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Éléments d’UML
                        pour le projet
                (Unified Modeling Language)




C Crochepeyre        UML                      1
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           2
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



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Exemple

-> métamodèle   -> Classe, Attribut, Opération

-> modèle       -> Fournisseur
                   Identification, nomFournisseur, adresseFournisseur
                   commander()

-> objet        -> « Dupont »
                   « 40222 », « ChipsAndChips », « 13 rue Parmentier »
                   « commander(12005A,13) »




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2- Préliminaires

• Les origines d’UML
• La démarche de conception et d’analyse
• UP: Processus unifié




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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

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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


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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 »

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• 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                           9
• 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




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• 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




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• 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




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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.


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• 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




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• 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
                                               noms
                                             NomEleve
        Elève        assister     Cours
                                             Cycle.UE

                                               expressions

                                             After (7 minutes)
                {un élève doit               Date = 7 juillet 2005
                être Inscrit}

                   contrainte


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•   Paquetage
     – Décomposition du système en paquetages
     – Ensemble logique d’éléments du modèle
     – Nommage du paquetage
     – Relations entre paquetages




        Elèves              U.E                 Profs




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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



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• 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




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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                                         Elève

                                                      N°Elève: entier
        Attributs                       Elève
                                                      NomElève: car
       Opérations                                      Adresse: car

                                                          Inscrire()
         autres




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• Représentation UML d’un objet


                          Nom objet : classe

                               Valeur attrib 1
                               Valeur attrib 2
                               Valeur attrib 3




    Elev2005001: Elève         Elev2005001             : Elève

      2005001                  2005001           2005001
      durand                   durand            durand
      1 rue de Paris           1 rue de Paris    1 rue de Paris




C Crochepeyre            UML                      20
• 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




                  1..2
      X   *               Y        A une instance X correspond 1 à 2 instances de Y
                                   A une instance Y correspond 0 à n instances de X




C Crochepeyre            UML                                21
• Agrégation
   – Association entre une classe de type « ensemble » avec
     plusieurs classes de type « éléments »


                                  Salle


                                 1




                                1..2
                *                          *
                    Chaises      tableau   équipement




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• Composition
   – Agrégation avec une contrainte de durée de vie
   – La suppression de la classe « composé » implique la
     suppression des classes « composant »


                 élève
                                                    élève

                 1
                                                 N° éléve


                                                  liste UE
    1           1..*        1
    N° élève    liste UE    dossier               dossier




C Crochepeyre              UML                    23
• Qualification d’une association
   – Sémantique d’une association entre deux classes
   – Restriction d’une association




           Notes UE                                       élève
                          N° élève       contenir
                          Nomélève



         « La liste des notes d’une UE contient le n° des élèves et leur nom »




C Crochepeyre             UML                                  24
• Généralisation et héritage simple
    – Généralisation: création d’une superclasse à partir de classes
    – Héritage: création de sous classes à partir d’une classe

                                                             héritage
                               élève




            élève HTT                       élève FOD

                                                                 généralisation




C Crochepeyre           UML                             25
• 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 HTT        {chevauchement}        élève FOD




C Crochepeyre          UML                          26
• 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



extension                                                restriction

            Élève salarié
                                             Élève prospect
             n°élève
             nom                              ….
             adresse                          nom
             entreprise                       adresse



C Crochepeyre               UML                     27
• Héritage multiple
   – Une classe hérite de deux classes parentes

                                élève




                élève externe              élève interne




    salarié                     boursier                   employé




C Crochepeyre             UML                         28
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


                                                      système inscription


        inscrire                      élève
                   inscription

élève

 Cas d’un élève qui s’inscrit    Plusieurs acteurs
                                 Plusieurs cas


                                                     scolarité         régie



C Crochepeyre              UML                            29
•   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                         Inscription d’un élève
                             Procédure d’inscription d’un élève jusqu’à la
         résumé              délivrance de sa carte
         acteur primaire     L’élève
         acteur secondaire La scolarité, la régie
        pré-conditions       Vérification préalable des conditions d’inscription

         résultats           Dossier d’inscription, paiement, délivrance carte élève
                              1.   l’élève présente sa demande
                              2.   Saisie des UE
         description          3.   Calcul du coût
                              4.   ……

         exceptions             Pas de délivrance de carte si 1 UE à agrément


C Crochepeyre                 UML                                   30
• 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




                                     « include »
       1     1                                     paiement
                 inscription


