coursmcoo

7/21/2019 CoursMCOO

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Prsentation du module MCOOLes diagrammes des aspects statiques

Les diagrammes des aspects dynamiques

Modlisation et Conception Oriente-Objet

Frdric Dadeau

Laboratoire dInformatique de luniversit de Franche-Comt

Bureau 421C

[email protected]

Licence 3 Informatique

1/131 Frdric Dadeau Modlisation et Conception Oriente-Objet
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M.C.O.O.Mthodes de dveloppementConcepts objetU.M.L.

Plan du cours

1 Prsentation du module MCOOM.C.O.O.

Mthodes de dveloppement

Concepts objet

U.M.L.

2 Les diagrammes des aspects statiques

Diagrammes de cas dutilisation

Diagrammes de classes et dobjets

Diagrammes de composants

Diagrammes de dploiement

3 Les diagrammes des aspects dynamiques

Diagrammes de squence

Diagrammes de collaboration

Diagrammes dtats-transition

Diagrammes dactivit

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M.C.O.O. quest-ce que cest ?

Modlisation et

Conception

Orient

Objet

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M.C.O.O. quest-ce que cest ?

Modlisation ettablir un modle

Conceptionlaborer, se reprsenter quelque chose

Orient

Objetvers lobjet

MCOO : modliser et concevoir en utilisant les objets du monde rel.


M C O O
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Cours : 3 sances + 1 interrogation crite

lundi 14 septembre de 13h30 15h

mardi 15 septembre de 13h30 15h

lundi 21 septembre de 11h 12h30

Travaux dirigs : 10 sances (dont 1 interrogation crite)

TD1 : mardi de 15h 16h30TD2 : mardi de 13h30 15h

Travaux pratiques : 1 sance de 1h30 la semaine du 30 novembre

TP A : jeudi de 13h30 15h

TP AB : lundi de 9h30 11h

TP B : lundi de 16h30 18h

Travail personnel : tude de cas travailler en autonomie (crneaux de TP rservs)


M C O O
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Historique des mthodes de dveloppement

Lies aux langages de programmations.

Les mthodes fonctionnelles (1970 )

Dcomposition dune fonction en plusieurs sous-fonctions.

Architecture base sur la dcomposition fonctionnelle : peu dvolutions possibles

Peu de rutilisation des composants

Les mthodes classiques (1980 )

Modlisation des donnes et des traitements.

JSD : Jackson System Development

MACH : Mthode dAnalyse et de Conception Hirarchise

MERISE : Mthode dEtude et de Ralisation Informatique pour les SystmesdEntreprise

SADT : Structured Analysis and Design Technique

SASD : Structured Analysis Structured Design


d d l M C O O
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Historique des mthodes de dveloppement

Lies aux langages de programmations.

Les mthodes objet

Objet = abstraction des entits du monde rel

aide visualiser les objets tel quils sont ou tels quon le souhaite

permet de spcifier la structure ou le comportement dun objet

fournit un guide pour la construction du systme

documente les dcisions prises lors de la construction dun systme

Quelques mthodes orientes-objet

OOA : Object Oriented Analysis, Schlaer/Mellor (1988,91,93)

OOD : Object Oriented Design, Booch (1991,93)

OMT : Object Modelling Technique, Rumbaugh (1991,95)

OOSE : Object Oriented Software Engineering, Jacobson (1992)


i d d l COO M C O O
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Unification des mthodes

Unified Method

auteurs : Booch, Rumbaugh et Jacobson

rapprochement de leurs mthodes + cas dutilisation

Historique de la cration dUML1995 Dbut du travail sur la mthode unifie

1996 Cration dun consortium de partenaires pour travailler sur la dfinition dUMLdans lOMG

1997 UML 1.1 (normalis par lOMG)

1998 UML 1.21999 UML 1.3

2001 UML 1.4

2003 UML 1.5

2005 UML 2.0


P t ti d d l MCOO M.C.O.O.
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Unification des mthodes

Unified Method

auteurs : Booch, Rumbaugh et Jacobson

rapprochement de leurs mthodes + cas dutilisation

Object Management Group OMGOrganisation internationale cre en 1989

Plus de 800 membres (informaticiens et utilisateurs)

Vise promouvoir la thorie et la pratique de la technologie objet dans ledveloppement logiciel

Egalement la base des standards Meta-Object Facility (MOF), COmmonRequest Broker Architecture (CORBA) et Interface Definition Language (IDL)

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Prsentation du module MCOO M.C.O.O.h d d d l

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Mthodes de dveloppementConcepts objetU.M.L.

