UMl_language_de modélisation_eninformatique.ppt

C Crochepeyre UML 1
Éléments d’UML
(Unified Modeling Language)

C Crochepeyre UML 2
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

C Crochepeyre UML 3
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

C Crochepeyre UML 4
Exemple
-> métamodèle -> Classe, Attribut, Opération
-> modèle -> Fournisseur
Identification, nomFournisseur, adresseFournisseur
commander()
-> objet -> « Dupont »
« 40222 », « ChipsAndChips », « 13 rue Parmentier »
« commander(12005A,13) »

C Crochepeyre UML 5
2- Préliminaires
• Les origines d’UML
• La démarche de conception et d’analyse
• UP: Processus unifié

C Crochepeyre UML 6
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

C Crochepeyre UML 7
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

C Crochepeyre UML 8
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 début
avec
• 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 »

C Crochepeyre UML 9
• 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

C Crochepeyre UML 10
• 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

• 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.
3- les règles UML

• 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 » Pour tous
stéréotype commentaire

• Contrainte
– Note sémantique pour un élément
– Écriture entre { }
– Aussi langage OCL Objet Constraint Language d’UML
• Écriture des noms et des expressions
– Nom: identifiant d’un élément, chaîne de caractères
– Expression: valeur
Elève Cours
assister
{un élève doit
être Inscrit}
NomEleve
Cycle.UE
After (7 minutes)
Date = 7 juillet 2005
contrainte
noms
expressions

• Paquetage
– Décomposition du système en paquetages
– Ensemble logique d’éléments du modèle
– Nommage du paquetage
– Relations entre paquetages
Elèves U.E Profs

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

4.1. Diagramme de classe et d’objets
– les objets sont identifiés dans le système et portent un nom
– Les classes sont créées en regroupant les objets ayant les
mêmes propriétés, mêmes comportements
– Un objet est une instance d’une classe
– Représentation UML d’une classe
Nom classe
Attributs
Opérations
autres
Elève
N°Elève: entier
NomElève: car
Adresse: car
Inscrire()
Elève

• Représentation UML d’un objet
Nom objet : classe
Valeur attrib 1
Valeur attrib 2
Valeur attrib 3
Elev2005001: Elève
2005001
durand
1 rue de Paris
Elev2005001
2005001
durand
1 rue de Paris
: Elève
2005001
durand
1 rue de Paris

• Association entre classes
– Liens entre les instances
– Rôle de l’association et son sens
– Cardinalité des instances associées
Nom classe X Nom classe Y
Nom association
X Y
*
1..2
A une instance X correspond 1 à 2 instances de Y
A une instance Y correspond 0 à n instances de X

• Agrégation
– Association entre une classe de type « ensemble » avec
plusieurs classes de type « éléments »
Salle
Chaises tableau équipement
1
* 1..2 *

• Composition
– Agrégation avec une contrainte de durée de vie
– La suppression de la classe « composé » implique la
suppression des classes « composant »
élève
N° élève liste UE dossier
1
1 1..* 1
élève
N° éléve
liste UE
dossier

• Qualification d’une association
– Sémantique d’une association entre deux classes
– Restriction d’une association
Notes UE élève
N° élève
Nomélève
contenir
« La liste des notes d’une UE contient le n° des élèves et leur nom »

• Généralisation et héritage simple
– Généralisation: création d’une superclasse à partir de classes
– Héritage: création de sous classes à partir d’une classe
élève
élève FOD
élève HTT
héritage
généralisation

• Héritage avec recouvrement
– Chevauchement : deux sous classes avec des instances
identiques
– Disjoint : les instances d’une sous classe ne peuvent être dans
une autre sous classe
– Complète : la généralisation ne peut être étendue
– Incomplète : la généralisation peut être étendue
élève
élève FOD
élève HTT {chevauchement}

• Extension et restriction de classe
– Extension: ajout de propriétés dans une sous classe
– Restriction: masquage de propriétés dans une sous classe
élève
n°élève
nom
adresse
Élève salarié
n°élève
nom
adresse
entreprise
Élève prospect
….
nom
adresse
extension restriction

• Héritage multiple
– Une classe hérite de deux classes parentes
élève
élève externe élève interne
salarié boursier employé

4.2. Diagramme des cas d’utilisation
– Description de l’interaction entre l’utilisateur et le système
– Recensement des besoins des utilisateurs
– Descriptions textuelles + diagrammes de tous les cas d’utilisation
inscription
inscrire
élève
Cas d’un élève qui s’inscrit
régie
scolarité
élève
système inscription
Plusieurs acteurs
Plusieurs cas

