ANALYSE ET CONCEPTION ORIENTÉES OBJET (Unified Modeling Language (UML))

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il y a 4 ans

Objectifs de module

ACOO-II2

➢Apprendre la modélisation objet

➢Comprendre les différents diagrammes UML2.5

➢Connaître et utiliser les patrons de conception

Ecole Nationale des Sciences de l’Informatique

28/09/20171

ANALYSE ET CONCEPTION ORIENTÉES OBJET

II2-ENSI

28/09/20171

RÉFÉRENCES

ACOO-II2

▪ Fowler Martin, UML Distilled: A Brief Guide to the Standard Object Modeling Language (3rd ed. ed.). Addison- Wesley. ISBN 0-321-19368-7.

▪ Hugues BERSINI, « L’orienté objet Cours et exercices en UML2 avec Phyton, Java, C# et C++ », EYROLLES, 2004, Bibliothèque ENSI ( A-824.3).

▪ Craig Larman, UML 2 et les Design Patterns – (3ème édition) (ISBN 2-7440-7090-4)

▪ Internet

▪ Cours sur le web : http://uml.free.fr

▪ Site : www.uml.org (OMG)

28/09/20172

PLAN DU MODULE

ACOO-II2

Introduction à UML

Les diagrammes d’analyse

Les diagrammes de conception architecturale

Diagrammes de conception détaillée

Les patrons de conception

Etude de cas récapitulatifs

28/09/20172

PLAN DU COURS

ACOO-II2

Sensibilisation à la modélisation objet

▪ Importance de la modélisation

▪ La notion d’objet

▪ Principes de la modélisation objet

▪ Avantages du modèle objet

UML
Définition 2. Historique 3. Objectifs d’UML 4. Les outils d’UML 5. Les préoccupations en UML 6. Diagrammes d’UML 2.5

École Nationale des Sciences de l’Informatique ACOO

CHAPITRE 1

II2-ENSI

28/09/20173

Chapitre 1 Introduction à UML

Importance de la modélisation

Sensibilisation à la modélisation

▪ Modèle :

Abstraction de la réalité
Description de tout ou partie d’un système dans un langage bien défini.
Ensemble de concepts, règles, un formalisme
Vue subjective mais pertinente de la réalité

▪ Le modèle est important pour :

▪ Comprendre un problème

▪ Supporter un travail coopératif d’ingénierie

▪ Prévoir et simuler la réalisation d’un développement

▪ Identifier et suivre les lots de travaux

▪ Guider, contrôler, automatiser la production

28/09/20174

Chapitre 1 Introduction à UML

Importance de la modélisation

Sensibilisation à la modélisation

Modèle = représentation simplifiée d’une réalité sur laquelle on veut être renseigné

Réalité

Modèle

28/09/20174

Autant de modèles que de buts, de lecteurs, de notations … de modélisateurs (une vue subjective) .

28/09/20175

Chapitre 1 Introduction à UML

Importance de la modélisation

Système réel

Modèle pour touriste

Modèle pour technicien

représente

Sensibilisation à la modélisation

Plusieurs modèles possibles

même réalité

28/09/20175

Chapitre 1 Introduction à UML

Importance de la modélisation

Sensibilisation à la modélisation

28/09/20175

Chapitre 1 Introduction à UML

Sensibilisation à la modélisation

C’est quoi un objet ?

▪ OBJET

▪ Une abstraction informatique d’une entité du monde réel => quelque chose du domaine du problème dont on parle en lui attribuant des propriétés, ou qui doit être manipulé

▪ Une chose qui existe dans le temps et l’espace

▪ Un élément individuel identifiable, soit réel, soit abstrait, avec un rôle bien défini dans le domaine du problème

▪ Il peut être une chose physique, relation, événement, situation, idée, règle, tâche, rôle joué, …

▪ RQ : ne pas confondre objet et attributs de l’objet => ce qui caractérise l’objet : taille, position, valeur, adresse, état de l’objet, … 12

Caractéristiques du modèle objet

▪ Abstraction : Faire ressortir les caractéristiques externes essentielles d’une entité pour la distinguer des autres.

▪ Encapsulation : Cacher les détails qui ne font pas partie des caractéristiques essentielles d’une entité intéressantes d’une entité.

▪ Modularité : Décomposer un programme/système en un ensemble de modules cohérents et faiblement couplés pouvant être compilés/considérés séparément.