UML : Unified Modeling Language

Notation graphique de modlisation objets

Permet de visualiser, spcifier, construire et documenter les diffrentes partiesdun systme logiciel

Langage graphique, bas sur des diagrammes (9 pour UML 1.5, 13 pour UML2.0)

Pas une mthode !mais utilisable dans tout le cycle de dveloppement dunlogiciel

Buts initiaux des concepteurs dUML

reprsenter des systmes entiers (pas uniquement logiciels) par des conceptsobjets ;

lier explicitement des concepts et le code qui les implantent ;

pouvoir modliser des systmes diffrents niveaux de granularit (pourpermettre dapprhender des systmes complexes) ;

crer un langage de modlisation utilisable la fois par les humains et lesmachines.


Prsentation du module MCOO M.C.O.O.h d d d l
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Lobjet

Entit du monde rel (ou virtuel) centralisant les donnes et les traitements associs.

Objet = Identit + Etat + Comportement


Prsentation du module MCOO M.C.O.O.M h d d d l
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Lobjet



Identit dun objet

Proprit qui permet de distinguer un objet par rapport aux autres sans ambiguts.Distingue deux objets dont les valeurs des diffrents attributs sont identiques.


Prsentation du module MCOO M.C.O.O.Mthodes de dveloppement
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Les diagrammes des aspects statiquesLes diagrammes des aspects dynamiques


Lobjet



Identit dun objet


Etat dun objet

Valeur de tous ses attributs un tat donn.Un attribut est une information qui qualifie lobjet qui la contient.


Prsentation du module MCOOd d

M.C.O.O.Mthodes de dveloppement
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Lobjet



Identit dun objet


Etat dun objet

Valeur de tous ses attributs un tat donn.Un attribut est une information qui qualifie lobjet qui la contient.

Comportement dun objet

Dfinit lensemble des oprations que lobjet peut excuter en raction aux messagesenvoys par les autres objets.Ltat et le comportement sont lis.

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Prsentation du module MCOOL di d t t ti


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Relations entre classes

Association

Relation entre plusieurs classes.Elles reprsentent une abstraction des diffrents liens qui peuvent exister entre lesdiffrents objets.

Agrgation et compositionForme particulire dassociation entre deux classes.

Exprime le fait quune classe est compose dune ou plusieurs autres classes.

Spcialisation et gnralisation

Le mcanisme dhritage permet de dfinir de nouvelles classes partir de classes djexistantes.

Gnralisation : factorisation dans une classe (appelle super-classe) deproprits de plusieurs classes

Spcialisation : inverse de le gnralisation, consiste crer partir dune classeplusieurs classes spcialises.



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ppConcepts objetU.M.L.

Notions relatives aux composants des classes

Encapsulation

Possibilit de masquer certains dtails de limplantation. Peut-tre ralis enparticuliers par des constituants privs des objets.

Polymorphisme

Poly = plusieurs, morphisme = forme

Caractristique dun lment qui peut se prsenter sous plusieurs formes.

Capacit donne une mme opration de seffectuer diffremment suivant lecontexte de la classe o elle se trouve.




b
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Les diagrammes des aspects statiquesLes diagrammes des aspects dynamiques Concepts objetU.M.L.

Les diagrammes dUML

Un diagramme donne lutilisateur la possibilit de visualiser et de manipuler deslments de modlisation.UML 2.0 comporte 13 diagrammes permettant de modliser diffrents aspects dunsystme. On se focalisera dans ce cours sur les 9 diagrammes issus dUML 1.5.

2 catgories de diagrammes UML

Aspects statiques (structure logicielle et physique) 5 diagrammes

Aspects dynamiques (comportements) 4 diagrammes



M.C.O.O.Mthodes de dveloppementC bj
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Les diagrammes des aspects statiquesLes diagrammes des aspects dynamiques Concepts objetU.M.L.

Les diagrammes dUML


Diagrammes des aspects statiques

1 Diagramme de cas dutilisation : reprsente les fonctions du systme du pointde vue de lutilisateur.

2 Diagramme de classes : dfinit les classes et les relations entre les classes.

3 Diagramme dobjets : dfinit les instances des classes, ainsi que les liens entreces instances.

4 Diagramme de composants : permet de dcrire les composants (ou modules)dun systme (fichiers sources, fichiers objets, librairies excutables).

5 Diagramme de dploiement : dcrit la disposition physique du matriel et larpartition des composants sur le matriel.



M.C.O.O.Mthodes de dveloppementC t bj t
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g p quLes diagrammes des aspects dynamiques Concepts objetU.M.L.

Les diagrammes dUML


Diagrammes des aspects dynamiques

6 Diagramme de squences : reprsente les interactions dun point de vuechronologique ; dune part, les interactions entre le systme et les acteurs et,dautre part, les interactions entre les objets lintrieur du systme.