                                                    carte
                                     « include »


C Crochepeyre                  UML                          31
•   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




                                            « include »
                                                                 paiement
        1       1      Inscription UE

                    Élève en informatique
                                             « include »
                                                                 Délivrance
                                                                   carte
                                            « extend »


                                                   Inscription CRI




C Crochepeyre                  UML                                   32
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

                           Transition [condition]
                État 1                                  État 2



                            inscription [paiement ok]
         Élève prospect                                     Élève inscrit




C Crochepeyre             UML                                    33
– On peut préciser une action ou activité à la transition

                            Transition [condition]/ action
              État 1                                              État 2



                       Inscription [paiement ok]/ dépôt dossier
   Élève prospect                                                  Élève inscrit




C Crochepeyre                UML                                  34
– Suite d’états et de transitions avec
      • Début:
      • Fin:
      • Ti : transition – Ci : condition – Ai : action




                     T1[C1]/A1               T2[C2]/A2
           État 1                 État 2                 État 3




                                           T4[C4]/A4
                                                         État 4




C Crochepeyre           UML                               35
– Exemple d’états-transitions



                                Personne                 Etat
                               Rencontre
                               conseiller                Action

                   Projet formation                      Transition


                           En cours d’inscription
                            Remplit un dossier

                  Dossier déposé

                                 Inscrit

                              Paiement ok




C Crochepeyre           UML                         36
• Exemple de diagramme machine à états



                        ancien élève
                élève                    Dossier inscription




       nouvel
       élève
                                plan formation




C Crochepeyre            UML                                   37
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




C Crochepeyre          UML                            38
• Exemple diagramme d’activités

                                                                                        Transition avec condition
                                           Dépôt dossier                                « transition gardée »

                                                                     [refus]
                                            Vérification

                                                                      [à compléter]
                               [accepté]

                                                          [retour]
                         Paiement
                                                                           Dossier renvoyé
                                            [forfait entreprise]
                [individuel]

                                           convention



                     Carte délivrée
                                                           Transition sans condition
                                                           « transition automatique »




C Crochepeyre                      UML                                                39
• Exemple synchronisation



                                Ouvrir inscription




                Inscrire UE                    Modifier une inscription




                  Inscrire UE et modifier élève sont deux actions //




C Crochepeyre                 UML                                         40
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 :




C Crochepeyre         UML                           41
• Exemple diagramme de séquence




C Crochepeyre    UML              42
• Exemple diagramme de séquence : durée

                       Convention        facture   règlement



           signature




                           (fin semestre)




                           Paiement ok




C Crochepeyre                UML                               43
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


C Crochepeyre            UML                                44
[orientation] 1: établir plan            plan de formation
                                                                                     3: créer dossier

                                   2 : double du plan


                                           devis                                   dossier
                  5:                                    4 : calculer prix()
élève             remise



                    9 : remise carte()   Carte élève         8: délivrer carte()
                                                                                     7 : maj paiement ()
                6 : payer ()




                                                              régisseur




 C Crochepeyre                      UML                                            45
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




C Crochepeyre        UML                              46
• Diagramme d’un module
   – Décomposition d’un sous système en modules




C Crochepeyre        UML                          47
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




C Crochepeyre         UML                          48
• Diagramme de déploiement d’un système d’inscription




                Poste       Intranet   Serveur
                scolarité              Scolarité


                                               TCP/IP



                                       BD
                                       scolarité




C Crochepeyre         UML                          49
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….


C Crochepeyre        UML                50
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)



C Crochepeyre          UML                        51
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 »



C Crochepeyre        UML                         52
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


C Crochepeyre            UML                            53
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




 C Crochepeyre         UML                           54
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.




C Crochepeyre          UML                            55
Description graphique: cas d’utilisation « inscription »




   C Crochepeyre                                           UML   56
Tableau: 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.