▪ Hiérarchisation : ranger ou ordonnancer les abstractions

▪ héritage => généralisation / spécialisation (« genre de »)

▪ agrégation => composition par regroupement (« partie de »)

28/09/20176

Chapitre 1 Introduction à UML

Sensibilisation à la modélisation

28/09/20176

Chapitre 1 Introduction à UML

Sensibilisation à la modélisation

Avantages du modèle objet

▪ Exploiter la puissance des langages de programmation orientés objet

▪ Favoriser la réutilisation de composants logiciels et même d’architectures complexes

▪ Produire des systèmes basés sur des formes stables qui résistent mieux aux changements

▪ Penser plus près des modèles « naturels »

28/09/20177

Chapitre 1 Introduction à UML

Sensibilisation à la modélisation

Avantages du modèle objet

▪ L’approche objet gère plus efficacement la complexité

▪Modèles basés sur le monde réel → stabilité

▪Structure indépendante des fonctions → évolutivité

▪Approche modulaire → maintenabilité, réutilisabilité

28/09/20177

PLAN DU COURS

ACOO-II2

Sensibilisation à la modélisation objet

▪ Importance de la modélisation

▪ La notion d’objet

▪ Principes de la modélisation objet

▪ Avantages du modèle objet

UML
Définition 2. Historique 3. Objectifs d’UML 4. Les outils d’UML 5. Les préoccupations en UML 6. Diagrammes d’UML 2.5

28/09/20178

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

Définition

UML = Unified Modeling Language

=Langage unifié pour la modélisation objet

▪ Un langage de modélisation des applications construites à l’aide d’objets, indépendamment de la méthode utilisée

▪ C’est :

▪ Une notation

▪ Une description complète, évolutive, publique

▪ Un standard

▪ Ce n’est pas :

▪ Une méthode

▪ Une méthodologie

▪ Un processus de modélisation

▪ Une démarche de modélisation

28/09/20178

Booch

OMT (Rumbaugh et al.)

OMT

Booch

OOSE

Classe-Relation

Fin 1990

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

Fonctionnalités courantes

▪ Edition des modèles et diagrammes UML

▪ Génération de code C++, Java,…

▪ Rétro-conception à partir de code existant

▪ …

Quelques exemples

▪ Rational Rose de Rational Software (www.rational.com)

▪ Software Through Pictures d’AONIX (www.ide.com)

▪ Cayenne Class Designer de Cayenne Software (www.cayennesoft.com)

▪ AMC Designer, Poseidon, Visual Design, Spark (www.cayennesoft.com)

▪ …Les outils UML

etc…

HOOD

ROOM

Fusion

Chapitre 1 Introduction à UML

Genèse d’UML

▪ Au départ, plus de 150 méthodes !!

▪ Unification progressive de plusieurs méthodes, de remarques des utilisateurs, des partenaires

▪ Standardisation : par l’OMG (Object Management group) ; groupe créé à l’initiative de grandes sociétés informatiques américaines pour normaliser les systèmes à objets ;

OOSE (Jacobson et al.)

Catalysis

Unified Method Unified Method 0.8

1995

ROOM

Rational Rational

UML UML 0.91996

etc.

UML UML 1.1

Nov. Nov. 1997 1997

OMG OMG

UML UML 2.5

Juin Juin 1999 1999

Mars Mars 2015 2015

Fin Fin 200 2001UML UML 1.3

Section 2 UML

UML UML 1.4

28/09/20179

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

Objectifs d’UML

Représenter des systèmes entiers (plusieurs vues)
Prendre en compte les facteurs d’échelle
Créer un langage de modélisation

✓Utilisable par les hommes & machines ✓ Compatible avec toutes les techniques de réalisation ✓ Adapté à toutes les phases du développement ✓Sans rejeter les méthodes existantes ✓Indépendant des langages de programmation

Créer un langage de méta-modélisation

28/09/201710

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

Objectifs d’UML

Visualiser
Chaque symbole graphique a une sémantique
Spécifier
d’une manière complète et la moins ambiguë possible
Construire / Modéliser / Méta-Modéliser
les entités, les classes, les relations, …
Documenter
les diagrammes, notes, contraintes, exigences