7 Diagramme de collaboration : reprsente les interactions entre objets dun pointde vue spacial.

8 Diagramme dtats-transitions : automates hirarchiques permettant reprsenterles comportements dun acteur, dun systme ou dun objet dune certaine classe.

9 Diagramme dactivits : permet de modliser le comportement dune mthodeen reprsentant un enchanement dactivits.



M.C.O.O.Mthodes de dveloppementConcepts objet
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g p qLes diagrammes des aspects dynamiques Concepts objetU.M.L.

Les diagrammes dUML


4 diagrammes UML 2.0 (non traits en cours)

Diagramme de paquetages : permet de dcrire les interactions entre lespaquetages (paquetage = structure logique de regroupement et dorganisationdes lments du modle UML).

Diagramme de structure composite : dcrit sous la forme dune bote blancheles relations entre les composants dune classe.

Diagramme global dinteraction : permet de dcrire les enchanements possiblesentre les scnarios pralablement identifis sous forme de diagrammes desquences.

Diagramme de temps : permet de dcrire les variations dune donne au coursdu temps.



d d d

Diagrammes de cas dutilisationDiagrammes de classes et dobjetsDiagrammes de composants
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Les diagrammes des aspects dynamiques Diagrammes de composantsDiagrammes de dploiement

Les aspects statiques

Les diagrammes de cas dutilisation

Les diagrammes de classes et dobjets

Les diagrammes de composantsLes diagrammes de dploiement



L di d d i

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Diagramme des cas dutilisation

Les cas dutilisation permettent de dcrire le systme du point de vue de lutilisateur.Ils permettent de dfinir les limites du systme et les relations entre le systme et sonenvironnement.

Identification des acteurs

Un acteur reprsente un rle jou par une personne ou une chose qui interagit avec lesystme.

N.B. : Une mme personne physique peut correspondre plusieurs acteurs si celle-ci

peut jouer plusieurs rles.



L di d t d i

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Acteurs et cas dutilisation

Cas dutilisation : fonctionnalit du systme utilise par un acteur.

Un acteur qui interagit avec le systme pour utiliser une fonctionnalit est reprsentpar une relation entre cet acteur et le cas dutilisation reprsentant cettefonctionnalit.On dit que lacteur dclenche le cas dutilisation auquel il est li.




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Les diagrammes des aspects dynamiques g pDiagrammes de dploiement

Exemple de cas dutilisation

Distributeur de billets

Un premier acteur : client, consulte le solde de son compte, ou retire delargent.

Un second acteur : technicien, allume, teint ou ravitaille le distributeur.

On note quun rectangle symbolise les limites du systme.





d d l
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Les diagrammes des aspects dynamiques Diagrammes de dploiement

Inclusion entre deux cas dutilisation

Un cas dutilisation, nomm source, inclut un cas dutilisation nomm destination, siles comportements dcrits par le cas source contiennent les comportements dcrits parle cas destination.

Notation de linclusion

Utilis en particulier pour factoriser une fonctionnalit partage par plusieurs cas

dutilisation.




Diagrammes de cas dutilisationDiagrammes de classes et dobjetsDiagrammes de composantsDi d d l i
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Les diagrammes des aspects dynamiques Diagrammes de dploiement

Extension dun cas dutilisation

Un cas dutilisation, nomm source, tend un cas dutilisation nomm destination, siles comportements dcrits par le cas source tendent les comportements dcrits par lecas destination.

Notation de lextension

Lextension peut tre soumise une condition.




Diagrammes de cas dutilisationDiagrammes de classes et dobjetsDiagrammes de composantsDi d d l i t
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g p y q Diagrammes de dploiement

Exemple dinclusion et dextension

Systme de virements par internet

Client local : virements (incluant une identification)

Client distant : virements par internet (tendant le virement standard)




Diagrammes de cas dutilisationDiagrammes de classes et dobjetsDiagrammes de composantsDiagrammes de dploiement
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g p y q Diagrammes de dploiement

Petit exercice

Enonc

On souhaite modliser les interactions de diffrents utilisateurs avec un systme devalidation de cartes de crdit (basiquement un terminal avec un lecteur de cartes).

Les cartes de crdit sont dtenues par des clients, pouvant tre soit des personnesindividuelles ou une entreprise, et sont utilises sous la supervision dune institution.Une institution commerciale supervise les transactions et le traitement de factures desclients.

Une institution financire supervise galement ces factures, mais soccupe aussi degrer le compte du client, avec son accord.




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Petit exercice

Une solution possible

Cette solution fait apparatre un hritage entre acteurs : les comportements de chacundes deux sous-acteurs sont factoriss dans le super-acteur.




