Cómo: Definir restricciones de validación para modelos UML

Artículo
02/19/2013

En Visual Studio Ultimate, puede definir restricciones de validación que prueben si el modelo cumple una condición especificada.Por ejemplo, puede definir una restricción para asegurarse de que un usuario no crea ningún bucle de relaciones de herencia.La restricción se invoca cuando el usuario intenta abrir o guardar el modelo, aunque también se puede invocar manualmente.Si se produce un error en la restricción, se agrega un mensaje de error que se haya definido a la ventana de error.Puede empaquetar estas restricciones en una Extensión de integración de Visual Studio (VSIX) y distribuirla a otros usuarios de Visual Studio Ultimate.

También puede definir restricciones que validan el modelo respecto a recursos externos como bases de datos.

[!NOTA]

Si desea validar código de programa con un diagrama de capas, vea Agregar validación de arquitectura personalizada a diagramas de capas.

Requisitos

Visual Studio SDK, del que puede obtener Galería de Visual Studio.
El SDK de visualización y modelado de Visual Studio, de las que puede obtener El SDK de visualización y modelado de Visual Studio en galería codificada.

Aplicar restricciones de validación

Las restricciones de validación se aplican en tres casos: al guardar un modelo; al abrir un modelo; y al hacer clic en Validar modelo UML en el menú Arquitectura.En cada caso, solo se aplicarán las restricciones definidas para ese caso, aunque normalmente cada restricción se definiría para aplicarse en más de un caso.

Los errores de validación se notifican en la ventana de errores de Visual Studio y puede hacer doble clic en el error para seleccionar los elementos del modelo que tienen un error.

Para obtener más información sobre cómo aplicar la validación, vea Validar un modelo UML.

Definir extensiones de validación

Para crear una extensión de validación para un diseñador UML, se debe crear una clase que defina las restricciones de validación e incrustarla en una extensión de integración de Visual Studio (VSIX).Las extensiones VSIX actúan como contenedores que instalan la restricción.Hay dos métodos alternativos de definir una extensión de validación:

Crear una extensión de validación en un VSIX propio utilizando una plantilla de proyecto. Este es el método más rápido.Utilícelo si no desea combinar las restricciones de validación con otros tipos de extensiones, como comandos de menú, elementos de cuadro de herramientas personalizados o controladores de gestos.Puede definir varias restricciones en una clase.
Crear clases de validación y proyectos VSIX independientes. Use este método si desea combinar varios tipos de extensiones en la misma VSIX.Por ejemplo, si el comando de menú espera que el modelo respete restricciones concretas, podría incrustarlo en la misma VSIX como método de validación.

Para crear una extensión de validación en una VSIX propia

En el cuadro de diálogo Nuevo proyecto, en Proyectos de modelado, seleccione Extensión de validación.
Abra el archivo .cs en el nuevo proyecto y modifique la clase para implementar la restricción de validación.

Para obtener más información, vea Implementar la restricción de validación.

Importante

Asegúrese de que los archivos .cs contienen la siguiente instrucción using:

using Microsoft.VisualStudio.ArchitectureTools.Extensibility.Uml;
Puede agregar restricciones adicionales definiendo nuevos métodos.Para identificar un método como un método de validación, se debe etiquetar con los atributos de la misma manera que el método de validación inicial.
Pruebe las restricciones presionando F5.Para obtener más información, vea Ejecutar validaciones.
Instale el comando de menú en otro equipo copiando el archivo bin\*\*.vsix que compila el proyecto.Para obtener más información, vea Instalar restricciones de validación.

Importante
Asegúrese de que los archivos .cs contienen la siguiente instrucción using: using Microsoft.VisualStudio.ArchitectureTools.Extensibility.Uml;

Cuando se agregan otros archivos .cs, normalmente se requieren las siguientes instrucciones using:

using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel.Composition;
using System.Linq;
using Microsoft.VisualStudio.ArchitectureTools.Extensibility.Uml;
using Microsoft.VisualStudio.Modeling.Validation;
using Microsoft.VisualStudio.Uml.Classes;

A continuación se muestra el procedimiento alternativo:

Para crear una restricción de validación independiente en un proyecto de biblioteca de clases

