Aprenda sobre Diagrama de Classe UML - Guia Completo

Na ciência da computação e na engenharia de software, diagrama de classes é a forma de representar a estrutura e a relação entre as classes.

Utilizando UML (Unified Modeling Language), o diagrama de classes é um diagrama estático que descreve a estrutura do sistema.

A descrição do sistema é feita mostrando classes, seus atributos e seus tipos, os métodos e as relações entre as classes.

O que é uma classe?

Uma classe é um objeto, ou um conjunto de objetos, que armazena propriedades, atributos e métodos semelhantes.

Em uma classe estão contidos atributos e operações.

• Atributos: representa todas as propriedades que uma classe armazena.
• Operações: também chamado métodos, representa tudo oque uma classe consegue fazer.

Se formos criar uma classe “pessoa”, o “nome” e a “data de nascimento” seria atributos, e “calcular idade” seria um método(operação).

Em uma representação gráfica a classe “pessoa” ficaria semelhante ao exemplo abaixo.

Benefícios de se utilizar diagrama de classes

Utilizar diagrama de classes traz uma série de benefícios para qualquer empresa, grupo ou organização, alguns desses benefícios são:

1. Ilustra intuitivamente os modelos de dados utilizados no sistema.
2. Fornece uma visão geral do esquemático da aplicação.
3. Permite facilmente identificar algum dado ou funcionalidade que falta ser incluído no desenvolvimento do sistema.
4. Úteis para desenvolvedores utilizarem como base e auxilia outros membros da equipe terem uma noção melhor das regras de negócio aplicadas na aplicação.
5. Permite outros profissionais que não tenham conhecimento de programação modelar sistemas com uma visão mais focada no negócio e menos na tecnicidade da implementação.

Relações entre classes

As classes de um sistema podem interagir entre si de diversas formas.

Uma classe pode se relacionar com nenhuma, uma ou até várias outras classes.

Um relacionamento entre classes pode ser de alguns tipos diferentes, os mais comuns de serem vistos em aplicações no dia-a-dia estão citados abaixo.

Herança

É um estilo de relacionamento onde uma classe herda as características de outra.

Este relacionamento também pode ser chamado generalização.

É comum chamar a classe que tem suas características herdadas de mãe e a herdeira de filha.

Existe também a nomenclatura de classe generalizada e classe especializada para esse relacionamento.

Na prática, esse relacionamento é muito comum, onde uma classe precisa de algumas funcionalidades específicas de uma classe mais abrangente.

Este relacionamento evita a reescrita de código desnecessariamente.

Em UML um conector com uma seta em uma das prontas é utilizada para representar a herança.

A ponta da seta aponta para a classe generalizada que fornece os recursos para a classe especializada.

Associação

É um estilo de relacionamento simples, onde as classes são independentes entre si, porém se relacionam em algum momento.

Essa relação pode ser apenas conceitual, sem implicação prática na implementação ou podem estar correlacionadas por alguma chave.

O conector correspondente a este relacionamento em UML é um conector simples sem pontas.

Composição

Nesse relacionamento uma classe depende de outra para existir.

No nosso exemplo podemos dizer que o salário só existe se um funcionário existir, isso é, a classe salário não faz sentido isoladamente.

Em UML um conector com um diamante hachurado na ponta é utilizado para apontar a classe com a dependência.

Agregação

É um estilo de relacionamento semelhante à composição, porém na agregação a classe consegue viver sem a outra.

Em UML um conector com um diamante vazado é utilizado para indicar agregação.

Exemplo de diagrama de classes

Um diagrama de classes para representar superficialmente uma relação de trabalho entre um funcionário e uma empresa poderia ser elaborado da seguinte forma.

Nesse caso:

• Funcionário herda as características de pessoa.
• Funcionário deve ter um salário.
• Funcionário está relacionado a empresa.
• Empresa pode ter ou não um prédio.

Nomear relacionamentos

Uma prática comum é “batizar” os relacionamentos com algum nome significativo.

Isso é realizado para facilitar a legibilidade e deixar o diagrama ainda mais intuitivo.