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Les diagrammes de cas dutilisation


Les diagrammes de composants

Les diagrammes de dploiement




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g p


Le diagramme de classes

Il se prsente sous la forme dun rseau :

de classes, dcrivant un ensemble dobjets, et

dassociations, decrivant un ensemble de liens.

Il donne les informations sur les liens dun objet vers les autres objets.Le but est de dcrire ce quil faut raliser, et non pas comment le raliser.

Le diagramme dobjets

Cest une instanciation dun diagramme de classe. Il se prsente sous la forme dun

rseau :dobjets, instances des classes du diagramme associ, et

de liens, dcrivant les interactions existantes entre les objets




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g p

2.1. Les classes





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La notion de classe

Dfinition

Une classe est une abstraction qui reprsente un ensemble dobjets, ayant unestructure et un comportement commun.Par exemple : Etudiant est une classe dobjets.

Un objet est une instance de sa classe ; une classe est dite instancie lorsquellecontient au moins un objet.

Concrtement ...

Une classe contient :

un nom

des attributs

des oprations

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Les attributs

Un attribut est une proprit dun objet de la classe qui comporte :

un nom (unique dans sa classe)

un type (facultatif, mais conseill)

une valeur initiale (facultative)

Un attribut est dit driv si sa valeur peut tre calcule partir dattributsnon-drivs. Leurs noms sont prcds par /.

Attribut driv

Chaque attribut une valeur pour chaque instance de classe. Les instances de classepeuvent avoir des valeurs identiques ou diffrentes pour un attribut donn.




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Les oprations et les mthodes

Une opration est un service offert par les objets de la classe.En UML, on distingue opration et mthodes :

une opration spcifie un service

une mthode implante une opration

Syntaxe dune opration

Opration (mode1 arg1 : Type1 = Val1, . . ., modeN argN : TypeN = ValN) : TypeR

Le modepeut tre : in (paramtre dentre), out (paramtre de sortie), inout(paramtre dentre et de sortie). Le mode par dfaut est in.

Les paramtres, le type et la valeur initiale sont optionnels.




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Visibilit des attributs et des oprations

Il y a 4 niveau de visibilit qui peuvent sappliquer aux attributs et aux oprations.

Le niveau public (+), qui indique quun lment est visible par tous les clientsde la classe.

Le niveau protg (#), qui indique quun lment nest accessible que pour lessous-classes de la classe o il apparat.

Le niveau paquetage (), qui indique quun lment est visible uniquement pourles classes dfinies dans le mme paquetage.

Le niveau priv (-), qui indique que seule la classe o est dfini cet lment peut

y accder.


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Nombres complexes, sans prciser limplantation

Nombres complexes, implantation laide du module et de largument

Nombres complexes, implantation laide de la partie relle et de la partie imaginaire



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Classes utilitaires

Une classe utilitaire permet de regrouper un ensemble de valeurs (valeurs dattributs)et doprations. Elle ne peut tre instancie et ne comporte que des attributs ouoprations de classe.

Classe utilitaire Math



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Strotypes sur les classes

Une classe peut admettre un strotype, crit entre chevrons au dessus du nom de laclasse. Similairement, les strotypes peuvent sappliquer certaines oprations desclasses.Les strotypes permettent dtendre la smantique des lments de modlisation. Ilspermettent de dfinir de nouvelles classes dlments de modlisation, en plus du

noyau prdfini par UML. UML propose de nombreux strotypes standards maisdautres plus spcifiques peuvent tre crs pour des besoins de modlisation.

Quelques strotypes standards

thread , appliqu une classe, qui indique que cette classe reprsente unprocessus lger

utility , appliqu une classe, qui indique que cette classe est une classeutilitaire

constructor , getter , setter , appliqus des oprations.

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Dfinition dune association

Une association est une relation n-aire entre n classes dobjets. Les relations les plusutilises sont les relations binaires, entre deux classes.

Exemple dassociation informel

Relation de possession entre une personne et un compte courant.

Classes : Personne et Compte

Association : relation possde



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Dfinition dune association

Une association est une relation n-aire entre n classes dobjets. Les relations les plusutilises sont les relations binaires, entre deux classes.On appelle lien linstanciation dune association entre deux objets.

Exemple de lien informelPierre Dupont possde le compte dont le solde est -400.

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Les multiplicits

La multiplicit prcise combien dinstances dune classe peuvent se rattacher uneseule instance dune classe associe.

Valeurs de multiplicit

1 un et un seul0..1 cas optionnel

N si on connat la valeur, on la prcise

M..N intervalle de valeurs (de M N N N)

0 ou plusieurs (identique 0..)

1.. au moins un

Graphiquement, la multiplicit se place du ct de la classe quelle dcrit.



