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Sumário 1. IBM Rational® Software Modeler .......................................................................................... 1

2. Criando o Perfil GeoProfile .................................................................................................... 2

3. Adicionando Restrições OCL ................................................................................................. 9

4. Adicionando Ícones aos Estereótipos ................................................................................. 13

5. Aplicando o Perfil GeoProfile .............................................................................................. 14

1. IBM Rational® Software Modeler

O Rational® Software Modeler (RSM) é uma ferramenta CASE comercial que nos

permite criar digramas e perfis UML; atualmente o RSM faz parte do Rational®

Software Architect que está sobre licença da IBM. Esta ferramenta apresentou-se

como uma ótima alternativa para a especificação de perfis, oferecendo recursos como

o suporte à linguagem OCL para definição de constraints, inclusão de ícones nos

estereótipos e possibilidade de importação e exportação em vários formatos incluindo

XMI (XML Metadata Interchange).

Ambiente de trabalho do Rational® Sofware Architect

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Outra vantagem desta ferramenta é ser multilinguagem. Este tutorial foi feito

utilizando-se a versão 8.0 da ferramenta com idioma Português.

2. Criando o Perfil GeoProfile

A criação de perfis UML na ferramenta RSM é realizada de forma bastante intuitiva.

Para criar um novo projeto de perfil, basta clicar em: Arquivo -> Novo -> Projeto ->

Modelagem -> Extensibilidade da UML -> Projeto de Perfil UML.

Uma janela é então aberta para definir o nome do projeto. Ao clicar em Avançar uma

nova janela é aberta, como ilustrado na figura abaixo, para se adicionar o nome e

outras propriedades do perfil. Escreva GeoProfile no campo Nome do Perfil.

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Feito isso, basta clicar em Concluir e o projeto com o perfil será criado e estará disponível

para manipulação no “Explorador de Projeto” da ferramenta.

A seguir, devem ser adicionados os elementos da UML ao perfil. Para isso, basta

selecionar o perfil no Explorador de Projetos e clicar com o botão direito do mouse

nele e depois em Incluir Diagrama -> Diagrama de Classes.

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Com o diagrama de classes criado, é possível adicionar, de forma visual, os elementos

de extensão da UML ao perfil como, por exemplo, os estereótipos, metaclasses e

tagged values.

Primeiro vamos criar os estereótipos do GeoProfile, vamos começar com os

estereótipos para objetos de rede (NetworkObj, Arc, Node, UnidirectionalArc e

BidirectionalArc). Adicione os elementos Estereótipo, como mostrados na figura

abaixo. Perceba que os estereótipos NetworkObj e Arc são abstratos. Para colocar um

estereótipo como abstrato basta selecioná-lo no modelo e marcar a opção Resumo na

aba inferior Geral.

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Depois use o elemento Generalização, de forma a deixar o perfil como mostrado

abaixo.

O próximo passo é estender a metaclasse Class da UML utilizando os estereótipos

criados, para isso adicione o elemento Metaclasse, na janela que aparece selecione a

metaclasse Class, adicione ao projeto e dê OK.

A metaclasse “Class” irá aparecer no diagrama, agora vamos estender a metaclasse

utilizando o estereótipo criado, basta utilizar o elemento Extensão.

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Agora vamos estender a metaclasse Association, criando os estereótipos que lida com

os relacionamentos topológicos entre as classes geográficas. Existem seis tipos

diferentes de relacionamentos topológicos no GeoProfile, vamos criar apenas um para

exemplo.

Primeiro, crie um elemento Estereótipo e dê a ele o nome “Temporal”. Agora inclua

um elemento Metaclasse, mas desta vez selecione a metaclasse Association e então

utilize o elemento Extensão para estender a metaclasse Association com o estereótipo

criado, como mostra a figura abaixo.

Um estereótipo pode possuir propriedades, as quais podem ser referidas como tag

definitions. Quando um estereótipo é aplicado em um elemento do modelo, os valores

das propriedades, referidas no perfil como tagged values, podem ser manipuladas no

modelo.

O próximo passo é criar o estereótipo TemporalObject, que se refere a objetos

geográficos com aspectos temporais, e suas enumerações (tagged values). O

GeoProfile define dois tipos de enumeração, TemporalPrimitive e TemporalType.

Inclua no esquema dois elementos do tipo Enumeração e nomeie-os como

TemporalPrimitive e TemporalType.

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Adicione os Literais de Enumeração (instant e interval) em TemporalPrimitive e

(valid_time, transaction_time e bitemporal) em TemporalType, veja figura abaixo.