28/09/201710

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

La méta-modélisation

▪ UML permet aussi la méta-modélisation

▪ Un 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

28/09/201711

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

La méta-modélisation

Hiérarchie de modélisation à 4 niveaux

▪L’OMG définit 4 niveaux de modélisation

▪M0 : système réel, système modélisé

▪M1 : modèle du système réel défini dans un certain langage

▪M2 : méta-modèle définissant ce langage

▪M3 : méta-méta-modèle définissant le méta- modèle

28/09/201711

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

28/09/201712

Méta-méta-modèle

Définit un langage pour spécifier un méta-modèle

MOF

Méta-modèle

Instance du méta-méta- modèle, définissant un langage

UML

Modèle

Instance du méta-modèle : modélisant un domaine spécifique

Diagramme de classe

Monde Réel

Instance du modèle

Application

28/09/201712

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

La méta-modélisation

Hiérarchie à 4 niveaux existe en dehors du d’UML, dans d’autres espaces technologiques que celui de l’OMG

▪Langage de programmation

➢M0 : l’exécution d’un programme ➢M1 : le programme ➢M2 : la grammaire du langage dans lequel est écrit le programme ➢M3 : le concept de grammaire

▪XML

➢M0 : données du système ➢M1 : données modélisées en XML ➢M2 : DTD / Schema XML ➢M3 : le langage XML

La méta-modélisation

28/09/201712

Chapitre 1 Introduction à UML

Exemple 1

Métamodèle -> Classe, Attribut, Opération

Modèle -> Personne

Identification, nomFournisseur Ajouter()

Objet -> « PersonneAli »

« 40222 », « Ali » Ajouter(40222, Ali)

Section 2 UML

28/09/201713

Chapitre 1 Introduction à UML

Exemple 2

▪ Exemple d’un système réel à modéliser (niveau M0)

▪ Une pièce possède 4 murs, 2 fenêtres et une porte

▪ Un mur possède une porte ou une fenêtre mais pas les 2 à la fois

▪ Deux actions sont associées à une porte ou une fenêtre : ouvrir et fermer

▪ Si on ouvre une porte ou une fenêtre fermée, elle devient ouverte

▪ Si on ferme une porte ou une fenêtre ouverte, elle devient fermée

La méta-modélisation

Section 2 UML

28/09/201713

Chapitre 1 Introduction à UML

La méta-modélisation

Exemple 2

▪ Pour modéliser ce système, il faut définir 2 diagrammes UML : niveau M1

▪ Un diagramme de classe pour représenter les relations entre les éléments (portes, murs, pièce)

▪ Un diagramme d’état pour spécifier le comportement d’une porte ou d’une fenêtre (ouverte, fermée)

La méta-modélisation

Section 2 UML

28/09/201714

Chapitre 1 Introduction à UML

niveau M1

Section 2 UML

28/09/201714

niveau M2

La méta-modélisation

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

28/09/201715

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

Les préoccupations en UML

▪il n’existe pas une seule manière de regarder un système informatique (le point de vue de l’analyste, du concepteur, d’architecte…).

▪Il n’existe pas un seul axe d’intérêt pour représenter un système informatique (sa vue fonctionnelle, structurelle et comportementale).

▪ UML permet de représenter les systèmes informatiques selon plusieurs préoccupations partielles et complémentaires.

28/09/201716

Chapitre 1 Introduction à UML

→ Tous les diagrammes d’UML vont être catégorisés selon ces classifications

Section 2 UML

Les préoccupations en UML

▪Les préoccupations (facettes) de modélisation d’UML peuvent être catégorisées selon plusieurs classifications :

▪Classification selon le point de vue de l’acteur qui va modéliser (analyste, architecte, concepteur, développeur..)

▪Classification selon l’axe de modélisation (fonctionnel, structurel ou comportemental)

▪Classification selon le modèle des 4+1 vues

28/09/201716

Les préoccupations en UML

Classification selon l’axe de modélisation

du système

Chapitre 1 Introduction à UML

Les préoccupations en UML

Classification selon le point de vue Algorithme du logiciel (scénario)Objets du

monde réel

De quoi parle-t-on ?

Comment ‘physique’ ? Analyse

Code

Modèle conceptuel Modèle logique Modèle physique

Chapitre 1 Introduction à UML

Structurel (ce que le système EST)

Comportemental (comment le système EVOLUE)

Fonctionnel (ce que le système FAIT)

Algorithme du monde réel

(scénario)Comment ‘logique’ ? Conception

Objets du logiciel

Objets du langage

Section 2 UML

28/09/201717

Les préoccupations en UML

Classification selon le modèle des 4+1 vues

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

28/09/201718

Chapitre 1 Introduction à UML

Les préoccupations en UML

Le modèle des 4+1 vues a pour objectif de :

▪ Représenter un système sous différents angles (selon que l’on considère les aspects statique/dynamique et logique/ physique).

