribuição física;
composição de elementos de design; escalonamento e desempenho; e seleção
entre as alternativas de design."
Escolha a alternativa incorreta sobre arquitetura.
 
A)
O modelo de caso de uso faz parte da arquitetura do sistema.
 
B)
A divisão em camadas, que é um padrão organizacional, não faz parte da
arquitetura do sistema.
 
C)
A arquitetura se preocupa com elementos essenciais do software, como os casos
de uso críticos, as classes principais e não com todos os detalhes presentes nos
modelos.
 
D)
As visões da arquitetura são simplificações ou abstrações do projeto inteiro,
reforçando determinadas características e não entrando em todos os detalhes
 
E)
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A arquitetura se preocupa com a evolução do sistema e sua facilidade de
manutenção.
 
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Exercício 7:
Quantas afirmações abaixo estão corretas a respeito da Arquitetura de Sistema?
1. O MVC é um padrão muito utilizado em sistemas interativos; 
2. O padrão em camadas é muito utilizado em sistemas grandes que requerem
decomposição; 
3. A arquitetura do sistema é resultante dos trabalhos de análise e projeto de
um sistema. Nestas atividades a arquitetura é desenvolvida, refinada e
aprimorada; 
4. É importante que a arquitetura seja documentada; 
5. A arquitetura deve contemplar tanto os requisitos funcionais quanto os não
funcionais.
 
A)
1 (uma) afirmação correta.
 
B)
2 (duas) afirmações corretas.
 
C)
3 (três) afirmações corretas.
 
D)
4 (quatro) afirmações corretas.
 
E)
5 (cinco) afirmações corretas.
 
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Exercício 8:
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Quantas afirmações abaixo estão incorretas a respeito da Arquitetura de Sistema?
1. Uma arquitetura tem somente uma visão arquitetural, que é a visão dos
processos; 
2. Além das visões arquiteturais mais comuns (caso de uso, classes de
projeto, implementação, etc.) é possível adicionar outras visões se forem
importantes para a definição completa da arquitetura; 
3. Um framework de arquitetura é um exemplo de um conjunto de
componentes nos quais se pode criar uma determinada arquitetura; 
4. A mesma arquitetura usada em Sistemas Distribuídos pode ser usada em
um sistema Desktop sem modificações; 
5. A arquitetura é um aspecto do projeto que se concentra em alguns recursos
específicos.
 
A)
1 (uma) resposta incorreta.
 
B)
2 (duas) respostas incorretas.
 
C)
3 (três) respostas incorretas.
 
D)
4 (quatro) respostas incorretas.
 
E)
5 (cinco) respostas incorretas.
 
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