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UML Part1-Introduction Mansouri

UML

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Université Hassan II de Casablanca
ENSET de Mohammedia
Département Mathématiques et Informatique
COURS
INGENIERIE SYSTEMES
1ère Partie :
Introduction
Professeur :
M. Khalifa MANSOURI
09/10/2017
2
Ingénierie Systèmes : Introduction
Plan du cours
1. Rappels
2. Notion de modèle
3. Méthodes et techniques
4. UML et le processus de développement
5. Conception Orientée objets
09/10/2017
3
Ingénierie Systèmes : Introduction
Rappels
RAPPELS
Qualité d’un Logiciel
• La qualité d’un logiciel se mesure par rapport à
plusieurs critères :
– Répondre aux spécifications fonctionnelles :
• Une application est créée pour répondre, tout d’abord, aux besoins
fonctionnels des entreprises.
– Les performances:
• La rapidité d’exécution et Le temps de réponse
• Doit être bâtie sur une architecture robuste.
• Eviter le problème de montée en charge
– La maintenance:
• Une application doit évoluer dans le temps.
• Doit être fermée à la modification et ouverte à l’extension
• Une application qui n’évolue pas meurt.
• Une application mal conçue est difficile à maintenir, par suite elle
finit un jour à la poubelle.
Qualité d’un Logiciel
• La qualité d’un logiciel se mesure par rapport à
plusieurs critères : (Suite)
– Sécurité
• Garantir l’intégrité et la sécurité des données
– Portabilité
• Doit être capable de s’exécuter dans différentes plateformes.
– Capacité de communiquer avec d’autres applications distantes.
– Disponibilité et tolérance aux pannes
– Capacité de fournir le service à différents type de clients :
• Client lourd : Interfaces graphiques
• Interface Web : protocole Http
• Téléphone : SMS
• ….
– Design de ses interfaces graphiques
• Charte graphique et charte de navigation
• Accès via différentes interfaces (Web, Téléphone, … etc.)
– Coût du logiciel
Génie Logiciel
• Pour apporter une réponse à tous ces problèmes, le
génie logiciel s’intéresse particulièrement à la
manière dont le code source d’un logiciel est
spécifié puis produit. Ainsi, le génie logiciel touche
au cycle de vie des logiciels :
– l’analyse du besoin,
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  • 1. Université Hassan II de Casablanca ENSET de Mohammedia Département Mathématiques et Informatique COURS INGENIERIE SYSTEMES 1ère Partie : Introduction Professeur : M. Khalifa MANSOURI
  • 2. 09/10/2017 2 Ingénierie Systèmes : Introduction Plan du cours 1. Rappels 2. Notion de modèle 3. Méthodes et techniques 4. UML et le processus de développement 5. Conception Orientée objets
  • 4. RAPPELS Qualité d’un Logiciel • La qualité d’un logiciel se mesure par rapport à plusieurs critères : – Répondre aux spécifications fonctionnelles : • Une application est créée pour répondre, tout d’abord, aux besoins fonctionnels des entreprises. – Les performances: • La rapidité d’exécution et Le temps de réponse • Doit être bâtie sur une architecture robuste. • Eviter le problème de montée en charge – La maintenance: • Une application doit évoluer dans le temps. • Doit être fermée à la modification et ouverte à l’extension • Une application qui n’évolue pas meurt. • Une application mal conçue est difficile à maintenir, par suite elle finit un jour à la poubelle.
  • 5. Qualité d’un Logiciel • La qualité d’un logiciel se mesure par rapport à plusieurs critères : (Suite) – Sécurité • Garantir l’intégrité et la sécurité des données – Portabilité • Doit être capable de s’exécuter dans différentes plateformes. – Capacité de communiquer avec d’autres applications distantes. – Disponibilité et tolérance aux pannes – Capacité de fournir le service à différents type de clients : • Client lourd : Interfaces graphiques • Interface Web : protocole Http • Téléphone : SMS • …. – Design de ses interfaces graphiques • Charte graphique et charte de navigation • Accès via différentes interfaces (Web, Téléphone, … etc.) – Coût du logiciel
  • 6. Génie Logiciel • Pour apporter une réponse à tous ces problèmes, le génie logiciel s’intéresse particulièrement à la manière dont le code source d’un logiciel est spécifié puis produit. Ainsi, le génie logiciel touche au cycle de vie des logiciels : – l’analyse du besoin, – l’élaboration des spécifications, – la conception, – le développement, – la phase de test, – la maintenance.