Existem algumas boas práticas ao nomear relacionamentos, algumas dessas são:

• Escrever o nome no centro do conector de relacionamento.
• O nome deve fazer sentido e ser significativo, às vezes um nome não é necessário, nesses casos nomear o relacionamento só poluirá visualmente o diagrama.
• Uma seta perpendicular ao conector pode ser utilizado(sendo recomendado) para deixar claro a direção da descrição do relacionamento.

Abaixo observamos o exemplo anterior com os relacionamentos sendo nomeados.

Diferentes perspectivas de diagrama de classes

Um diagrama de classe pode ser utilizado em diferentes contextos, onde em alguns caso uma representação mais simples e menos precisa pode até sem preferível.

Isso acontece porque muitas vezes o diagrama só é utilizado para explicar ou elaborar uma ideia em um estágio muito inicial.

Em geral, existem três tipos diferentes de diagrama de classes, sendo eles, do mais simples para o mais completo:

• Conceitual: pode ser descrito como um rascunho inicial de um produto. Normalmente representa apenas as coisas mais óbvias e claras e serve apenas para conceituar o domínio em estudo.
• Especificação: serve para descrever um produto abstratamente, sem se preocupar com tecnicidades da implantação, porém representando todos os componentes e funcionalidades.
• Implementação: são diagramas mais complexos, feitos cobrindo todas as possibilidades da aplicação. Utilizado para facilitar os desenvolvedores a implementar a solução.

Como criar um bom Diagrama de Classe UML

Para criar um bom diagrama de classe UML, é necessário seguir alguns passos básicos que vão auxiliar na construção da estrutura do sistema.

Abaixo, segue um guia com os passos necessários para criar um diagrama de classe UML:

Passo 1 - Identificar as classes do sistema

O primeiro passo para criar um diagrama de classe UML é identificar as classes que farão parte do sistema.

É importante ter um conhecimento prévio sobre a estrutura do sistema para que seja possível definir as classes e suas relações. Geralmente, as classes são definidas a partir dos requisitos do sistema e dos objetos que o compõem.

Passo 2 - Definir os atributos e métodos de cada classe

Após identificar as classes do sistema, é preciso definir os atributos e métodos de cada classe.

Os atributos representam as informações que serão armazenadas em cada classe, enquanto os métodos representam as operações que podem ser realizadas em cada classe.

Passo 3 - Identificar as relações entre as classes

Após definir as classes e seus respectivos atributos e métodos, é preciso identificar as relações entre as classes.

Para identificar as relações, é possível utilizar os conceitos de herança, associação, composição e agregação mostrados na seção anterior.

É importante definir essas relações para que seja possível entender como as classes interagem entre si.

Passo 4 - Representar as classes e suas relações em um diagrama

Com todas as informações definidas, é possível representar as classes e suas relações em um diagrama de classe UML.

Existem várias ferramentas disponíveis para criar o diagrama de classe UML, como o Lucidchart, o Visual Paradigm e o Enterprise Architect.

É importante escolher uma ferramenta que atenda às necessidades do projeto e que possua recursos para criar o diagrama de classe UML de forma completa e eficiente.

Aplicações do Diagrama de Classe UML

O Diagrama de Classe UML é uma ferramenta muito útil para o desenvolvimento de software, pois permite a representação visual da estrutura do sistema e das relações entre as classes.

Com essa representação das relações, é possível entender melhor a arquitetura do sistema e identificar possíveis problemas de design antes mesmo de começar a implementação.

Além disso, o Diagrama de Classe UML pode ser utilizado em várias etapas do desenvolvimento de software, como na análise de requisitos, na modelagem de dados, no design da arquitetura e na documentação do sistema.

Ele também pode ser utilizado por diferentes perfis de profissionais, como desenvolvedores, analistas de sistemas, arquitetos de software e gerentes de projeto.

Conclusão

Percebemos que diagramas de classes podem ser utilizadas em diversos momentos do desenvolvimento de uma aplicação.

Utiliza-los trazem diversos benefícios, e pode ser utilizado inclusive como ponto de encontro de ideias de diferentes áreas de uma organização.

Essa troca de ideia utilizando diagrama de classes é viável, pois o seu conceito é simples de entender, e todos conseguem elaborar e utilizar com pouco tempo de estudo.

Também pode ser útil para elaborar novas ideias e funcionalidades para ser apresentadas para outros membros da equipe.