Agora, adicione ao esquema o estereótipo TemporalObj e inclua dois atributos com

tipos das enumerações criadas anteriormente: temporalPrimitive do tipo

TemporalPrimitive e temporalType do tipo TemporalType.

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Para adicionar o tipo do atributo, basta selecioná-lo dentro do estereótipo ou na aba

Explorador de Projetos, e na barra inferior Geral clique no botão Selecionar Tipo e

selecione o tipo na janela que aparece, veja na figura abaixo.

Basta agora estendermos a metaclasse Class novamente para o estereótipo criado;

inclua mais um elemento Extensão do estereótipo TemporalObj para a metaclasse

Class.

Com isso já é possível criar o diagrama do perfil para os estereótipos do GeoProfile

totalmente de acordo com sua especificação; inclua os demais Estereótipos,

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Generalizações e Extensões que faltam de forma a deixar o modelo como se segue.

Depois salve o modelo.

Estereótipos do GeoProfile

3. Adicionando Restrições OCL

A ferramenta RSM oferece suporte à linguagem OCL para definição de constraints,

sendo as mesmas utilizadas para validar o esquema conceitual gerado. Dessa forma, as

restrições OCL descritas nesta seção sempre possuem como contexto um estereótipo

do GeoProfile, além de serem invariantes.

As restrições especificadas para o GeoProfile basicamente evitam a ocorrência de três

tipos de erros: adição de estereótipos incompatíveis a um mesmo elemento; má

construção de redes; e adição de relacionamentos topológicos impossíveis de

acontecer entre dois elementos (ex.: relacionamento Cross entre dois objetos

geográficos com representação de ponto). Estes três grupos de restrições são

analisados a seguir.

Para declarar Constraints, primeiro clique com o botão direito sobre o estereótipo ao

qual se deseja aplicar a restrição e, no menu, escolha Incluir UML -> Restrição.

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Na caixa de edição que aparece, adicione a restrição OCL referente ao estereótipo.

A adição das constraints também pode ser feita pelo Explorador de Projeto.

As propriedades de cada restrição podem ser manipuladas na aba inferior Geral,

selecionando-se o objeto. No campo Nome digite o nome da restrição, e no campo

Idioma e corpo correspondente digite OCL. Caso haja algum erro na validação da

restrição, uma mensagem der erro será mostrada.

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As restrições do GeoProfile serão descritas abaixo, adicione-as ao perfil criado. O

campo context refere-se à qual estereótipo a restrição será aplicada.

Restrições OCL para verificação da existência de estereótipos incompatíveis em uma

mesma classe do esquema.

A context GeoField

self.base_Class.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Point' or s.name = 'Line' or s.name = 'Polygon' or s.name = 'ComplexSpatialObj') -> isEmpty()

B context Network

self.base_Class.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Point' or s.name = 'Line' or s.name = 'Polygon' or s.name = 'ComplexSpatialObj' or s.name = 'TIN' or s.name = 'Isolines' or s.name = 'GridOfCells' or s.name = 'AdjPolygons' or s.name = 'GridOfPoints' or s.name = 'IrregularPoints' or s.name = 'Node' or s.name = 'UnidirectionalArc' or s.name = 'BidirectionalArc') -> isEmpty()

C context NetworkObj

self.base_Class.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'TIN' or s.name = 'Isolines' or s.name = 'GridOfCells' or s.name = 'AdjPolygons' or s.name = 'GridOfPoints' or s.name = 'IrregularPoints') -> isEmpty()

D context Node

self.base_Class.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'UnidirectionalArc' or s.name = 'BidirectionalArc') -> isEmpty()

E context UnidirectionalArc

self.base_Class.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'BidirectionalArc') -> isEmpty()

Restrições OCL para verificação da existência de estereótipos incompatíveis em uma

mesma associação do esquema.

F context Cross

self.base_Association.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Disjoint' or s.name = 'In' or s.name = 'Overlap' or s.name = 'Touch') -> isEmpty()

G self.base_Association.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Cross' or

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context Disjoint s.name = 'In' or s.name = 'Overlap' or s.name = 'Touch') -> isEmpty()

H context In

self.base_Association.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Disjoint' or s.name = 'Cross' or s.name = 'Overlap' or s.name = 'Touch') -> isEmpty()

I context Overlap

self.base_Association.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Disjoint' or s.name = 'Cross' or s.name = 'In' or s.name = 'Touch') -> isEmpty()

J context Touch

self.base_Association.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Disjoint' or s.name = 'Cross' or s.name = 'In' or s.name = 'Overlap') -> isEmpty()

Restrições OCL para validação das redes definidas no esquema.