  • 7. 09/10/2017 7 Génie logiciel: Méthode de qualité (Méthode de Mc Call) Génie Logiciel Les caractéristiques opérationnelles (product operation) Point de vue utilisateur La capacité d’évolution (product revision) Point de vue développeur L’adaptabilité (product transition) Point de vue communication conformité aux besoins Fiabilité Efficacité Intégrité Utilisabilité Maintenabilité Souplesse testabilité Portabilité Réutilisabilité interopérabilité Les facteurs de qualité:
  • 8. Génie Logiciel 09/10/2017 8 Les phases (plus courantes) de développement logiciel Spécification des besoins Conception Implémentation Tests
  • 9. 09/10/2017 9 Ingénierie Systèmes : Introduction Notion de modèle
  • 10. 09/10/2017 10 • Les systèmes deviennent de plus en plus complexes et dépassent la maîtrise et la compréhension par un seul individu. Le recours au génie logiciel s’avère très important. • Le génie logiciel est une méthodologie qui s’efforce à couvrir toutes les étapes du processus de développement d’un logiciel, y compris les étapes de modélisation. • À la fin de chaque étape de modélisation, des modèles sont fournis. Notion du modèle
  • 11. Notion du modèle 09/10/2017 11 • Modèle: représentation abstraite et simplifiée d’une entité (phénomène, processus, système, etc.) du monde réel. • Un modèle facilite la compréhension du domaine. Et par conséquent facilite la communication entre les intervenants.
  • 12. Notion du modèle 09/10/2017 12 • Le modèle est présenté sous forme de schéma ou diagramme dans lequel on trouve des éléments graphiques et du texte • Les éléments graphiques sont des symboles dont la signification est définie par le formalisme utilisé • Le texte précise la portée des symboles et complète l’information.
  • 13. Notion du modèle 09/10/2017 13 • Dans plusieurs domaines, on utilise le modèle comme langage visuel pour représenter de manière abstraite une entité. • Le modèle peut remplacer une longue description textuelle par un schéma ou diagramme plus facile et plus rapide à interpréter.
  • 14. Notion du modèle • Exemples en général
  • 15. Plan d’implantation de la construction dans son environnement Plan détaillés des différents locaux Plan de câblagePlan de d’assainissement Notion du modèle
  • 16. Modèle Conceptuel de Données Notion du modèle NumMatr Nom Nom Localité Téléphone POLICLINIQUE . . MEDCINS . SPECIALITE Valeur .Travaille Possède 0-N 0-N 0-N 0-N • Exemples en BDD
  • 17. Modèle Logique de Données Notion du modèle TRAVAIL Nom NumMatLocalité POSSESSION NumMatr Valeur MEDECIN S NumMatr Nom POLICLINIQUE Nom TéléphoneLocalité SPECIALITE Valeur • Exemples en BDD
  • 18. Cas d’utilisation Diagramme d’activité Notion du modèle • Exemples relatif à l’informatique
  • 20. 09/10/2017 20 Diagramme de classe Diagramme de composant Notion du modèle
  • 21. 09/10/2017 21 • La modélisation n’est pas une spécialité en soi mais plutôt une aptitude ou compétence additionnelle que peut acquérir: • un ingénieur • un gestionnaire • un analyste • ou un technicien • Selon son champ d’intervention, le modélisateur crée, documente et communique son modèle. Qui doit modéliser? Notion du modèle
  • 22. 09/10/2017 22 • La modélisation est souvent faite par la maitrise d’œuvre informatique (MOE) • La maitrise d’ouvrage (MOA) dispose de toutes les informations et procédures du métier • Une forte nécessité de coordination entre le MOE et le MOA pour bien réussir le projet. • La relation entre le MOE et le MOA est un contrat qui fixe leurs engagements mutuels Qui doit modéliser? Notion du modèle
  • 23. 09/10/2017 23 Modéliser un système avant sa réalisation permet de: • Mieux comprendre le fonctionnement du système • Maitriser sa complexité et assurer sa cohérence • Faciliter la communication entre les intervenants • Mieux répartir les tâches entre les intervenants • Assurer une qualité élevée et offrir une meilleure maintenabilité • Réduire les coûts et les délais La création d’un modèle est indispensable Pourquoi modéliser? Notion du modèle
