Modelado Estructural Avanzado

5.1 Definición general

El modelado estructural en UML (Unified Modeling Language) se refiere a la representación de la estructura estática del sistema, es decir, cómo están organizados sus elementos (clases, objetos, relaciones, interfaces, etc.).

Se diferencia del modelado dinámico, que se enfoca en el comportamiento (interacciones, eventos, flujos).

5.2. Niveles de abstracción

La UML permite modelar un sistema en varios niveles de detalle, lo cual es crucial para diferenciar entre lo que se quiere hacer, cómo se piensa hacer y cómo se implementa finalmente.

✦ Conceptual

• Qué es: representación del dominio de forma abstracta, sin pensar en software aún.
• Ejemplo: En una tienda, tienes conceptos como Cliente, Producto, Pedido.

✦ Especificación

• Qué es: definición de interfaces del sistema (cómo interactúan los componentes entre sí).
• Ejemplo: Sabemos que Cliente puede “realizarPedido()”, pero no cómo lo hace.

✦ Implementación

• Qué es: ya vemos el detalle real en código, clases, métodos, campos.
• Ejemplo: Cliente tiene List<Pedido> como atributo, y un método crearPedido().

5.3 Elementos del modelo estructural

Atributos

• A nivel conceptual: identifican propiedades relevantes. Ej: nombre de un Cliente.
• A nivel de especificación: decides tipos y restricciones (e.g., nombre: String, obligatorio).
• A nivel de implementación: el atributo es un campo real en una clase.

Operaciones

• A nivel conceptual: representan responsabilidades. Ej: realizarPedido().
• A nivel de especificación: se definen visibilidad, parámetros, excepciones.
• También se incluyen operaciones privadas y protegidas, no visibles externamente.

Alcance

Define si el atributo es de instancia (cada objeto lo tiene) o de clase (compartido).

• Ejemplo:

class Usuario {
    static int totalUsuarios; // atributo de clase (subrayado en UML)
    String nombre;            // atributo de instancia
}
    ```

# 5.4 Asociaciones y relaciones

### Asociación
Relación estructural entre clases. A distintos niveles, implica cosas distintas:

- **Conceptual**: denota **navegabilidad**: puedes ir de `Pedido` a `Cliente`.
- **Especificación**: muestra **responsabilidades** e **interfaces**.
- **Implementación**: implica una **estructura de datos** (por ejemplo, una lista).

```java
class Cliente {
    List<Pedido> pedidos; // Asociación 1 a muchos
}

Clase Asociación

Una asociación que necesita atributos propios se modela como clase. Ejemplo: Relación Matricula entre Estudiante y Curso con atributo nota.

Composición vs Agregación

• Agregación: relación débil. Las partes pueden vivir sin el todo.
• Composición: relación fuerte. Las partes viven y mueren con el todo.

class Pedido {
    private List<LineaPedido> lineas; // Composición: LineaPedido no existe sin Pedido
}

5.5 Mecanismos de extensibilidad

UML es extensible para adaptarse a dominios específicos:

✦ Estereotipos (<< >>)

Permiten crear nuevos elementos especializados.

• Ej: <<controller>>, <<entity>>, <<boundary>> en MVC.

✦ Valores etiquetados

Metadatos asociados a elementos UML. Ej: versión = 1.0.

✦ Restricciones

Condiciones que deben cumplirse ({ordered}, {unique}, {readOnly}).

5.6 Clasificadores

Un clasificador es un concepto general que agrupa cosas como:

• Clases
• Interfaces
• Componentes
• Casos de uso

Tienen instancias, atributos, operaciones y pueden participar en relaciones.

5.7 Visibilidad

Controla quién puede acceder a atributos u operaciones:

Símbolo	Nivel	Significado
+	Pública	Accesible desde cualquier clase
-	Privada	Solo accesible dentro de la clase
#	Protegida	Accesible desde subclases
~	De paquete	Accesible solo dentro del mismo paquete

class Cliente {
    private String nombre;   // (-)
    protected void validar(); // (#)
    public void comprar();  // (+)
}

5.8 Interfaces y realización

✦ ¿Qué es una interfaz?

Una colección de operaciones sin implementación ni atributos.

• No define estructura.
• Define qué se debe hacer, no cómo.
• Puede participar en:
  • Generalización
  • Dependencia
  • Asociación
  • Realización

interface Imprimible {
    void imprimir();
}

class Factura implements Imprimible {
    public void imprimir() {
        // implementación concreta
    }
}

📌 Realización es la relación entre una interfaz y una clase que garantiza cumplir ese contrato.