Metamodelo UML

UsingUML,Patterns,andJava
Object-OrientedSoftwareEngineering
Capítulo 2,
Modelando con UML,
Parte 4
Metamodelo UML 2

Bernd Bruegge & Allen H. Dutoit Object-Oriented Software Engineering: Using UML, Patterns, and Java 2
Resumen de la Sesión
• De instancias de modelos a metamodelos
• Jerarquía del metamodelo MOF
• Cómo se relacionan UML y MOF
• Ejemplo: Metamodelo del diagrama de caso
de uso
• Ejemplo: Metamodelo del diagrama de clases
• Diferentes notaciones del metamodelo UML
describen el mismo lenguaje
• Perfiles UML (UML Profiles): Agregando nuevos
miembros a la familia

De Instancias de Modelos a Metamodelos
• Relación canónica modelo-instancia:
• aPerson es una instancia de la clase Person.
• Así que la clase Person es un modelo para aPerson.
• ¿Podemos generalizar esta relación?
•  ¿Cuál es el modelo para la clase Person?
PersonaPerson <<instanceOf>>

• Relación canónica modelo-instancia:
– La instancia aPerson y la clase Person están en
diferentes niveles de abstracción
– La clase Person especifica rasgos que caracterizan la
estructura y comportamiento de las personas
El modelo para la clase Person debe caracterizar la
estructura y comportamiento de las clases

Person <<instanceOf>> <<metaclass>>
Class
• Relación entre modelo y metamodelo:
• La metaclase Class es un modelo para la clase Person
• Dado que Person es un modelo (para la instancia
aPerson), Class es un metamodelo (un modelo de
modelos)

Al principio puede ser confuso, así que:
• Pensemos acerca de los diferentes niveles de
abstracción:
• Las instancias son concretas
• Los modelos son descripciones abstractas de las
instancias
• Los metamodelos son una descripción abstracta de
los modelos
• …

Metamodelos
¿Para qué los necesitamos?
Los metamodelos se pueden utilizar, por ejemplo,
para la formalización de las notaciones UML:
• Como UML es un Lenguaje, los metamodelos se usan
para describir su gramática
• El metamodelo UML describe todos los modelos que se
pueden crear usando UML
• El metamodelo permite hablar acerca de la semántica

Metamodelos
Está bien, los metamodelos son buenos, pero
¿cómo se crea un metamodelo?
Para abordar este problema, primero revisaremos
la historia del metamodelo de UML

La historia del Metamodelo de UML
• UML 1.0 tuvo muchos problemas semánticos
• OMG trató de lidiar con esos problemas
formalizando el lenguaje
• Idea: ¡Usar metamodelado!
• OMG se dio cuenta que todo lo que se
necesitaba para describir metamodelos era usar
un subconjunto de los elementos del diagrama
de clases UML
• Idea: Para describir cualquier metamodelo, ¡puede
emplearse la propia notación de los diagramas de clase
UML!

Meta Object Facility (MOF)
• En UML 2, OMG introdujo MOF para crear un
enfoque común al metamodelado
• Un metamodelo definido usando MOF se dice
que cumple con MOF.
10

Ventajas de los Metamodelos que
cumplen con MOF
• Pueden compararse fácilmente
• Los modelos que cumplen con MOF pueden
intercambiarse de forma estandarizada
• Intercambio de metadatos XML
• Las instancias que cumplen con MOF pueden
vivir en un mismo repositorio de metadatos
(data warehousing)

Meta Object Facility (MOF)
Hemos visto el uso de la secuencia de modelado
instancia  modelo  metamodelo  meta-metamodelo 
• Esta secuencia puede continuarse indefinidamente, pero
cuatro modelos son suficientes para la mayoría de los
propósitos de modelado.
• MOF define una jerarquía de metamodelado de
cuatro capas
• Capa M3: Capa de meta-metamodelado (El modelo MOF)
• Capa M2: Capa de metamodelado (El meta modelo UML)
• Capa M1: Capa de modelado (El modelo UML)
• Capa M0: Capa de información (La Aplicación)
• MOF y UML están alineados
• La infraestructura UML contiene todos los conceptos
necesarios para la especificación de UML y MOF.

Jerarquía del Metamodelo de MOF
(específico para UML)

Capa M2: meta modelo UML
• Modela el lenguaje UML, i.e., define conceptos como
clases, atributos, asociaciones
 La capa M2 contiene descripciones de elementos que
pueden usarse para describir los modelos de la capa de
modelo
Capa M2: meta modelo UML
• Modela el lenguaje UML, i.e., define conceptos como
clases, atributos, asociaciones
 La capa M2 contiene descripciones de elementos que
pueden usarse para describir los modelos de la capa de
modelo

Capa M1: modelo UML
Al usar cualquier diagrama UML, instanciamos el
metamodelo UML y obtenemos un modelo UML
 La capa M1 contiene modelos específicos para cada
aplicación
Capa M1: modelo UML
Al usar cualquier diagrama UML, instanciamos el
metamodelo UML y obtenemos un modelo UML
 La capa M1 contiene modelos específicos para cada
aplicación

Capa M0: Instancias a tiempo de ejecución
• Instancias reales de los modelos
La capa M0 contiene instancias concretas a tiempo de
ejecución
• ¡Note la diferencia entre especificación de instancia
e instancia real!
Capa M0: Instancias a tiempo de ejecución
• Instancias reales de los modelos
La capa M0 contiene instancias concretas a tiempo de
ejecución
• ¡Note la diferencia entre especificación de instancia
e instancia real!