  • 24. 09/10/2017 24 • La création du modèle se fait selon une méthode. • Depuis les années 80, plusieurs recherches sur la méthodologie de développement des logiciels • Emergence de plusieurs méthodes (plus de 50 en début des années 90) Comment modéliser? Notion du modèle
  • 25. 09/10/2017 25 Ingénierie Systèmes : Introduction Méthodes et techniques
  • 26. Méthodes et techniques 09/10/2017 26 • Technique de modélisation objet (Object Modeling Technique) • Permet de développer des systèmes orientés objet • Contient trois diagrammes principaux : • diagramme d’objet: contient des classes, des attributs et des méthodes • Diagramme dynamique: représente une vue de transition d'état sur ​​le modèle. Les principaux concepts sont des états, transitions entre états, et des événements pour déclencher des transitions. • Diagramme fonctionnel: Le modèle fonctionnel gère la perspective de processus du modèle, ce qui correspond à peu près à des diagrammes de flux de données. OMT (1991) de James RUMBAUGH
  • 27. 09/10/2017 27 • Ingénierie logicielle orientée objet (Object-oriented software engineering), c’est un langage et une méthodologie de modélisation objet OOSE (1992) de Ivar JACOBSON Méthodes et techniques
  • 28. 09/10/2017 28 • Méthodologie et langage de modélisation orienté objet largement utilisé dans l’analyse et la conception orientée objet • Les aspects méthodologiques de la méthode Booch ont été incorporés dans plusieurs méthodologies et processus OOD (1993) de Grady BOOCH Méthodes et techniques
  • 29. 09/10/2017 29 • La création du modèle se fait selon un formalisme. • Le formalisme, dans le contexte de modélisation, sert à définir les symboles, les règles, les conventions, la structure, etc. • Un formalisme peut se qualifier comme langage de notation visuel et structuré. Concept de formalisme Méthodes et techniques Il s’agit d’un langage de modélisation
  • 30. 09/10/2017 30 • Chaque méthode est spécialisée et adaptée à une démarche particulière, voire un secteur d’activité particulier • Développement indépendant: incompatibilité, redondance, notation ou terminologie différente • Chaque méthode dispose de ses propres moyens de représentation (graphique, diagramme, plan, organigramme) Recherche d’un langage unique • Utilisable dans toute méthode Objet • Utilisable dans toutes les étapes du cycle de vie d’un logiciel • Compatible avec les principaux méthodes orientées objet Méthodes et techniques Langage de modélisation
  • 31. 09/10/2017 31 • En octobre 1994, Grady BOOCH et James (OOD) et RUMBAUGH (OMT) se sont réunis au sein de la société Rational: méthode commune qui intègre les principaux avantages des différentes méthodes connues. • Lors de OOPSLA’95 (Object Oriented Programming Systems, Languages and Applications, la grande conférence de la programmation orientée objets), UNIFIED METHOD V0.8 a été présentée. • En 1996, Ivar Jacobson (OOSE) a rejoigné l’équipe • Conférence OOPSLA’96: Naissance UML (Unified Modeling Langage) Unification des techniques UML : langage de modélisation Méthodes et techniques
  • 33. 09/10/2017 33 OMT-1 OOSEBouch’91Autres méthodes Partenaires UML (IBM, Microsoft, Oracle, HP, Rational, … Bouch’93 OMT-2 OOPSLA’95 OOPSLA’96 Soumission à l’OMG Janvier 97 Soumission à l’OMG Novembre 97 Unified Method 0.8 UML 0.9 & 0.91 UML 1.0 UML 1.1 Adopté par l’OMG comme langage de modélisation UML 2.1.12008 Méthodes et techniques
  • 34. 09/10/2017 34 Ingénierie Systèmes : Introduction UML et le processus de développement
  • 35. UML et le processus de développement 09/10/2017 35 • UML est un langage de modélisation et non une méthode. • UML c’est langage graphique qui permet de représenter et de communiquer les différents aspects d’un système d’information. • UML couvre toutes les étapes du développement d’un système d’information.
