III EL DISEÑO ESTRUCTURADO 5.- CRITERIOS DE DESCOMPOSICIÓN MODULARLas propiedades que deben preservarse al descomponer un sistema en módulos son:
un módulo es una unidad auto contenida puede probarse en forma separada puede conectarse con otros módulos sólo a través de su interfaz
5.1.- Clausura
Cada módulo debiera realizar una tarea que constituya una unidad lógica, debiera ser lo más conciso posible, englobando un solo concepto.
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO 5.2.- Independencia
Se busca maximizar la independencia inter módulos en base a un bajo acoplamiento y una Alta cohesión
El ACOPLAMIENTO es una medida de qué tan estrecha es la conexión o interrelación entre 2 módulos.
La COHESIÓN es una medida de la interrelación entre las funciones que contienen un módulo
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO 5.2.1.- Acoplamiento
una conexión es una referencia a un objeto o proceso definido en otro módulo:
al minimizar las conexiones entre módulos, también se minimizan las trayectorias a lo largo de las cuales se propagan los errores y os cambios.
La propagación de un error o de un cambio, a través de una conexión, provoca efectos de amplificación, propiciando la aparición de nuevos errores.
Con conexiones simples es más fácil entender módulos sin hacer referencia a otros
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Un alto grado de acoplamiento complica la mantención de un módulo ya que debe ser corregido y probado con referencia a los módulos conectados
Ejemplo:
si saca el módulo X del sistema para hacerle mantención
¿qué otras partes del sistema podrán seguir funcionando?
Factores que afectan el grado de acoplamiento
El grado de acoplamiento de mide en tres dimensiones 1.- tamaño de la conexión 2.- Tipo de conexión 3.- qué es lo une se envía y recibe
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO 1.- tamaño de la conexión Entre menos datos se pasen entre módulos, menor será el grado de acoplamiento
La medida es la cantidad de datos pasados cada vez que se usa la interfaz
Se recomienda NO pasar los datos armados dentro de una estructura, sino que pasarlos individualmente como parámetros, para así aumentar la claridad.
Típicamente, una interfaz debiera tener 5 +- 2 parámetros
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO 2.- Tipo de conexión Si un módulo hace referencia a una variable que está definida en otro módulo, entonces el contenido de ese otro módulo deberá tomarse en cuenta al hacer un cambio o corregir un error.
Un sistema es más simple si sus módulos pueden usarse sin necesidad de conocer su interior.
3.- Qué es lo que se comunica Los módulos por lo menos deberán pasarse datos entre sí para que formen parte de un mismo sistema
Cuando se pasa información de control de un módulo a otro (switch, flags, etc.) se agrega complejidad al sistema
(Siempre existirá una estructura alterna que elimine esa complejidad)
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Caracterización de las comunicaciones. En orden creciente de fuente de problemas
Acoplamiento por datos
Es inevitable pero controlable si se da a través de un número mínimo de parámetros en que se pasan tipos de datos básicos y no estructuras complejas o registros
Ejemplo
CALCULO DE LA FACTURA CALCULO DEL CREDITO Monto Plazo Valor
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Acoplamiento por registros
Se da cuando dos o más comparten registros de datos entre si.
Puede darse conexiones entre módulos que de otra forma no tendrían relación entre sí.
Ej. A través de los campos de un registro compartido
La mantención del registro debe hacerse en consideración a todos los módulos que lo comparten. Además, este acoplamiento puede exponer más datos que los necesarios a un módulo, con posibles consecuencias negativas.
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Acoplamiento por control
Se da cuando un módulo intenta alterar el control de la lógica de otro módulo es un tipo de acoplamiento potencialmente problemático Suele darse a través de switches o flags de control En estos casos, el módulo llamado no es visto como una caja negra sino que parte de su funcionamiento interno se hace visible y modificable
COBOL : Perform A through B Varying …until
(ALTER: excomulgado y proscrito)
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Acoplamiento por áreas de datos comunes
Se da cuando dos módulos hacen referencia a una misma zona de datos
Problemas los datos no se aislan en torno a la función que los utiliza sino que son susceptibles de ser alterados por todas las partes que los visualizan Las áreas de datos comunes son susceptibles de ser mal utilizadas durante la programación.