Capa M3: modelo MOF
• El metamodelo UML es una instancia de un modelo
aún más abstracto, llamado el modelo MOF
• M3 : M2 ≈ M2 : M1
 La capa M3 contiene meta-metamodelos
Capa M3: modelo MOF
• El metamodelo UML es una instancia de un modelo
aún más abstracto, llamado el modelo MOF
• M3 : M2 ≈ M2 : M1
 La capa M3 contiene meta-metamodelos

Recuerde que UML sólo es una
posibilidad de modelar con MOF
• Observamos una jerarquía específica de
UML
• MOF describe metamodelos en general
Recuerde que UML sólo es una
posibilidad de modelar con MOF
• Observamos una jerarquía específica de
UML
• MOF describe metamodelos en general

¿Dónde estamos?
De instancias de modelos a metamodelos
Jerarquía del metamodelo MOF
Cómo se relaciona UML con MOF
• Ejemplo: Metamodelo del diagrama de caso
de uso
• Ejemplo: Metamodelo del diagrama de clases
• Diferentes notaciones para el metamodelo UML
describen el mismo lenguaje
• Perfiles UML: Agregar nuevos miembros a la
familia

Cómo se relaciona UML con MOF
• UML cumple con MOF:
El metamodelo de UML es una instancia del modelo MOF
• ¡Veamos el metamodelo de UML en acción!

Metamodelo del Diagrama de Caso de Uso
(simplificado)
*
*
*
1
*
11 1
* *
1
*
*
1..*
0..10..1

(simplificado)
*
*
*
1
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11 1
* *
1
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*
1..*
0..10..1

(simplificado)
*
<<instanceOf>>
*
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1
*
11 1
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1
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1..*
0..10..1

(simplificado)
*
*
*
1
*
11 1
* *
1
*
*
1..*
0..10..1

(simplificado)
*<<instanceOf>>
*
*
1
*
11 1
* *
1
*
*
1..*
0..10..1

(simplificado)
*
*
*
1
*
11 1
* *
1
*
*
1..*
0..10..1

(simplificado)
*
<<instanceOf>>
*
*
1
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11 1
* *
1
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*
1..*
0..10..1

(simplificado)
*
<<Extend>>
*
*
1
*
11 1
* *
1
*
*
1..*
0..10..1

(simplificado)
*
<<Extend>>
<<instanceOf>>
*
*
1
*
11 1
* *
1
*
*
1..*
0..10..1

(simplificado)
*
<<Extend>>
<<Include>>
*
*
1
*
11 1
* *
1
*
*
1..*
0..10..1

(simplificado)
*
<<Extend>>
<<Include>>
<<instanceOf>>
*
*
1
*
11 1
* *
1
*
*
1..*
0..10..1

Metamodelo del Diagrama de Clases
(simplificado)
0..1
*
0..1
*
0..1
*
0..12..*

(simplificado)
0..1
*
0..1
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0..1
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0..12..*

(simplificado)
0..1
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0..1
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0..1
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0..12..*
<<instanceOf>>

(simplificado)
0..1
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0..1
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0..1
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0..12..*

(simplificado)
0..1
*
0..1
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0..1
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0..12..*
<<instanceOf>>

(simplificado)
0..1
*
0..1
*
0..1
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0..12..*

(simplificado)
<<instanceOf>>
0..1
*
0..1
*
0..1
*
0..12..*

(simplificado)
0..1
*
0..1
*
0..1
*
0..12..*

(simplificado)
<<instanceOf>>
0..1
*
0..1
*
0..1
*
0..12..*

Notaciones para el Metamodelo UML
• El metamodelo UML define un lenguaje para
especificar modelos UML
• La notación usada para diagramar modelos UML
proporciona constructos gráficos para representar
instancias de los elementos del metamodelo
(La figura sticky man representa a un Actor)
• La notación es una función que transforma los
elementos del metamodelo en elementos del
modelo
(“umlnotation(Actor) = “)

Perfiles UML
• Consisten en estereotipos, valores etiquetados y
restricciones
• Personalizan los modelos UML para plataformas
y dominios particulares
• ¡Se le aplican a los elementos del metamodelo
UML (M2)!
• Los desarrollan fabricantes u organizaciones de
estandarización (CORBA, .NET)

Aplicando los perfiles UML
• Al aplicar un perfil UML, nosotros
• Aplicamos estereotipos a metaclases
• Obtenemos una comprensión más profunda del modelo
• Reducimos la cantidad de modelos válidos (véase la
siguiente diapositiva).

Perfiles UML
Todos los modelos (MOF)
Modelos UML
Modelos
CORBA
(perfil)
Modelos
SysML
Modelos
.NET
(perfil)

Lecturas Adicionales
• La especificación MOF actual
• http://www.omg.org/technology/documents/modeling_spec_
• RSS Feed:
• feed://www.omg.org/mof/rss/index.xml

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