  • 36. Objectifs d’UML 09/10/2017 36 • UML est l'Unified Modeling Language standardisé par l'OMG (Object Management Group : http://www.omg.org), est un formalisme graphique issu de notations employées dans différentes méthodes objets. • UML permet de décrire et concevoir des systèmes logiciels. • UML sert à : – Décomposer le processus de développement, – Mettre en relation les experts métiers et les analystes, – Coordonner les équipes d'analyse et de conception, – Migrer facilement vers une architecture – Indépendant des langages de programmation
  • 37. Qu’est ce que UML 09/10/2017 37 UML(Unified Modeling Language) un langage de modélisation unifié Langage = syntaxe + sémantique : syntaxe : notations graphiques consistant essentiellement en des représentations conceptuelles d'un système sémantique : sens précis pour chaque notation
  • 38. Qu’est ce que UML 09/10/2017 38 UML est caractérisé par : un travail d'expert utilise l’approche orientée objet normalisé, riche Formel : sa notation limite les ambiguïté et les incompréhensions langage ouvert Indépendant du langage de programmation Domaine d'application : permet de modéliser n'importe quel système Supporté par plusieurs outils (AGL) : Objecteering, Open tools, Rational Rose, PowerAMC, WinDesign, …
  • 39. 39 Diagramme dynamique Diagramme Statique Diagramme de séquence Diagramme de Communication Diagramme Etats Transitions Diagramme d’activité Diagramme d’objets Diagramme de classes Diagramme de structure composite Diagramme de composants Diagramme de profil Comportemental Structurel Diagramme de package Diagramme de déploiement Diagramme de Cas d’utilisation Diagramme d’interaction vue d’ensemble Diagramme d’interaction Diagramme de temps Diagrammes d’UML Les diagrammes
  • 40. 09/10/2017 40 Classes, Objets Collaboration, Séquences Vision Logique Utilisateurs finaux Fonctionnalités Composants Vision Implémentation Développeurs Gestion du logiciel Déploiement Vision Déploiement Ingénieurs système Architecture du système Installation Communication Etats-Transition-Activité Vision Prcessus Ingénieurs système Performance Changements d’échelles??? Cas d’utilisation Vision Cas d’utilisation Les vues Diagrammes d’UML
  • 42. 09/10/2017 42 Diagrammes d’UML • Découverte des besoins : – Diagramme de cas d’utilisation : décrit les fonctions du système selon le point de vue ses futurs utilisateurs (Jacobson) – Diagramme de séquence : représentation des interactions temporelles entre objets dans la réalisation d’une interface Homme Système • Analyse : – Diagramme de classes : structure des données du système définies comme un ensemble de relations entre classes – Diagramme d’objets : illustration des objets et de leurs relations – Diagramme de collaboration : représentation des interactions entre objets – Diagramme d’états-transitions : représentation du comportement des objets d’une classe en terme d’états et de transitions d’états – Diagramme d’activités : structure d’une opération en actions
  • 43. 09/10/2017 43 Diagrammes d’UML Relation entre diagrammes et étapes du processus • Conception : – Diagramme de séquence : représentation des interactions temporelles entre objets dans la réalisation d’une opération – Diagramme de déploiement : description du déploiement des composants sur les dispositifs matériels – Diagrammes de composants : architecture des composants physiques d’une application
  • 44. 09/10/2017 44 Hardware / Software CPU RAM ROM HDD BIOS CMOS Système d’exploitation Application Hardware Software
  • 45. 09/10/2017 45 Différents types de langage de programmation Ordinateur CPU Homme Langage Machine Langage humains Langage Assembleur Langages structurés: - Pascal, C … Langages Orientés Objet - C++, Java ….