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Dun point de vue mathmatique

Les associationsUne association entre deux classes A et Best une relation binaire, au sensmathmatique, cest--dire un sous-ensemble de AB.

RA B (1)

Il est donc impossible davoir deux liens diffrents symbolisant une mme association

entre deux objets identiques.

Les relations

Soit Rune relation entre deux classes A et B, avec les multiplicits MA, associe A,et MB, associe B. Les multiplicits MA et MBimposent les contraintes suivantes :

Pour chaque objet bde la classe B, le nombre dobjets de la classe A lis b

appartient MA.

bB, card{(a, b) R; a A} MA (2)

Pour chaque objet a de la classe A, le nombre dobjets de la classe B lis aappartient MB.

a A, card{(a, b) R; bB} MB (3)



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Un exemple : compte et personne

Diagramme de classes

Ceci signifie :

Une personne peut ouvrir un nombre quelconque de comptes

Un compte est ouvert pour une ou deux personnes



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Un diagramme dobjets correct




Diagrammes de classes et dobjetsDiagrammes de composantsDiagrammes de dploiement
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Un diagramme dobjets incorrect





b l d
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Navigabilit dune association

Par dfaut, une association est navigable dans les deux sens.


partir dune personne, on peut retrouver les comptes qui lui sont associs ;

partir dun compte on peut retrouver son (ou ses deux) propritaire(s)

Pour spcifier quun seul sens de navigation est autoris, on peut orienter la relation.

Association oriente

A partir dun objet de la classe A, on peut accder aux objets de la classe B qui luisont lis. Linverse nest pas autoris.





L i d l
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La notion de rles

Les rles dsignent les extrmits dune association. Ils peuvent tre nomms.

Exemple de rles

une personne joue le rle dun employune entreprise joue le rle dun employeur

Principalement utiliss dans les associations rflexives :

Deux exemples dassociations rflexives





Cl i i
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Classe-associations

Une classe-association est une entit qui combine les proprits dune classe et lesproprits dune association.

Une association R entre deux classes A et Bpermet dassocier tout lien entre unobjet de la classe A et un objet de la classe Bun objet de la classe R.

Exemple de classe-association





Cl i ti t lti li it
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Classe-associations et multiplicits

Une classe-association entre deux classes peut se simuler par lintermdiaire dune classeet de deux associations.

Simulation dune classe association

Se simule par :





Cl i ti t lti li it
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Classe-associations et multiplicits

Simulation dune classe association

Lecture des multiplicitsChaque objet de la classe Z est associ un objet de la classe X et un objet dela classe Y

Chaque objet de la classe X est associ n objets de la classe Z, avec n MY

Chaque objet de la classe Y est associ n objets de la classe Z, avec n MX





Cl i ti t bj t
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Classes-associations et objets

Classe-association






Classes associations et objets
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Classes-associations et objets

Classe-association simule





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2.3. Les associations plus complexes






Agrgation et composition (1/2)
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Lagrgation est un association binaire particulire qui modlise une relation entre untout et une partie, autrement dit, une relation dappartenance.

Notation de lagrgation

Un objet de la classe B, appel agrgat contient un certain nombre dobjets de la

classe A, appels composants.






Exemple dagrgation
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Exemple d agrgation


Diagramme dobjets






Remarque sur lagrgation
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Remarque sur l agrgation

La relation dagrgation interdit les cycles dans les diagrammes dobjets.Par contre, dans le diagramme de classes, on peut dfinir une classe A en agrgationavec elle-mme.

Diagramme de classes et diagramme dobjet

Dans une agrgation, certaines parties peuvent tre partages. Par dfaut, il ny a pasde contrainte de multiplicit sur lagrgat.






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La composition est une agrgation particulire pour laquelle une partie ne peut pastre partage entre plusieurs agrgats. Autrement dit, la multiplicit du ct delagrgat est 0 ou 1.

Notation de la composition, quivalence avec lagrgation

Les cycles de vies des composants et de lagrgat sont lis : si lagrgat est dtruit, sescomposants le sont aussi.






Exemple de composition
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Exemple de composition


Diagramme dobjets






Remarque sur la composition

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Remarque sur la composition

Il est galement possible de reprsenter les composants dun objet lintrieur delobjet lui-mme.

Reprsentation

Attention : ceci nest possible que pour les compositions car deux objets ne peuventpas partager un mme composant.






Associations n-aires
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Associations n aires

Une association n-aire est une relation entre n classes.

Mathmatiquement parlant ...Une association n-aire entre les classes A1,A2, . . ., An est un sous-ensemble RdeA1 A2 . . . An, donc un ensemble de n-uplets de la forme (a1, a2, . . . ,an) aveci1, 2, . . . ,n, ai Ai.