Cree un proyecto de biblioteca de clases, ya sea agregándolo a una solución VSIX existente o creando una nueva solución.
1. en el menú de Archivo , elija Nuevo, proyecto.
2. En Plantillas instaladas, expanda Visual C# o Visual Basicy, en la columna central elija Biblioteca de clases.
A menos que la solución ya contiene uno, cree un proyecto VSIX:
1. En Explorador de soluciones, en el menú contextual de la solución, elija Agregar, Nuevo proyecto.
2. En Plantillas instaladas, expanda Visual C# o Visual Basic, y elija Extensibilidad.En la columna central, haga clic en Proyecto VSIX.
Establezca el proyecto VSIX como proyecto de inicio de la solución.
- En el explorador de soluciones, en el menú contextual del proyecto VSIX elija Establecer como proyecto de inicio.
En source.extension.vsixmanifest, en Contenido, agregue el proyecto de biblioteca de clases como un componente MEF:
1. En la pestaña de metadatos , establezca un nombre para el proyecto VSIX.
2. En la pestaña de Destinos de instalación , establezca Visual Studio Ultimate y Premium como destinos.
3. En la pestaña de Activos , elija Nuevoy, en el cuadro de diálogo, establezca:
  
  Tipo = Componente MEF
  
  Origen = Un proyecto de la solución actual
  
  Proyecto = El proyecto de biblioteca de clases

Para definir la clase Validación

No necesita este procedimiento si ha creado una clase de validación con una VSIX propia a partir de la plantilla de proyecto de validación.
En el proyecto de validación de clases, agregue referencias a los ensamblados de .NET siguientes:

Microsoft.VisualStudio.Modeling.Sdk.11.0

Microsoft.VisualStudio.ArchitectureTools.Extensibility.Uml

Microsoft.VisualStudio.Uml.Interfaces

System.ComponentModel.Composition

Agregue un archivo al proyecto de biblioteca de clases con código similar al siguiente ejemplo.

Cada restricción de validación está incluida dentro de un método que se marca con un atributo concreto.El método acepta un parámetro de un tipo de elemento del modelo.Cuando se invoca la validación, el marco de validación aplicará cada método de validación a cada elemento del modelo que se ajuste a su tipo de parámetro.
Puede situar estos métodos en cualquier clase y espacio de nombres.Cámbielos según sus preferencias.

using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel.Composition;
using System.Linq;
using Microsoft.VisualStudio.Modeling.Validation;
using Microsoft.VisualStudio.ArchitectureTools.Extensibility.Uml;
using Microsoft.VisualStudio.Uml.Classes;
// You might also need the other Microsoft.VisualStudio.Uml namespaces.

namespace Validation
{
  public class MyValidationExtensions
  {
    // SAMPLE VALIDATION METHOD.
    // All validation methods have the following attributes.
    [Export(typeof(System.Action<ValidationContext, object>))]
    [ValidationMethod(
       ValidationCategories.Save
     | ValidationCategories.Open
     | ValidationCategories.Menu)]
    public void ValidateClassNames
      (ValidationContext context, 
       // This type determines what elements 
       // will be validated by this method:
       IClass elementToValidate)
    {
      // A validation method should not change the model.

      List<string> attributeNames = new List<string>();
      foreach (IProperty attribute in elementToValidate.OwnedAttributes)
      {
        string name = attribute.Name;
        if (!string.IsNullOrEmpty(name) && attributeNames.Contains(name))
        {
          context.LogError(
            string.Format("Duplicate attribute name '{0}' in class {1}", name, elementToValidate.Name),
            "001", elementToValidate);
        }
        attributeNames.Add(name);
      }

    }
    // Add more validation methods for different element types.
  }
}

Ejecutar una restricción de validación

A efectos de prueba, ejecute los métodos de validación en modo de depuración.

Para probar la restricción de validación

Presione F5, o en el menú de Depurar , elija Iniciar depuración.

Se iniciará una instancia experimental de Visual Studio.