Ejemplo: definir variables globales de propósito múltiple como switch-1 o Flag-1 para almacenar datos intermedios de funciones totalmente ajenas entre sí. Los programas con grandes áreas de datos comunes son más difíciles de mantener, ya que es necesario distinguir que dato se utiliza porqué módulo
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO 5.2.2.- cohesión
Medida de la interrelación entre las funciones que contiene un módulo, o bien la medida de la fuerza de la asociación funcional entre los elementos de un módulo (instrucción, grupo de instrucciones o llamadas a otros módulos)
Se desea que los módulos tengan ALTA cohesión. La cohesión es complementaria al acoplamiento y también determina la manera en que se particionan los módulos y su nivel de interdependencia
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Escala de cohesión, de peor a mejor o de menor a mayor Cohesión Coincidental
Los elementos del módulo contribuyen a actividades que no están relacionadas entre sí. Se da cuando se pregunta por qué un grupo de instrucciones están en un programa y la respuesta es: “por que tenían que estar en algún lugar”
Ejemplo Modulo DeTodoUnPoco Listar errores Llenar formularios Listar cambios Ordenar resultados Cambiar Fecha
Para realizar alguna de estas funciones, típicamente se utiliza algún flag o switch, es decir, se provoca acoplamiento por control
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Cohesión Temporal
Estos módulos se caracterizan porque sus elementos se relacionan con actividades relacionadas en el tiempo
Normalmente, todos sus elementos se ejecutan en cada llamada al módulo.
Ejemplo Modulo TodoDeUnViaje Abrir Archivo Maestro Poner contador-maestro en cero Abrir archivo Cambios Poner Contador-maestro en cero Abrir archivo Errores Poner Contador-maestro en cero
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO También se utilizan flags de control para ocupar alguna de estas funciones, especialmente si alguna o varias de ellas se deben reutilizar en otro momento del proceso
Los siguientes tipos de cohesión son considerablemente mas fuertes que las anteriores.
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Cohesión Procedural
Los elementos participan de actividades diferentes y posiblemente no relacionadas, en las cuales el control fluye de una actividad a la siguiente.
Lo que relaciona los componentes es el orden de ejecución y no el hecho de ser elementos funcionalmente relacionados
Ejemplo Modulo UnoTrasOtro Mientras existan datos Leer orden procesar orden
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Cohesión Por Comunicación
Los elementos del módulo se refieren a los mismos datos de entrada y salida.
Ejemplo Producción de gráficos o de informes a partir de los mismos datos de entrada y salida
Cohesión secuencial
Ocurre cuando la salida de un elemento es usada como entrada para el siguiente elemento
Ejemplo leer y editar datos, crear y almacenar registros, resumir e imprimir resultados Modulo Secuencia leer datos cliente; validar datos del cliente; Imprimir errores
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Cohesión Funcional
Una función describe la transformación de datos de entrada en datos de salida
Si todos los elementos de un módulo contribuyen a un mismo objetivo posiblemente el módulo está ligado funcionalmente Todos los elementos del módulo son esenciales para realizar la función del módulo
Una técnica útil para saber si un módulo tiene cohesión funcional es describir su función y examinar la oración resultante
Si la oración resultante contiene más de un verbo probablemente el módulo desempeñe más de una función
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO Si tiene palabras que tengan que ver con tiempo (primero, siguiente, cuando, inicio, etc) probablemente el módulo tenga cohesión secuencial o temporal Si el predicado no contiene un solo objeto específico, probablemente hay cohesión lógica. Palabras como inicializar, limpiar, etc. Implican cohesión temporal
Los módulos con cohesión funcional siempre pueden describirse en términos de sus elementos utilizando una oración
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO 6.- DISEÑO DE LA INTERFAZ ENTRE MÓDULOS
1.- Minimalidad en la Interfaz
La interfaz entre 2 módulos es el conjunto de supuestos que cada uno puede hacer del otro
Ej.: supuestos acerca de los datos que se usan
Las interfaces debieran ser lo más simples posibles, con un mínimo de parámetros
III EL DISEÑO ESTRUCTURADO 2.- Independencia de la interfaz
Un módulo debiera poder reemplazarse por otro ofrezca la misma definición de la interfaz, sin producir efectos nuevos en el resto del sistema. 3.- Número de Parámetros
El número de otros módulos que debe importar un cierto módulo debe ser considerado. Un número grande de parámetros puede indicar que el módulo debe realizar muchas actividades de coordinación y decisión
Si los parámetros son pocos, es posible que se requiera una mayor descomposición del problema
IV METRICAS DE DISEÑO 1.- INTRODUCCIÓN
Durante el diseño se registra. Módulos : cantidad Defectos : Número y tipo durante inspecciones; costo de repararlos Fuerza de trabajo : número y tipo de personas requeridas en cada módulo; tiempo requerido
PRIMERA APROXIMACIÓN, en general, cada módulo tiene entre 2 y 7 módulos subordinados Si un módulo tiene 1 solo subordinado es posible que se haya extraído una función (importante o larga) del módulo => baja cohesión Si un módulo tiene muchos subordinados, es posible que, en esa etapa, el diseño haya sido efectuado hasta un nivel muy bajo
IV METRICAS DE DISEÑO 2.- ENFOQUE CUANTITATIVO
Utilización de herramientas para analizar diseños:
Premisa: en un buen diseño las unidades individuales están aisladas unas de otras
Por lo tanto:
Se considera la modularidad y el acoplamiento como bases de un sistema de métricas de complejidad de diseño
V.- DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS Objeto Dentro del software orientado a objeto, un objeto es cualquier cosa, real o abstracta, acerca de la cual almacenamos datos y los métodos que controlan dichos datos. Un objeto puede estar compuesto por otros objetos. Estos últimos a su vez también pueden estar compuestos por otros objetos. Esta intrincada estructura es la que permite construir objetos muy complejos.