Prsentation du module MCOO




Associations n-aires, multiplicits

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, p

La multiplicit associe une classe pose une contrainte sur le nombre de n-uplets dela relation lorsque les n1 autres valeurs sont fixes.

Notation

y0 Y, z0 Z, card((x,y0, z0) R; xX) MX

x0 X,z0 Z, card((x0, y, z0) R; y Y) MY

x0 X,y0 Y, card((x0, y0, z) R; zZ) MZ






Exemple dassociation n-aire

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p

Association ternaire

un enseignant peut faire un mme cours plusieurs classes(multiplicit * associe la classe Classe)







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p


dans une classe, un cours est effectu par un seul enseignant(multiplicit 1 associe la classe Enseignant)






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p


un enseignant peut faire plusieurs cours dans une mme classe(multiplicit * associe la classe Cours)Un enseignant peut donc enseigner plusieurs matires.






Lextension

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Une classe Y tendou spcialise une classe X si tout objet de la classe Y est, ou peuttre considr comme, un objet de la classe X.A linverse, on dira que la classe X gnralise la classe Y.

Notation de lextension






Les proprits de lextension
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Proprit dhritage

Les attributs et les oprations dfinis dans X, qui ne sont pas privs, et qui ne sontredfinisdans Y, sont hrits dans Y.

Proprit de substitution

La proprit de substitution exprime que tout objet de la classe Y est ou peut treconsidr commeun objet de la classe X.Chaque fois quon a besoin dune instance de X, on peut utiliser la place uneinstance de Y.






Un exemple dextension
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Exemple avec des points






Hirarchie des classes

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Lextension permet dexprimer la notion de hirarchie entre diffrentes classes.

Hirarchie de vhicules

On considre diffrents types de vhicules :

Les vhicules ariens : les avions

Les vhicules aquatiques : les bateauxet les sous-marinsLes vhicules terrestres : les charset les voitures

On prcise :

quun hydravion est la fois un avion et un bateau,

quun char amphibieest la fois un sous-marin et un char

quun avion est compos dailes

quun char est compos de chenilles

quune voiture est compose de roues





Hirarchie des classes

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Lextension permet dexprimer la notion de hirarchie entre diffrentes classes.

Hirarchie de vhicules (diagramme)





Hritage de relation
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Relation hrite

Dans lexemple prcdent : un hydravion est, en tant quavion, galement composdailes, et un char amphibie est, en tant que char, galement compos de chenilles.





Classe abstraite
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Une classe abstraite est une classe qui ne peut tre instancie, et qui peut contenir desoprations abstraites.

Une opration abstraite est une opration sans implantation, cest--dire laquelle necorrespond aucun code. Une classe abstraite peut aussi contenir des oprationsconcrtes (= non-abstraites).

Les classes abstraites servent notamment dans les hirarchies de classes, o ellespermettent de regrouper des attributs et des oprations communs plusieurs classes.

En programmation objet (par exemple, en Java) une classe concrte doit implanter lesoprations abstraites dont elle hrite.

Notation





Exercice

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Description

On souhaite modliser des uvres, qui sont soit des bandes dessines, des romans, oudes films. Ces uvres ont un titre et un auteur. Les livres ont un certain nombre depages, et une bande dessine possde en plus un dessinateur. Les films, eux, ont une

dure bien dfinie.Raliser le diagramme de classes correspondant.





Exercice
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Une solution possible





Les interfaces

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Une interface spcifie un ensemble doprations qui constituent un ensemble cohrent.Elle contient uniquement des oprations abstraites, sans implantation.

Une interface est quivalente une classe abstraite qui ne contient que des oprationsabstraites.

Une classe implante (ou implmente ou ralise) une interface lorsquelle fournit toutesles oprations de linterface.





Exemple dinterfaces

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Les collections en Java

On note un lien dutilisation entre les deux interfaces, et deux liens de ralisation(HashSet implante Set et Vector implante List).





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2.3. Object Constraint Language





Quelques notions dOCL

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UML formalise lexpression des contraintes avec OCL (Object Constraint Language).

OCL est une contribution dIBM UML 1.1.

Ce langage formel est volontairement simple daccs et possde une grammairelmentaire (OCL peut tre interprt par des outils).

OCL permet ainsi de limiter les ambiguts du langage naturel, tout en restant

accessible.OCL permet de dcrire des invariants dans un modle, sous forme de

pseudo-code :

pr et post-conditions pour une opration,expressions de navigation,expressions boolennes, etc...

OCL permet denrichir ce diagramme, en dcrivant toutes les contraintes et tous lesinvariants du modle prsent, de manire normalise et explicite ( lintrieur dunenote rattache un lment de modlisation du diagramme).