Solución de problemas: si no se inicia un nuevo Visual Studio:
- Si tiene más de un proyecto, asegúrese de que el proyecto VSIX está configurado como proyecto de inicio de la solución.
- En el explorador de soluciones, en el menú contextual de inicio o sólo del proyecto, elija Propiedades.En el editor de propiedades del proyecto, seleccione la pestaña de Depurar .Asegúrese de que la cadena del campo Programa externo de inicio es el nombre de ruta de acceso completo de Visual Studio, normalmente:
  
  C:\Archivos de programa\Microsoft Visual Studio 11.0\Common7\IDE\devenv.exe
En la instancia experimental de Visual Studio, abra o cree un proyecto de modelado, y abra o cree un diagrama de modelado.
Para configurar una prueba para la restricción de ejemplo indicada en la sección anterior:
1. Abra un diagrama de clases.
2. Cree una clase y agregue dos atributos que tengan el mismo nombre.
En el menú contextual en cualquier parte del diagrama, elija Validar.
Cualquier error del modelo se notificará en la ventana de errores.
Haga doble clic en el informe de errores.Si los elementos mencionados en el informe están visibles en la pantalla, aparecerán resaltados.

Solución de problemas: si el comando Validar no aparece en el menú, asegúrese de que:
- El proyecto de validación se muestra como componente MEF en la pestaña de Activos en source.extensions.manifest en el proyecto VSIX.
- Los atributos ValidationMethod y Export correctos están adjuntados a los métodos de validación.
- ValidationCategories.Menu está incluido en el argumento del atributo ValidationMethod y se compone de otros valores mediante el operador lógico OR (|).
- Los parámetros de todos los atributos Import y Export son válidos.

Evaluar la restricción

El método de validación debe determinar si la restricción de validación que desea aplicar es true o false.Si es true, no debería hacer nada.Si es false, debería notificar un error utilizando los métodos proporcionados por el parámetro ValidationContext.

[!NOTA]

Los métodos de validación no deberían cambiar el modelo.No hay ninguna garantía de en qué momento ni en qué orden se van a ejecutar las restricciones.Si tiene que pasar información entre ejecuciones sucesivas de un método de validación en una ejecución de validación, puede utilizar la memoria caché del contexto que se describe en Coordinar varias validaciones.

Por ejemplo, si desea comprobar que cada tipo (clase, interfaz o enumerador) tiene un nombre de al menos tres caracteres de longitud, podría utilizar este método:

public void ValidateTypeName(ValidationContext context, IType type)
{
  if (!string.IsNullOrEmpty(type.Name) && type.Name.Length < 3)
  {
    context.LogError(
      string.Format("Type name {0} is too short", type.Name),
               "001", type);
   }
 }

Vea Programar con la API de UML para obtener información sobre los métodos y tipos que puede usar para leer el modelo y navegar por él.

Métodos de restricción de validación

Cada restricción de validación se define mediante un método de la forma siguiente:

[Export(typeof(System.Action<ValidationContext, object>))]
 [ValidationMethod(ValidationCategories.Save 
  | ValidationCategories.Menu 
  | ValidationCategories.Open)]
public void ValidateSomething
  (ValidationContext context, IClassifier elementToValidate)
{...}

Los atributos y parámetros de cada método de validación son los siguientes:

[Export(typeof(System.Action <ValidationContext, object>))]

Define el método como una restricción de validación utilizando Managed Extensibility Framework (MEF).

[ValidationMethod (ValidationCategories.Menu)]

Especifica cuándo se ejecutará la validación.Utilice un operador OR (|) bit a bit si desea combinar varias opciones.

Menu = invocado por el menú Validar.

Save = invocado al guardar el modelo.

Open = invocado al abrir el modelo.Load = invocado al guardar el modelo, pero en caso de una contravención advierte al usuario que puede que no sea posible volver a abrir el modelo.También se invoca durante la carga, antes de que se analice el modelo.

public void ValidateSomething

(ValidationContext context,

IElement element)

Reemplace el segundo parámetro IElement por el tipo de elemento al que desea aplicar la restricción.El método restricción se invocará en todos los elementos del tipo especificado.

El nombre del método es indiferente.

Puede definir tantos métodos de validación como desee, con diferentes tipos en el segundo parámetro.Cuando se invoca la validación, se llamará a cada método de validación en cada elemento del modelo que se ajusta al tipo de parámetro.

Notificar errores de validación

Para crear un informe de errores, utilice los métodos proporcionados por ValidationContext:

context.LogError("error string", errorCode, elementsWithError);

"error string" aparece en la lista de errores de Visual Studio.
errorCode es una cadena que debe ser un identificador único del error.
elementsWithError identifica los elementos del modelo.Cuando el usuario hace doble clic en el informe de errores, se seleccionará la forma que representa este elemento.

