Cours Modèles de conception UML
| PLAN 1. Introduction 2. Préliminaires 3. Les règles UML 4. Les diagrammes UML 5. Outils de modélisation UML 6. L’étude préalable avec UML 7. Conclusion |
| 1- Introduction • UML: langage de modélisation• Méta-modèle UML – définit la structure des modèles UML – permet la description du modèle concerné par l’application. – une notation UML avec des éléments de la notation extensibles à condition d’en définir la sémantique • Construction de modèles objets ou autres • Utilisation de la notation graphique – une solution visuelle – limite les ambiguïtés – indépendance par rapport aux langages |
| Exemple -> métamodèle | -> Classe, Attribut, Opération |
| -> modèle | -> Fournisseur Identification, nomFournisseur, adresseFournisseur commander() |
| -> objet | -> « Dupont » « 40222 », « ChipsAndChips », « 13 rue Parmentier » « commander(12005A,13) » |
| 2- Préliminaires • Les origines d’UML • La démarche de conception et d’analyse • UP: Processus unifié |
| Origines d’UML | |
| • | Issu en 1996 de la pratique industrielle et de la modélisation des systèmes logiciels. |
| • | Unification des méthodes objets de J-B-R – Ivar Jacobson (OOSE) – Grady Booch (BOOCH'93) , – James Rumbaugh (OMT) et |
| • | Normalisation OMG en 1997. En 2007: UML 2.1.2 |
| • | Méthodes – Fonctionnelles : années 60 Inspirée de l’architecture des ordinateurs études des fonctions en séparant les données du code. – Objets : années 80 Modélisation objet avec composition et décomposition des objets ayant des propriétés et des comportements – Méthodes qui couvrent le cycle de vie d’un logiciel. |
| • | UML : de nouvelles techniques sans rejeter les méthodes existantes |
| Démarche de conception et d’analyse • Analyse du pb: processus unifié UP – guidée par les besoins des utilisateurs du système – centrée sur l'architecture logicielle – itérative et incrémentale • Utilisation d’un langage de modélisation UML – permet d'améliorer progressivement les méthodes de travail, – préserve les modes de fonctionnement, – boîte à outils • L’itération peut se faire à toutes les phases – étude préalable – construction – tests et mise au point |
| Processus unifié • Langage de modélisation UML + Processus unifié UP – UP: Processus de développement proposé par J-B-R – Processus: • Recensement des cas d’utilisation • Construction de l’architecture du système dès le débutavec • Principe d’itérations et incrémentations • Évaluation des risques à toutes les étapes « on part des cas d’utilisations connus, on construit un premier modèle d’architecture; on complète et affine par itérations et incrémentations et on évalue par étape les risques pour faire les meilleurs choix » |
| • Les utilisateurs décrivent les cas d’utilisation – Recensement des besoins • Description des composants ou objets • Description des modes opératoires – Recensement des contraintes – Interactions entre les besoins et les contraintes – Construction d’une architecture du système en adéquation • Progression de la construction en complétant et affinant l’étude – Ajouts, compléments, détails des cas d’utilisation – Description plus détaillée des composants – Ajustement de l’architecture • Utilisation de maquettes et prototypes |
| • Evaluation permanente du système en terme de bon choix : le bon produit, une bonne construction, le bon prix, les bonnes performances…. – Évolution – Amélioration – Validation ou rejet des solutions – Objectif: minimiser les risques au fur et à mesure de la spirale de développement |
| • Phases du processus UP: – Étude d’opportunité • Mesures des risques • Définitions des limites • Construction d’une maquette des premiers cas d’utilisation • Décision – Réalisation • Première version • Proposition d’architecture, développements, tests • Rentabilité: décision • Puis processus incrémental et itératif jusqu’au produit final– Mise en exploitation |
| • Les activités dans les phases: – Expression des besoins – Analyse – Conception – Implémentation– Tests « les activités sont celles des méthodes connues mais ces activités se déroulent selon les phases UP » RUP: Rational Unified Process. Version UP de la société Rational Software |
| 3- les règles UML • Développement orienté objet • UML langage de modélisation – Règles d’écriture et de représentation graphiques normalisées – Neuf diagrammes (UML 2.1.2: 13 diagrammes ) • Méta-modèle des concepts et notations des diagrammes – Construire les outils de modélisation selon les règles UML et adaptés à l’étude – Règles • Stéréotypes; • Notes; • Contraintes; • règles d’écriture des noms et expressions: nom, étiquette valeur d’un composant; • Paquetage. |
| • | Stéréotypes – Adaptation du modèle aux éléments de l’application – Nouveau type d’élément défini depuis un type du modèle – Application principale aux classes – Distinction d’utilisation entre guillemets Ex: classe Client stéréotypée « clientA » |
| • | Notes – Commentaires d’un élément UML Client « clientA » stéréotype commentaire |
| • | Paquetage – Décomposition du système en paquetages – Ensemble logique d’éléments du modèle – Nommage du paquetage – Relations entre paquetages
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| 4- Les principaux diagrammes UML • Diagramme des cas d’utilisation – Besoins des utilisateurs • Diagramme de classes – Description statique des données et des traitements • Diagrammes d’objets – Instances des classes • Diagramme états-transitions – États des objets selon les événements • Diagramme d’activités – Vue des enchaînements des activités d’un cas d’utilisation ou d’une opération |
| • Diagramme de séquence – Scénario d’un cas d’utilisation : chronologie des opérations • Diagramme de collaboration – Scénario d’un cas d’utilisation: activités des objets et des messages échangés • Diagramme des composants – Représentation des composants logiciels d’un système • Diagramme de déploiement – Description de l’architecture technique du système |
| • Agrégation – Association entre une classe de type « ensemble » avec plusieurs classes de type « éléments »