V.- DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS Tipo de Objeto Los conceptos que poseemos se aplican a tipos determinados de objetos. Por ejemplo, empleado se aplica a los objetos que son personas empleadas por alguna organización. Algunas instancias de empleado podrían ser Juan Pérez, José Martínez, etc. En el análisis orientado a objetos, estos conceptos se llaman tipos de objetos; las instancias se llaman objetos. Así, un tipo de objeto es una categoría de objeto, mientras que un objeto es una instancia de un tipo de objeto.
Métodos Los métodos especifican la forma en que se controlan los datos de un objeto. Los métodos en un tipo de objeto sólo hacen referencia a la estructura de datos de ese tipo de objeto. No deben tener acceso directo a las estructuras de datos de otros objetos. Para utilizar la estructura de datos de otro objeto, deben enviar un mensaje a éste. El tipo de objeto empaca juntos los tipos de datos y su comportamiento. Un objeto entonces es una cosa cuyas propiedades están representadas por tipos de datos y su comportamiento por métodos. V.- DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS
Encapsulado El encapsulado oculta los detalles de su implantación interna a los usuarios de un objeto. Los usuarios se dan cuenta de las operaciones que puede solicitar del objeto, pero desconocen los detalles de cómo se lleva a cabo la operación. Todos los detalles específicos de los datos del objeto y la codificación de sus operaciones están fuera del alcance del usuario. Así, encapsulado es el resultado (o acto) de ocultar los detalles de implantación de un objeto respecto de su usuario. El encapsulado, al separar el comportamiento del objeto de su implantación, permite la modificación de ésta sin que se tengan que modificar las aplicaciones que lo utilizan.
V.- DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS
V.- DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS
Mensajes Para que un objeto haga algo, le enviamos una solicitud. Esta hace que se produzca una operación. La operación ejecuta el método apropiado y, de manera opcional, produce una respuesta. El mensaje que constituye la solicitud contiene el nombre del objeto, el nombre de una operación y, a veces, un grupo de parámetros. Los objetos pueden ser muy complejos, puesto que pueden contener muchos subobjetos, éstos a su vez pueden contener otros, etc. La persona que utilice el objeto no tiene que conocer su complejidad interna, sino la forma de comunicarse con él y la forma en que responde. V.- DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS
V.- DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS
Clase El término clase se refiere a la implantación en software de un tipo de objeto. El tipo de objeto es una noción de concepto. Especifica una familia de objetos sin estipular la forma en que se implanten. Los tipos de objetos se especifican durante el análisis OO. Así, una clase es una implantación de un tipo de objeto. Especifica una estructura de datos y los métodos operativos permisibles que se aplican a cada uno de sus objetos.
V.- DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS
Herencia Un tipo de objeto de alto nivel puede especializarse en tipos de objeto de bajo nivel. Un tipo de objeto puede tener subtipos. Por ejemplo, el tipo de objeto persona puede tener subtipos estudiante y empleado. A su vez, el tipo de objeto estudiante puede tener como subtipo estudiante de pregrado y estudiante de postgrado, mientras que empleado puede tener como subtipo a académico y administrativo. Existe de este modo una jerarquía de tipos, subtipos, subsubtipos, etc. Una clase implanta el tipo de objeto. Una subclase hereda propiedades de su clase padre; una sub-subclase hereda propiedades de las subclases; etc. Una subclase puede heredar la estructura de datos y los métodos, o algunos de los métodos, de su superclase. También tiene sus métodos e incluso tipos de datos propios.
V.- DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS
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