C Crochepeyre          UML                                      57
Diagramme de classe

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




C Crochepeyre          UML                   58
Diagramme de classe: cas inscription




C Crochepeyre         UML                59
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




C Crochepeyre            UML                  60
Diagramme de séquence: cas inscription




C Crochepeyre        UML                   61
Diagramme de collaboration: cas inscription




C Crochepeyre         UML                       62
Diagramme Etats-Transitions

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




C Crochepeyre     UML                     63
Diagramme états-transitions: cas inscription




C Crochepeyre          UML                       64
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




C Crochepeyre          UML                65
Diagramme d’activités: cas inscription




C Crochepeyre          UML                 66
Diagramme de déploiement

• On peut représenter l’architecture logicielle et matérielle
  du système avec un diagramme de déploiement



                  Poste         Intranet       Serveur scol
                  scolarité                    (inscription)


                                                      TCP/IP



                                           BD scolarité
                                           (dossiers
                                           élèves)




C Crochepeyre             UML                             67
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

C Crochepeyre          UML                           68
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


C Crochepeyre         UML                          69

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  • 1. Éléments d’UML pour le projet (Unified Modeling Language) C Crochepeyre UML 1
  • 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 2
  • 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 3
  • 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 4
  • 5. 2- Préliminaires • Les origines d’UML • La démarche de conception et d’analyse • UP: Processus unifié C Crochepeyre UML 5
  • 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 6
  • 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 7
  • 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 8
  • 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 9
  • 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 C Crochepeyre UML 10
  • 11. • 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 C Crochepeyre UML 11
  • 12. • 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 C Crochepeyre UML 12
  • 13. 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. C Crochepeyre UML 13
  • 14. • 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 C Crochepeyre UML 14
  • 15. • 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 noms NomEleve Elève assister Cours Cycle.UE expressions After (7 minutes) {un élève doit Date = 7 juillet 2005 être Inscrit} contrainte C Crochepeyre UML 15
  • 16. Paquetage – Décomposition du système en paquetages – Ensemble logique d’éléments du modèle – Nommage du paquetage – Relations entre paquetages Elèves U.E Profs C Crochepeyre UML 16
  • 17. 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 C Crochepeyre UML 17
  • 18. • 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 C Crochepeyre UML 18
  • 19. 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 Elève N°Elève: entier Attributs Elève NomElève: car Opérations Adresse: car Inscrire() autres C Crochepeyre UML 19
  • 20. • Représentation UML d’un objet Nom objet : classe Valeur attrib 1 Valeur attrib 2 Valeur attrib 3 Elev2005001: Elève Elev2005001 : Elève 2005001 2005001 2005001 durand durand durand 1 rue de Paris 1 rue de Paris 1 rue de Paris C Crochepeyre UML 20
  • 21. • 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 1..2 X * Y A une instance X correspond 1 à 2 instances de Y A une instance Y correspond 0 à n instances de X C Crochepeyre UML 21
  • 22. • Agrégation – Association entre une classe de type « ensemble » avec plusieurs classes de type « éléments » Salle 1 1..2 * * Chaises tableau équipement C Crochepeyre UML 22
  • 23. • Composition – Agrégation avec une contrainte de durée de vie – La suppression de la classe « composé » implique la suppression des classes « composant » élève élève 1 N° éléve liste UE 1 1..* 1 N° élève liste UE dossier dossier C Crochepeyre UML 23
  • 24. • Qualification d’une association – Sémantique d’une association entre deux classes – Restriction d’une association Notes UE élève N° élève contenir Nomélève « La liste des notes d’une UE contient le n° des élèves et leur nom » C Crochepeyre UML 24
  • 25. • Généralisation et héritage simple – Généralisation: création d’une superclasse à partir de classes – Héritage: création de sous classes à partir d’une classe héritage élève élève HTT élève FOD généralisation C Crochepeyre UML 25
  • 26. • 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 HTT {chevauchement} élève FOD C Crochepeyre UML 26
  • 27. • 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 extension restriction Élève salarié Élève prospect n°élève nom …. adresse nom entreprise adresse C Crochepeyre UML 27
  • 28. • Héritage multiple – Une classe hérite de deux classes parentes élève élève externe élève interne salarié boursier employé C Crochepeyre UML 28