LogError(),LogWarning() y LogMessage() colocan los mensajes en secciones diferentes de la lista de errores.

Cómo se aplican los métodos de validación

La validación se aplica a cada elemento del modelo, incluidas las relaciones y las partes de elementos mayores, como atributos de una clase y parámetros de una operación.

Cada método de validación se aplica a cada elemento que se ajusta al tipo de su segundo parámetro.Esto significa que si, por ejemplo, define un método de validación con un segundo parámetro de IUseCase y otro con su supertipo IElement, ambos métodos se aplicarán a cada caso de uso en el modelo.

La jerarquía de tipos se resume en Tipos de elementos del modelo.

También puede tener acceso a los elementos siguiendo las relaciones.Por ejemplo, si fuera a definir un método de validación en IClass, podría recorrer sus propias propiedades:

public void ValidateTypeName(ValidationContext context, IClass c)
{
   foreach (IProperty property in c.OwnedAttributes)
   {
       if (property.Name.Length < 3)
       {
            context.LogError(
                 string.Format(
                        "Property name {0} is too short", 
                        property.Name), 
                 "001", property);
        }
   }
}

Crear un método de validación en el modelo

Si desea asegurarse de que se llama a un método de validación exactamente una vez durante cada validación ejecutada, puede validar IModel:

using Microsoft.VisualStudio.Uml.AuxiliaryConstructs; ...
[Export(typeof(System.Action<ValidationContext, object>))]
[ValidationMethod(ValidationCategories.Menu)]
public void ValidateModel(ValidationContext context, IModel model)
{  foreach (IElement element in model.OwnedElements)
   { ...

Validar formas y diagramas

Los métodos de validación no se invocan en elementos de visualización como los diagramas y las formas, porque el propósito principal de los métodos de validación es validar el modelo.Pero puede tener acceso al diagrama actual utilizando el contexto del diagrama.

En su clase de validación, declare DiagramContext como una propiedad importada:

using Microsoft.VisualStudio.ArchitectureTools.Extensibility.Presentation; 
...
[Import]
public IDiagramContext DiagramContext { get; set; }

En un método de validación, puede utilizar DiagramContext para tener acceso al diagrama que tiene el foco en la actualidad, si hay alguno:

[Export(typeof(System.Action<ValidationContext, object>))]
[ValidationMethod(ValidationCategories.Menu)]
public void ValidateModel(ValidationContext context, IModel model)
{
  IDiagram focusDiagram = DiagramContext.CurrentDiagram;
  if (focusDiagram != null)
  {
    foreach (IShape<IUseCase> useCaseShape in
              focusDiagram.GetChildShapes<IUseCase>())
    { ...

Para registrar un error, debe obtener el elemento del modelo que la forma representa, porque no puede pasar una forma a LogError:

       IUseCase useCase = useCaseShape.Element;
       context.LogError(... , usecase);

Coordinar varias validaciones

Cuando se invoca la validación, por ejemplo, a través de un usuario desde un menú de diagrama, cada método de validación se aplica a cada elemento del modelo.Esto significa que, en una única invocación del marco de validación, el mismo método se puede aplicar muchas veces a distintos elementos.

Esto presenta un problema para las validaciones que se encargan de las relaciones entre elementos.Puede escribir una validación que se inicie, por ejemplo, en un caso de uso y recorra las relaciones de include para comprobar que no hay ningún bucle.Sin embargo, cuando el método se aplica a cada caso de uso de un modelo que tiene muchos vínculos include, es probable que procese repetidamente las mismas áreas del modelo.

Para evitar esta situación, existe una memoria caché del contexto en la que la información se conserva durante una ejecución de validación.Puede utilizarla para pasar información entre diferentes ejecuciones de los métodos de validación.Por ejemplo, puede almacenar una lista de los elementos con los que ya se ha trabajado en esta ejecución de validación.La memoria caché se crea al comienzo de cada ejecución de validación y no se puede utilizar para pasar información entre diferentes ejecuciones de validación.

context.SetCacheValue<T> (name, value)	Almacena un valor.
context.TryGetCacheValue<T> (name, out value)	Obtiene un valor.Devuelve true si es correcto.
context.GetValue<T>(name)	Obtiene un valor.
Context.GetValue<T>()	Obtiene un valor del tipo especificado.