  • 46. 09/10/2017 46 Structure d’un programme chargé en mémoire Instructions Données Pile Programme RAM CPU
  • 47. 09/10/2017 47 Ingénierie Systèmes : Introduction Conception Orientée Objets
  • 48. 09/10/2017 48 Méthode Orientée Objet • La méthode orientée objet permet de concevoir une application sous la forme d'un ensemble d'objets reliés entre eux par des relations • Lorsque que l'on programme avec cette méthode, la première question que l’on se pose plus souvent est : – «qu'est-ce que je manipule ? », – Au lieu de « qu'est-ce que je fait ? ». • L'une des caractéristiques de cette méthode permet de concevoir de nouveaux objets à partir d'objets existants. • On peut donc réutiliser les objets dans plusieurs applications. • La réutilisation du code fut un argument déterminant pour venter les avantages des langages à objets. • Pour faire la programmation orientée objet il faut connaître les concepts suivant – Objet et classe – Héritage – Encapsulation (Accessibilité) – Polymorphisme
  • 49. 09/10/2017 49 Objet • Un objet est une structure informatique définie par un état et un comportement • Objet = état + comportement + Identité – L’état regroupe les valeurs instantanées de tous les attributs de l’objet. – Le comportement regroupe toutes les compétences et décrit les actions et les réactions de l’objet. Autrement dit le comportement est défini par les opérations que l’objet peut effectuer. • L’état d’un objet peut changer dans le temps. • Généralement, c’est le comportement qui modifie l’état de l’objet • Exemples: v1:Voiture Couleur="rouge" Carburant=20 Puissance=120 demarrer() accelerer() Freiner() État de l’objet Comportement :Fenetre titre="WinWord" largeur=400 hauteur=300 Deplacer() agrandir() fermer()
  • 50. 09/10/2017 50 Identité d’un Objet • En plus de son état, un objet possède une identité qui caractérise son existence propre. • Cette identité s’appelle également référence ou handle de l’objet. • En terme informatique de bas niveau, l’identité d’un objet représente son adresse mémoire. • Deux objets ne peuvent pas avoir la même identité : c’est-à-dire que deux objet ne peuvent pas avoir le même emplacement mémoire.
  • 51. 09/10/2017 51 Classes • Les objets qui ont des caractéristiques communes sont regroupés dans une entité appelé classe. • La classe décrit le domaine de définition d’un ensemble d’objets. • Chaque objet appartient à une classe • Les généralités sont contenues dans les classe et les particularités dans les objets. • Les objets informatique sont construits à partir de leur classe par un processus qui s’appelle l’instanciation. • Tout objet est une instance d’une classe.
  • 52. 09/10/2017 52 Caractéristique d’une Classes • Une classe est définit par: – Les attributs, – Les méthodes. • Les attributs permettent de décrire l’état des objets de cette classe. – Chaque attribut est défini par : • Son nom, • Son type, • Éventuellement sa valeur initiale. • Les méthodes permettent de décrire le comportement des objets de cette classe. – Une méthode représente une procédure ou une fonction qui permet d’exécuter un certain nombre d’instructions. • Parmi les méthode d’une classe, il existe deux méthodes particulières : – Une méthode qui est appelée au moment de la création d’un objet de cette classe. Cette méthode est appelée CONSTRUCTEUR, – Une méthode qui est appelée au moment de la destruction d’un objet. Cette méthode s’appelle le DESTRUCTEUR.