▪ Vérifier la cohérence entre les différentes vues

▪ Valider les quatre vues par la vue centrale

▪ permettre la gestion d’un projet de développement du début à la fin.

▪ Bien couvrir tous les aspects d’un cycle de développement.

Il s’agit d’un méta-modèle → il doit être spécialisé avant d’être utilisable .

Section 2 UML

28/09/201718

Vue logique

Vue de Processus

Vue de développement

Vue des cas d’utilisation

Vue physique

28/09/201718

Chapitre 1 Introduction à UML

Les préoccupations en UML

▪Chaque vue ou facette utilise ses propres notations et modèles.

➢Il en résulte donc une simplicité de modélisation (chaque vue isolant une seule facette du problème) et un meilleur travail en groupe (chaque spécialiste d’une facette d’un système concevant son modèle en utilisant des solutions adaptées).

▪L’utilisation de toutes les vues n’est pas obligatoire (ex. pour un système centralisé, on utilise pas la vue physique)

Section 2 UML

28/09/201719

Chapitre 1 Introduction à UML

Les préoccupations en UML

La vue logique

▪ découpage des services à rendre aux clients hors de tout contexte d’exécution 2. La vue de réalisation ou d’implémentation

▪ découpage prenant en compte le contexte d’exécution et l’environnement de développement (l’organisation du code de l’application) 3. La vue des processus ou procédurale

▪ Représentation du comportement et décomposition en flots d’exécution et synchronisation entre ces flots 4. La vue physique, de déploiement ou de distribution

▪ Description des ressources matérielles et la distribution de la partie logicielle sur la partie matérielle 5. La vue des cas d’utilisation

▪ Descriptions des fonctionnalités du systèmes (les cas d’utilisation)

▪ La colle et le coordinateur entre les autres vues

Section 2 UML

28/09/201719

1) Diagramme de cas d’utilisation: montre les

fonctionnalités à rendre aux acteurs du système. 2) Diagramme de classes: montre les briques statiques

(classes, associations, opérations,…) 3) Diagramme d’objets: montre les instances des éléments

structurels et leurs liens. 4) Diagramme de packages: montre l’organisation logique

du modèle et les relations entre packages. 5) Diagramme de séquence: montre la séquence verticale des messages passés entre éléments au sein d’une interaction. 6) Diagramme de communication: montre la communication entre éléments dans le plan au sein d’une interaction. 7) Diagramme d’états: montre les différents états et transitions possibles des objets d’une classe à l’exécution. 41

28/09/201720

Chapitre 1 Introduction à UML

Avec UML 2.5 (2015), on a 14 Diagrammes

Section 2 UML

Les diagrammes d’UML 2.5

28/09/201720

8) Diagramme d’activité: montre l’enchainement des

actions au sein d’une activité. 9) Diagramme de vue globale d’interaction: combine les diagramme d’activité et de séquence pour organiser des fragments d’interaction avec des décisions et des flots. 10)Diagramme de temps: combine les diagrammes d’états et de séquence pour montrer l’évolution de l’état d’une ligne de vie au cours du temps et les messages qui modifient cet état. 11)Diagramme de structure composite: montre l’organisation interne d’un élément structurel complexe. 12)Diagramme de composants: montre les composants du

système avec leurs interfaces fournies et requises. 13)Diagramme de déploiement: montre le déploiement

physique des artéfacts sur les ressources matérielles. 14)Diagramme de profil: définit un profil spécifique à un

domaine. (SysMLest un exemple de profil UML2). 42

Chapitre 1

Section 2 Introduction à UML

UML

Les diagrammes d’UML 2.5 Capture des exigences

2 Analyse

Exemple d’utilisation des diagrammes d’UML dans un processus de développement

Modèle de déploiement Modèle de conception

3 Consolidation des exigences Modèle d’analyse

Conception 5

Réalisation

Modèle d’exigences

6 Tests Modèle de tests

Modèle de réalisation

28/09/201721

Les diagrammes d’UML 2.5

Exemple d’utilisation des diagrammes d’UML dans un processus de développement

28/09/201722

Chapitre 1 Introduction à UML

Section 2 UML

28/09/201722

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