K context Network

not self.base_Class.ownedAttribute.association.memberEnd.class.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Node') -> isEmpty()

L context Network

not self.base_Class.ownedAttribute.association.memberEnd.class .getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'UnidirectionalArc' or s.name = 'BidirectionalArc') -> isEmpty()

M context Arc

not self.base_Class.ownedAttribute.association.memberEnd.class .getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Node') -> isEmpty()

N context Node

not self.base_Class.ownedAttribute.association.memberEnd.class .getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'UnidirectionalArc' or s.name = 'BidirectionalArc') -> isEmpty()

Restrições OCL para validação de relacionamentos topológicos do tipo In e Disjoint.

O context In

self.base_Association.memberEnd.class -> forAll (c | c.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Point' or s.name = 'Line' or s.name = 'Polygon') -> notEmpty())

P context Disjoint

self.base_Association.memberEnd.class -> forAll (c | c.getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Point' or s.name = 'Line' or s.name = 'Polygon') -> notEmpty())

Restrições OCL para validação de relacionamentos topológicos do tipo Cross, Overlap e

Touch.

Q context Cross

let classes : OrderedSet(Class) = self.base_Association.memberEnd.class -> asOrderedSet() in ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() ) or ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() ) or ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() )

R context Overlap

let classes : OrderedSet(Class) = self.base_Association.memberEnd.class -> asOrderedSet() in ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() ) or

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((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() )

S context Touch

let classes : OrderedSet(Class) = self.base_Association.memberEnd.class -> asOrderedSet() in ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() ) or ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() ) or ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() ) or ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() ) or ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Point') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() ) or ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Polygon') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Point') -> notEmpty() ) or ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Point') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() ) or ((classes -> at(1)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Line') -> notEmpty() and (classes -> at(2)).getAppliedStereotypes() -> select(s | s.name = 'Point') -> notEmpty() )

Lembrando que as restrições OCL do GeoProfile validam apenas o esquema conceitual,

é válido dizer que um relacionamento topológico modelado entre classes que possuem

múltipla representação está conceitualmente correto se o tipo deste relacionamento

topológico puder existir para pelo menos uma representação geográfica das classes

envolvidas. Neste caso, cabe à aplicação restringir qual representação geográfica da

classe estará envolvida no relacionamento escolhido.

4. Adicionando Ícones aos Estereótipos

Ícones podem ser associados aos estereótipos para uma representação mais clara dos

elementos do diagrama.

Para associar um ícone a um estereótipo qualquer, selecione o estereótipo no modelo,

ou no Explorador de Projeto, e na aba Geral clique no botão Procurar no campo Ícone

para adicionar um ícone ao estereótipo.

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Agora você já pode adicionar os outros ícones dos demais estereótipos: Point, Line,

Polygon, ComplexSpatialObj, TemporalObj, TIN, Isolines, GridOfCells, GridOfPoints,

IrregularPoints, AdjPolygons, Node, UniderctionalArc, BidirectionalArc, Touch, In,

Cross, Overlap, Disjoint e Network.

Depois da especificação de todos os elementos do GeoProfile, ele poderá, então, ser

utilizado na modelagem de banco de dados geográficos. Os arquivos relacionados a

perfis na ferramenta serão salvos utilizando a extensão .EPX.

5. Aplicando o Perfil GeoProfile

Com o perfil criado, podemos utilizá-lo em nossa modelagem de classes geográficas.

Para utilizar o GeoProfile, comece criando um novo modelo: Arquivo -> Novo ->

Projeto de Modelo.

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Para aplicar o GeoProfile a um modelo, basta selecioná-lo e ir até a guia Propriedades,

e na aba Perfil clicar em “Incluir Perfil...”.

Depois, selecione o perfil no espaço de trabalho. Feito isso, os elementos adicionados

ao modelo poderão fazer uso dos estereótipos e constraints do GeoProfile.

Agora, com o perfil aplicado, é possível aplicarmos os estereótipos do GeoProfile nos

elementos UML. Ao incluir uma classe no modelo, por exemplo, basta ir à guia

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Propriedades, clicar em Estereótipos e depois em “Aplicar Estereótipos...”. Será

aberta uma janela com todos os estereótipos disponíveis.