  • 53. 09/10/2017 53 Représentation d’une classe en UML Nom de la classe Attributs Méthodes Les compartiments d’une classe peuvent être omis si leur contenu n’est pas pertinent dans le contexte d’un diagramme
  • 54. 09/10/2017 54 Attributs et opérations de la classe • Les noms d’attributs d’une classe sont uniques. • Une opération définit une fonction appliquée à des objets d’une classe Nom de la classe Nom_Attribut : type = valeur initiale Nom_Operation ( liste_arguments) : type
  • 55. 09/10/2017 55 Exemples de classe • Une personne est définie par : – son nom, son adresse et sa date de naissance. – Les opérations que l’on peut appliquer à un objet Personne sont : • age() : méthode qui retourne l’âge de la personne • changerAdresse() : méthode qui permet de modifier l’adresse de la personne • Un point est défini par : – Ses coordonnées x et y – Les opérations l’on peut exécuter sur un objet Point sont : • toString() : opération qui retourne une chaîne de caractères de type Point(x,y) • distance(Point p) : opération qui retourne la distance entre le point et un autre point p • Un segment est défini par : – Deux point p1 et p2 – Les opérations de la classe Segment sont: • getLongueur() : opération qui retourne la longueur du segment • appartient(Point p) : retourne si un point p appartient au segment ou non Point x : int y : int toString():String distance( Point p ) : double Personne nom : String adresse : String dateNaissance:Date age() : int changerAdresse(String a) : void Segment p1 : Point p2 : Point getLongueur():double appartient(Point p) : boolean
  • 56. 09/10/2017 56 Notion de paquetage • Les paquetages offrent un mécanisme général pour la partition des modèles et le regroupement des éléments de la modélisation • Chaque paquetage est représenté graphiquement par un dossier • Les paquetages divisent et organisent les modèles de la même manière que les dossier organisent le système de fichier Nom du paquetage
  • 57. 09/10/2017 57 Notion de paquetage • Un paquetage peut contenir d’autres paquetages et d’autres éléments du modèle • Les paquetages peuvent être liés par des relations de dépendance si un élément de l’un utilise un élément de l’autre. awt sql Client Commande Produit Un paquetage qui Contient la classe Client Un paquetage qui Contient les classe Commande et Produit Un paquetage qui Contient deux autres paquetages java
  • 58. 09/10/2017 58 Encapsulation • Les membres d’une classe peuvent être protégés en utilisant quatre niveaux de protection : – Public (+) : Accès à partir de toute entité interne ou externe à la classe – Protégé (#) : Accès à partir de la classe ou des classes dérivées – Privé (-) : accès à partir des opérations de la classe – Autorisation par défaut : chaque langage de programmation définit une autorisation par défaut. Dans java, l’autorisation par défaut est package. Cela signifie que seules les classes du même package qui ont le droit d’accéder à ce membre. • Exemple: Personne - nom : String adresse : String # dateNaissance : Date + age() : int + changerAdresse(String a) : void
  • 59. 09/10/2017 59 Exemple d’implémentation d’une classe avec Java package metier; public class Compte { // Attributs private int code; protected float solde; // Constructeur public Compte(int c,float s){ code=c; solde=s; } // Méthode pour verser un montant public void verser(float mt){ solde+=mt; } // Méthode pour retirer un montant public void retirer(float mt){ solde-=mt; } // Une méthode qui retourne l'état du compte public String toString(){ return(" Code="+code+" Solde="+solde); } } Compte - code : int # solde : float + Compte(int code, float solde) + verser(float mt):void + retirer(float mt):void + toString():String
  • 60. 60 Création des objets dans java • Dans java, pour créer un objet d’une classe , On utilise la commande new suivie du constructeur de la classe. • La commande new Crée un objet dans l’espace mémoire et retourne l’adresse mémoire de celui-ci. • Cette adresse mémoire devrait être affectée à une variable qui représente l’identité de l’objet. package test; import metier.Compte; public class Application { public static void main(String[] args) { Compte c1=new Compte(1,5000); Compte c2=new Compte(2,6000); c1.verser(3000); c1.retirer(2000); System.out.println(c1.toString()); }} c1:Compte Code=1 Solde=5000 verser(float mt) retirer(float mt) toString() c2:Compte code=2 solde=6000 verser(float mt) retirer(float mt) toString() c1:Compte Code=1 Solde=8000 verser(float mt) retirer(float mt) toString() c1:Compte code=1 solde=6000 verser(float mt) retirer(float mt) toString() Code=1 Solde= 6000