Instalar y desinstalar una extensión

Puede instalar una extensión de Visual Studio en su propio equipo y en otros equipos.

Para instalar una extensión

En el equipo, busque el archivo .vsix compilado en el proyecto VSIX.
1. En Explorador de soluciones, en el menú contextual del proyecto VSIX, elija Abrir carpeta en el Explorador de Windows.
2. Busque el archivo bin\*\SuProyecto.vsix
Copie el archivo .vsix en el equipo de destino en el que desea instalar la extensión.Puede tratarse de su propio equipo o de otro.
- El equipo de destino debe tener una de las ediciones de Visual Studio que especificó en source.extension.vsixmanifest.
En el equipo de destino, abra el archivo de .vsix .

El Instalador de extensiones de Visual Studio se abre e instala la extensión.
Inicie o reinicie Visual Studio.

Para desinstalar una extensión

En el menú de Herramientas , elija Administrador de extensiones.
Expanda Extensiones instaladas.
Seleccione la extensión, y después elija Desinstalar.

En contadas ocasiones, una extensión defectuosa no se carga y crea un informe en la ventana de error, aunque no aparece en el Administrador de extensiones.En ese caso, puede quitar la extensión eliminando el archivo de la siguiente ubicación, donde % LocalAppData% es normalmente el DriveName: \Users\UserName\AppData\Local:

%LocalAppData%\Microsoft\VisualStudio\11.0\Extensions

Ejemplo

En este ejemplo se buscan bucles en la relación de dependencia entre los elementos.

La validación se ejecutará al guardar y a través del comando del menú de validación.

/// <summary>
/// Verify that there are no loops in the dependency relationsips.
/// In our project, no element should be a dependent of itself.
/// </summary>
/// <param name="context">Validation context for logs.</param>
/// <param name="element">Element to start validation from.</param>
[Export(typeof(System.Action<ValidationContext, object>))]
[ValidationMethod(ValidationCategories.Menu 
     | ValidationCategories.Save | ValidationCategories.Open)]
public void NoDependencyLoops(ValidationContext context, INamedElement element)
{
    // The validation framework will call this method
    // for every element in the model. But when we follow
    // the dependencies from one element, we will validate others.
    // So we keep a list of the elements that we don't need to validate again. 
    // The list is kept in the context cache so that it is passed
    // from one execution of this method to another.
    List<INamedElement> alreadySeen = null;
    if (!context.TryGetCacheValue("No dependency loops", out alreadySeen))
    {
       alreadySeen = new List<INamedElement>();
       context.SetCacheValue("No dependency loops", alreadySeen);
    }

    NoDependencyLoops(context, element, 
                new INamedElement[0], alreadySeen);    
}

/// <summary>
/// Log an error if there is any loop in the dependency relationship.
/// </summary>
/// <param name="context">Validation context for logs.</param>
/// <param name="element">The element to be validated.</param>
/// <param name="dependants">Elements we've followed in this recursion.</param>
/// <param name="alreadySeen">Elements that have already been validated.</param>
/// <returns>true if no error was detected</returns>
private bool NoDependencyLoops(ValidationContext context, 
    INamedElement element, INamedElement[] dependants, 
    List<INamedElement> alreadySeen)
{
    if (dependants.Contains(element))
    {
        context.LogError(string.Format("{0} should not depend on itself", element.Name), 
        "Fabrikam.UML.NoGenLoops", // unique code for this error
        dependants.SkipWhile(e => e != element).ToArray()); 
            // highlight elements that are in the loop
        return false;
    }
    INamedElement[] dependantsPlusElement = 
        new INamedElement[dependants.Length + 1];
    dependants.CopyTo(dependantsPlusElement, 0);
    dependantsPlusElement[dependantsPlusElement.Length - 1] = element;

    if (alreadySeen.Contains(element))
    {
        // We have already validated this when we started 
        // from another element during this validation run.
        return true;
    }
    alreadySeen.Add(element);

    foreach (INamedElement supplier in element.GetDependencySuppliers())
    {
        if (!NoDependencyLoops(context, supplier,
             dependantsPlusElement, alreadySeen))
        return false;
    }
    return true;
}

Vea también

Conceptos

Cómo: Definir e instalar una extensión de modelado

Programar con la API de UML