• 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
cas
résumé
acteur primaire
acteur secondaire
Inscription d’un élève
Procédure d’inscription d’un élève jusqu’à la
délivrance de sa carte
L’élève
La scolarité, la régie
pré-conditions
description
exceptions
Vérification préalable des conditions d’inscription
résultats Dossier d’inscription, paiement, délivrance carte élève
1. l’élève présente sa demande
2. Saisie des UE
3. Calcul du coût
4. ……
Pas de délivrance de carte si 1 UE à agrément

• Relations entre cas d’utilisation
– Réutilisation de cas en utilisant les relations
• d’inclusion include
• d’extension extend
• de généralisation
• Inclusion
– Une instance contient le comportement d’une autre instance
inscription
paiement
carte
« include »
« include »
1 1

• Extension
– Le comportement d’une instance peut être étendue par le
comportement d’une autre instance
– Point d’extension mentionné dans le cas d’utilisation
Inscription UE
paiement
Délivrance
carte
« include »
« include »
1 1
Inscription CRI
« extend »
Élève en informatique

4.3. Diagramme états-transitions
– Montre les états simples, les transitions et les états composites
imbriqués
– L’état d’un objet à un instant t peut changé à l’instant t+1
– Le passage d’un état à un autre est une transition
– La condition de passage est appelée « garde »
Etat-Transition
État 1 État 2
Transition [condition]
Élève prospect Élève inscrit
inscription [paiement ok]

– On peut préciser une action ou activité à la transition
État 1 État 2
Transition [condition]/ action
Élève prospect Élève inscrit
Inscription [paiement ok]/ dépôt dossier

– Suite d’états et de transitions avec
• Début:
• Fin:
• Ti : transition – Ci : condition – Ai : action
État 1
T1[C1]/A1
État 2 État 3
T4[C4]/A4
État 4
T2[C2]/A2

Projet formation
Dossier déposé
Personne
Rencontre
conseiller
En cours d’inscription
Remplit un dossier
Inscrit
Paiement ok
Etat
Action
Transition
– Exemple d’états-transitions

• Exemple de diagramme machine à états
Dossier inscription
plan formation
élève
nouvel
élève
ancien élève

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’activité
précédente
– Exécution synchronisée : plusieurs activités en // avant de
passer à l’activité suivante

• Exemple diagramme d’activités
Dépôt dossier
[refus]
Paiement
Vérification
[accepté]
convention
[à compléter]
Dossier renvoyé
[retour]
[forfait entreprise]
[individuel]
Carte délivrée
Transition avec condition
« transition gardée »
Transition sans condition
« transition automatique »

• Exemple synchronisation
Ouvrir inscription
Inscrire UE Modifier une inscription
Inscrire UE et modifier élève sont deux actions //

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 :

• Exemple diagramme de séquence

• Exemple diagramme de séquence : durée
Convention
signature
facture règlement
(fin semestre)
Paiement ok

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

plan de formation
dossier
devis
élève
[orientation] 1: établir plan
2 : double du plan
3: créer dossier
5 : remise 4 : calculer prix()
Carte élève 8: délivrer carte()
régisseur
7 : maj paiement ()
6 : payer ()
9 : remise carte()

4.7. Diagramme de composants
– Description des composants du système
– Décomposition en sous-système, programme, processus, tâche,
module
Système Scolarité
Inscriptions Examens Système et sous-systèmes

• Diagramme d’un module
– Décomposition d’un sous système en modules

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

• Diagramme de déploiement d’un système d’inscription
Poste
scolarité
Serveur
Scolarité
BD
scolarité
Intranet
TCP/IP

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.

Description graphique: cas d’utilisation « inscription »

Cas Inscription d’un auditeur
Définition Inscription d’un auditeur et délivrance de la carte
Acteur principal auditeur
Acteurs secondaires Agent scolarité, régisseur
Pré conditions Plan de formation de l’auditeur
Base de l’offre de formation et tarifs
Garanties Paiement et édition de la carte de l’auditeur
Scénario Plan de formation pour création dossier auditeur, devis
selon les tarifs, règlement auprès du régisseur et
édition carte de l’auditeur
Exception Le financement est assuré par un tiers payeur.
Une convention est établie. Après signature, la carte
est délivrée. Le recouvrement est suivi par l’agent
comptable.
Tableau: cas d’utilisation « inscription »

Diagramme de classe
• Description générale des types d’objets et leurs relations
• Avec
– leurs attributs principaux
– les opérations principales

Diagramme de classe: cas inscription

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 de séquence: cas inscription

Diagramme de collaboration: cas inscription

Diagramme Etats-Transitions
• Comportement d’un système
• Etats possibles d’un objet
• Changements des états / événements: transitions

Diagramme états-transitions: cas inscription

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

Diagramme d’activités: cas inscription

Diagramme de déploiement
• On peut représenter l’architecture logicielle et matérielle
du système avec un diagramme de déploiement
Poste
scolarité
Serveur scol
(inscription)
BD scolarité
(dossiers
élèves)
Intranet
TCP/IP

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

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