Basta selecionar o estereótipo desejado e clicar em OK. O estereótipo será, então,

aplicado à classe correspondente.

Obs: Podemos aplicar mais de um estereótipo para uma mesma classe, as restrições

OCL descritas anteriormente impedem que estereótipos incompatíveis sejam aplicados

a uma mesma classe.

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Com o estereótipo aplicado à classe, é possível alterar algumas propriedades como,

por exemplo, a forma de visualização do mesmo. A ferramenta disponibiliza algumas

formas de visualização de estereótipos, a saber: Decoração e Texto, Decoração,

Imagem da Forma, Texto e Nenhum. Para realizar isso, basta selecionar a classe, clicar

com o botão direito do mouse nela e depois em: Filtros -> Estilo de Estereótipo e

Visibilidade e depois selecionar a forma desejada.

Obs: Há ocorrências de problemas na visualização de mais de um estereótipo por classe. Caso sejam aplicados mais de um estereótipo a uma classe, só será visualizado o ícone do primeiro estereótipo aplicado. Para contornar esse problema, deve-se optar pela visualização dos estereótipos na forma textual ou textual e ícone.

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Como definido no perfil GeoProfile, estereótipos também podem ser aplicados a relacionamentos. Adicione mais uma classe com um estereótipo qualquer e um elemento Associação entre elas.

Selecione o objeto Associação adicionado e adicione um estereótipo ao mesmo,

proceda da mesma forma como mostrado para objetos do tipo Classe.

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Outro tipo de objeto geográfico que pode ser encontrado em nossas aplicações são os

objetos temporais, definidos no GeoProfile como TemporalObj. Para este tipo de

objeto foram definidos dois tagged values, temporalType e temporalPrimitive. Para

definirmos seus valores, primeiro devemos adicionar uma classe no modelo com o

estereótipo TemporalObj.

O valor de cada tagged value para este tipo de objeto pode ser definido na aba

Estereótipos da janela Propriedades. A ferramenta RSM considera o primeiro valor

declarado como sendo o valor default.

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Por se tratar de uma ferramenta voltada para a criação de modelos utilizando a UML, outros elementos UML também podem ser adicionados ao modelo como pacotes, atributos, operações, tipos de dados, etc. Para adicionar novos elementos ao modelo, pode-se utilizar a aba Paleta, ou com um clique do botão direito sobre o modelo no Explorador de Projeto, no menu, escolha Incluir UML e todos os elementos possíveis de serem adicionados no modelo serão mostrados.

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Com isso, já é possível se criar um modelo UML completo para modelagem de banco

de dados geográficos na ferramenta RSM utilizando o GeoProfile. Um exemplo

“Escola” utilizando este perfil é mostrado abaixo.

Perceba que a as classes Cidade, Bairro e Escola possuem estereótipos do tipo

<<point>> e <<polygon>>, isso mostra como a classe poderá ser representada em uma

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aplicação geográfica. Bairro, por exemplo, pode ser representada como ponto ou

polígono, dependendo da escala. A classe Aluno, por sua vez, não possui estereótipo,

por se tratar de uma classe sem representação geográfica, logo, será criada como um

objeto Classe comum, sem aplicar nenhum estereótipo.

Note que também foram aplicados estereótipos aos relacionamentos. O estereótipo

<<in>> entre Bairro e Cidade mostra que topologicamente todo elemento Bairro está

dentro de um elemento Cidade, o mesmo vale para o relacionamento entre Escola e

Bairro. Não existe relacionamento topológico entre Aluno e Escola, logo, utilizamos

apenas um relacionamento do tipo Associação comum, sem aplicar nenhum

estereótipo.

O próximo passo agora é validar nosso modelo utilizando as restrições OCL do perfil

GeoProfile. Para isso, clique com o botão direito sobre o modelo no Explorador de

Projeto e no menu clique em Validar.

Caso haja algum erro na validação, uma mensagem de erro irá aparecer na aba

Problemas. Do contrário, a confirmação de validação aparecerá na aba Console.

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A ferramenta RSM também permite a importação e exportação de modelos no

formato XMI (XML Metadata Interchange) e outros formatos como Ecore, UML, etc.

Para isso, vá ao menu: Arquivo -> Importar/Exportar.

Para a opção Exportar, uma janela aparecerá mostrando os possíveis formatos para o qual o modelo pode ser exportado.

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Mais informações a respeito desta ferramenta podem ser encontradas no sitio:

http://www.ibm.com/developerworks/rational/products/rsm/