  • 29. 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 système inscription inscrire élève inscription élève Cas d’un élève qui s’inscrit Plusieurs acteurs Plusieurs cas scolarité régie C Crochepeyre UML 29
  • 30. 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 Inscription d’un élève Procédure d’inscription d’un élève jusqu’à la résumé délivrance de sa carte acteur primaire L’élève acteur secondaire La scolarité, la régie pré-conditions Vérification préalable des conditions d’inscription résultats Dossier d’inscription, paiement, délivrance carte élève 1. l’élève présente sa demande 2. Saisie des UE description 3. Calcul du coût 4. …… exceptions Pas de délivrance de carte si 1 UE à agrément C Crochepeyre UML 30
  • 31. • 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 « include » 1 1 paiement inscription carte « include » C Crochepeyre UML 31
  • 32. 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 « include » paiement 1 1 Inscription UE Élève en informatique « include » Délivrance carte « extend » Inscription CRI C Crochepeyre UML 32
  • 33. 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 Transition [condition] État 1 État 2 inscription [paiement ok] Élève prospect Élève inscrit C Crochepeyre UML 33
  • 34. – On peut préciser une action ou activité à la transition Transition [condition]/ action État 1 État 2 Inscription [paiement ok]/ dépôt dossier Élève prospect Élève inscrit C Crochepeyre UML 34
  • 35. – Suite d’états et de transitions avec • Début: • Fin: • Ti : transition – Ci : condition – Ai : action T1[C1]/A1 T2[C2]/A2 État 1 État 2 État 3 T4[C4]/A4 État 4 C Crochepeyre UML 35
  • 36. – Exemple d’états-transitions Personne Etat Rencontre conseiller Action Projet formation Transition En cours d’inscription Remplit un dossier Dossier déposé Inscrit Paiement ok C Crochepeyre UML 36
  • 37. • Exemple de diagramme machine à états ancien élève élève Dossier inscription nouvel élève plan formation C Crochepeyre UML 37
  • 38. 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 C Crochepeyre UML 38
  • 39. • Exemple diagramme d’activités Transition avec condition Dépôt dossier « transition gardée » [refus] Vérification [à compléter] [accepté] [retour] Paiement Dossier renvoyé [forfait entreprise] [individuel] convention Carte délivrée Transition sans condition « transition automatique » C Crochepeyre UML 39
  • 40. • Exemple synchronisation Ouvrir inscription Inscrire UE Modifier une inscription Inscrire UE et modifier élève sont deux actions // C Crochepeyre UML 40
  • 41. 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 : C Crochepeyre UML 41
  • 42. • Exemple diagramme de séquence C Crochepeyre UML 42
  • 43. • Exemple diagramme de séquence : durée Convention facture règlement signature (fin semestre) Paiement ok C Crochepeyre UML 43
  • 44. 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 C Crochepeyre UML 44
  • 45. [orientation] 1: établir plan plan de formation 3: créer dossier 2 : double du plan devis dossier 5: 4 : calculer prix() élève remise 9 : remise carte() Carte élève 8: délivrer carte() 7 : maj paiement () 6 : payer () régisseur C Crochepeyre UML 45
  • 46. 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 C Crochepeyre UML 46
  • 47. • Diagramme d’un module – Décomposition d’un sous système en modules C Crochepeyre UML 47
  • 48. 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 C Crochepeyre UML 48
  • 49. • Diagramme de déploiement d’un système d’inscription Poste Intranet Serveur scolarité Scolarité TCP/IP BD scolarité C Crochepeyre UML 49
  • 50. 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…. C Crochepeyre UML 50
  • 51. 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) C Crochepeyre UML 51
  • 52. 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 » C Crochepeyre UML 52
  • 53. 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 C Crochepeyre UML 53
  • 54. 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 C Crochepeyre UML 54
  • 55. 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. C Crochepeyre UML 55
  • 56. Description graphique: cas d’utilisation « inscription » C Crochepeyre UML 56
  • 57. Tableau: 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. C Crochepeyre UML 57
  • 58. Diagramme de classe • Description générale des types d’objets et leurs relations • Avec – leurs attributs principaux – les opérations principales C Crochepeyre UML 58
  • 59. Diagramme de classe: cas inscription C Crochepeyre UML 59
  • 60. 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 C Crochepeyre UML 60
  • 61. Diagramme de séquence: cas inscription C Crochepeyre UML 61
  • 62. Diagramme de collaboration: cas inscription C Crochepeyre UML 62
  • 63. Diagramme Etats-Transitions • Comportement d’un système • Etats possibles d’un objet • Changements des états / événements: transitions C Crochepeyre UML 63
  • 64. Diagramme états-transitions: cas inscription C Crochepeyre UML 64
  • 65. 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 C Crochepeyre UML 65
  • 66. Diagramme d’activités: cas inscription C Crochepeyre UML 66
  • 67. Diagramme de déploiement • On peut représenter l’architecture logicielle et matérielle du système avec un diagramme de déploiement Poste Intranet Serveur scol scolarité (inscription) TCP/IP BD scolarité (dossiers élèves) C Crochepeyre UML 67
  • 68. 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 C Crochepeyre UML 68
  • 69. 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 C Crochepeyre UML 69