63/131 Frdric Dadeau Modlisation et Conception Oriente-Objet Prsentation du module MCOO


Diagrammes de cas dutilisationDiagrammes de classes et dobjets

Diagrammes de composantsDiagrammes de dploiement

Syntaxe des contraintes OCL (1/5)Contexte dune contrainte

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Contexte d une contrainte

Une contrainte sapplique sur tous les objets de la classe considre.Le contexte dfinit la porte de la contrainte. Il peut sagir :

dune classe : la contrainte devra alors tre un invariant, prcis par invcontext MaClasse

inv : . . .

dune opration : la contrainte pourra alors tre une prcondition (pre) ou unepostcondition (post).context MaClasse ::MonOperation(i :Integer)

pre : . . .post : . . .

Les dcoupages sont possible lintrieur dun mme contexte. La conjonction descontraintes proposes sera alors considre.





Syntaxe des contraintes OCL (2/5)Les expressions
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Les expressions

Les invariants, prconditions et postconditions expriment des contraintes qui sont desprdicats de logique du premier ordre portant sur :

linstance courante de la classe, self

les attributs dune instance, instance.att (self.att peut scrire att)

les collections dobjets associs aux classes instance.role

les valeurs ltat avant lopration dans les postconditions uniquement, attpre

les paramtres dentre ou de sortie des oprations, pour les pr- etpostconditions

la valeur de retour dune opration, result





Syntaxe des contraintes OCL (2/5)Les expressions

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p

Quelques oprateurs de manipulation des donnes :

entiers, rels : =, , =, +, -, *, /, x.div(y), x.mod(y)

chaines : s.concat(t), s.size(), s.subString(debut,fin)

boolens : and, or, not, xor, =, implies, if ... then ... else ... endif

objets : obj.isOclUndefined() (eq. obj = null),obj.isOclInstance(Classe), obj.isOclNew()





Syntaxe des contraintes OCL (3/5)Collections et accs aux objets associs dune classe
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j

On compte quatre type de collections :

Set: pas de doublons, pas dordre

Bag : doublons possibles, pas dordre

OrderedSet : pas de doublons, ordonn

Sequence : doublons possibles, pas dordre

Lexpression instance.role renverra diffrents types en fonction des multiplicits duct du role :

multiplicit 0 ou 1, instance.role est un objet (ventuellement la valeur nullsi aucun objet nest associ instance)

multiplicit N (> 1) ou M..N, instance.role est un Set.





Syntaxe des contraintes OCL (4/5)Oprations de manipulation des collections
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Ces oprations sappliquent en utilisant loprateur ->suite au nom de la collection.Quelques oprations utiles :

coll->size : compte le nombre dobjets dune collection (renvoie un entier)

coll->isEmpty : quivalent coll->size = 0)

coll->notEmpty : quivalent coll->size 0)

coll->count(obj) : compte le nombre doccurrences de objdans coll

coll->includes(obj) : quivalent coll->count(obj) > 0)

coll->excludes(obj) : quivalent coll->count(obj) = 0)

coll->includesAll(coll2) : vrifie si tous les lments de coll2 sont inclusdans coll





Syntaxe des contraintes OCL (5/5)Oprations collectives et simplification dcriture
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Ces oprations permettent deffectuer des requtes sur les collections.Quelques oprations utiles :

coll->collect(role) : renvoie un Bagcontenant les objets lis ceux de collpar le rle role

coll->exists(expr) : vrifie si expr est satisfait pour au moins un lment dela collection

coll->forAll(expr) : vrifie si expr est satisfait pour tous les lments de lacollection

coll->select(expr) : renvoie la collection compose des lments de coll quisatisfont expr

Il est possible de dfinir des attributs ou des oprations temporaires afin de simplifieret compacter les expressions. context MaClasse

inv : let val1 :Boolean = self.att1 >= 1 and self.att1 = 18 inval1 and (self.attr2 = 42 or majeur(self.attr3)





Quelques exemples de spcifications en OCL

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Diagramme de classes dun htel

Un htel ne contient jamais dtage numro 13 (superstition oblige)

context Chambre inv : context SalleDeBain inv :self.etage 13 self.etage 13






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Ltage de chaque chambre est compris entre le premier et le dernier tage de lhtel.context Htel inv :

self.chambre->forAll(c : Chambre | c.etage = self.etageMin)

69/131 Frdric Dadeau Modlisation et Conception Oriente Objet Prsentation du module MCOO




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On ne peut repeindre une chambre que si elle nest pas loue. Une fois repeinte, unechambre cote 10% de plus.

context Chambre : :repeindre(c : Couleur)

pre : client->isEmptypost : prix = prixpre * 1.1





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Le loyer de lhtel est gal la somme du prix de toutes les chambres loues.context Htel : : calculerLoyer() : relpre :post : result = self.chambre->select(client->notEmpty).prix->sum





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Les diagrammes de cas dutilisationLes diagrammes de classes et dobjets








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Les diagrammes de composants permettent de dcrire larchitecture physique duneapplication en termes de modules.