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| • Qualification d’une association – Sémantique d’une association entre deux classes – Restriction d’une association
« La liste des notes d’une UE contient le n° des élèves et leur nom » |
| • | Description textuelle – Transcription textuelle de la description des cas d’utilisation – Compléments aux diagrammes – Avantages: • La rédaction permet de corriger le diagramme • Le diagramme oblige à rédiger chaque cas
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| 4.4. Diagramme d’activités – Description des activités d’un cas d’utilisation ou d’une opération – Diagramme de type : état-action – Exécution d’activités différentes selon le résultat de l’activitéprécédente – Exécution synchronisée : plusieurs activités en // avant de passer à l’activité suivante |
| 4.5. Diagramme de séquence – Interactions entre objets et chronologie des échanges entre ces objets – Base: les cas d’utilisation – Échange de messages pour déclencher une opération – Mention des objets créés ou détruits lors des exécutions – Spécification des contraintes de temps : durée – Messages synchrones : – Messages asynchrones : |
| 4.6. Diagramme de collaboration – Relations entre les objets et messages échangés – Diverses informations mentionnées sur le diagramme • synchronisation : les préalables à l’envoi du message; • n° du message : ordre chronologique du message; • condition du déclenchement de l’envoi; • type d’envoi: séquentiel ou parallèle; • résultat : valeur retournée… Exemples: [activité professionnelle=Ok] 1: établir plan() Un élève ne peut s’inscrire que si il a une activité professionnelle 2 / || [j=1…n] 3 : inscrireUE() Le message 3 ne sera envoyé qu’après le message 2 Envoi en // de n messages |
| 4.8. Diagramme de déploiement – Description de l’architecture physique des composants matériels du système – Un nœud = un composant matériel = un cube – Lien entre les cubes = communication entre les nœuds – Classes de composants = noms des classes – Objets de composants = noms soulignés des instances– Deux types de noeuds: • Processeur • Périphérique au processeur |
| 5- Les outils de modélisation UML • Plusieurs logiciels, citons – Rational Rose, IBM – Together, Borland – Rhapsody Modeler, I-Logix – Win Design – Visio, Microsoft – Poseidon UML , Gentleware – PowerAMC/PowerDesigner , Sybase – Plugin Omondo , Eclipse – ArgoUML – Visual Paradigm Et tous les autres…. |
| 6- Etude préalable avec UML • L’avant projet « Inscription » – objectif – coût – rentabilité – abandon ou poursuite • Commençons l’étude préalable – Recensement des cas d’utilisation – Recensement des termes, des concepts, des objets: diagrammes de classes – Les processus et leurs acteurs : diagrammes d’utilisation et d’interaction (séquence et collaboration) |
| Construction du modèle • Le modèle général : ensemble des diagrammes – Cohérence: détection des incohérences, incomplétudes – Ordre précis d’exécution • Évolution du modèle par suite d’itérations et incrémentations des cas d’utilisations • Avant de passer à la phase d’analyse informatique, les besoins doivent être tous recensés « Développement en spirale » |
| Cas d’utilisation • Cas d’utilisation: – Les scenari d’utilisation du système « inscription » par les utilisateurs – Description de l’utilisation • Textuelle : phrases ordonnées des opérations • Graphique: diagramme d’enchaînement des opérations • Tableau: une ligne/ rubrique caractérisant le cas • Eléments décrits: – Les acteurs– Le scénario – Les pré-conditions et garanties – Les exceptions, les extensions, les utilisations d’autres cas |
| Description textuelle: cas d’utilisation « inscription » 1. L’auditeur se présente à la scolarité avec son plan de formation 2. l’agent ouvre un dossier d’inscription 3. L’auditeur donne son identité et le mode de financement 4. les sessions de formations sont saisies 5. Les tarifs sont appliqués en fonction du mode de financement et des sessions à inscrire 6. Un devis est établi 7. Le régisseur encaisse le montant selon le devis 8. La carte d’auditeur est éditée |
| Alternative: Tiers payeur 6a. Un tiers payeur est identifié, une convention est établie. 7a. Pas d’encaissement. Retour de la convention signée. 8a. La carte d’auditeur est éditée 9a. L’agent comptable assure le recouvrement de la somme forfaitaire. |
| Tableau: cas d’utilisation « inscription »
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| Diagramme de classe • Description générale des types d’objets et leurs relations • Avec – leurs attributs principaux – les opérations principales |
| Diagramme d’interaction • Description d’un comportement donné d’objets • Un diagramme d’interaction = un cas d’utilisation • Transmission des messages entre objets • Deux diagrammes d’interaction – De séquence – De collaboration |
| Diagramme Etats-Transitions • Comportement d’un système • Etats possibles d’un objet • Changements des états / événements: transitions |
| Diagramme d’activités • Organisation des activités: – Activités en séquence – Activités parallèles – Activités conditionnelles • Une activité peut être composite • Quand? – Analyse cas d’utilisation, – modélisation métier, – Algorithme complexe |
| Les autres étapes de construction du système Informatisation du système « inscription » – on introduit les composants informatiques – on construit les modules – on précise les méthodes associées aux classes – on intègre les contraintes techniques– on propose un modèle de données – Toutes les informations ont été recensées lors de l’étude préalable. Il s’agit de proposer un modèle informatique pour le système « Inscription » – A chaque étape suivante on affine le système en utilisant les concepts UML – On utilise les diagrammes si nécessaires |
| Conclusion • UML une aide à toutes les étapes de conception du projet • Avantages – Descriptions graphiques – Vues différentes à des étapes différentes – Recoupement des descriptions • Incohérences • Incomplétudes mises en évidence – Adaptation facile aux méthodes – Projet: un bon outil de démarrage du projet • S’append par la pratique |