Diagramme de composants

Composants dun serveur Oracle utilisant une base de donnes servant de catalogue.





Diagrammes de composants

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ComposantsApplication construite partir de deux fichiers source et dune bibliothquemathmatiques.

72/131 F d i D de M dli ti n et C n e ti n O iente Objet Prsentation du module MCOO





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Les diagrammes de cas dutilisationLes diagrammes de classes et dobjets



73/131 F d i D d M dli ti t C ti O i t Obj t Prsentation du module MCOO




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Les diagrammes de dploiement dcrivent la disposition physique des matriels et la

rpartition des composants sur ces matriels.






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Diagramme de dploiement


Les diagrammes des aspects statiques


Diagrammes de squenceDiagrammes de collaboration

Diagrammes dtats-transitionDiagrammes dactivit

Les aspects dynamiques

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Les diagrammes de squenceLes diagrammes de collaboration

Les diagrammes dtats-transitions

Les diagrammes dactivit

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Les diagrammes de squence

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Les diagrammes de squence permettent de reprsenter les interactionsentre objetsdun point de vue chronologique.

Ils se concentrent sur la squence des interactions dun point de vue temporel.

Ils font partie des diagrammes dits dinteraction, avec les diagrammes de collaboration.

77/131 F d i D d M dli i C i O i Obj Prsentation du module MCOO





Les diagrammes de squence
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Les interactions se traduisent par des envois de messages entre les objets.

Les diagrammes de squences peuvent sappliquer

la documentation des cas dutilisation, en reprsentant les interactions entreles acteurs et le systme. Les tiquettes des messages sont des vnements qui seproduisent dans le systme.

la reprsentation des interactions informatiques et la rpartition des flots decontrle. Les messages changs unifient les diffrentes formes decommunication entre les objets (appels de procdure, mission de signaux, etc.).






Les objets des diagrammes de squence
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Ce sont des entits appartenant au systme (instance dune classe), ou se trouvant ses limites (les acteurs), ou le systme lui-mme.

Ils reprsentent :

Soit des concepts abstraits, ou des acteurs (documentation des cas dutilisations)

Soit des objets dimplantation (interactions informatiques)

Les objets sont identifis par lintermdiaire des diagrammes de cas dutilisation ou desdiagrammes de classes. Ils sont dnots classiquement.






La ligne de vie des objets
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Elle reprsente la priode de temps durantlaquelle lobjet existe.

La priode dactivation correspond unintervalle de temps durant lequel lobjet effectue

une actions, soit directement, soit parlintermdiaire dun autre objet qui lui sert desous-traitant (appel de procdure).

La vie de lobjet commence par lobjet lui-mmeet se termine la fin de la ligne de vie,ventuellement marque par une croix indiquant

la destruction de lobjet.






Les types de messages
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On distingue 3 types de messages.

1. Message synchrone : correspond un appel de procdure ou flot de contrle im-

briqu. La squence imbrique est entirement faite avant que lappelant ne continue :lappelant est bloqu jusqu ce que lappel termine.






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2. Message asynchrone :correspond un message " plat", non imbriqu. Lappelant

nest pas bloqu jusqu ce que lappel termine.






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3. Retour de procdure : correspond la terminaison dune procdure avec le retour

ventuel dune valeur. Ces messages peuvent ne pas tre dessins, ils sont alors implicites.






Un premier exemple

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Exemple dun systme de communication tlphonique

Illustration dun diagramme de cas dutilisation, avec messages asynchrones.




Diagrammes de squenceDiagrammes de collaborationDiagrammes dtats-transitionDiagrammes dactivit

Un second exemple
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Contrle de flot dexcution





Cration et destruction dun objet

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Crer et dtruire des objets

Deux types de messages particuliers permettent de crer et de dtruire des objets.

La cration se symbolise par un message

La destruction se symbolise par un message





Etiquettes des messages
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Syntaxe gnrale

La syntaxe des tiquettes de message est la suivante :

[Garde] Iteration resultat := nom_message(arguments)

o[Garde] est la condition denvoi du message (facultatif)

Iteration dcrit une ventuelle itration sur lenvoi du message (facultatif)

resultat := est laffectation dune valeur de retour (facultatif)

nom_message est le nom du message

argumentssont les arguments du message (facultatif)





Etiquettes : messages gards

Les gardes permettent de spcifier des conditions pour lenvoi des messages. Lesmessages ne sont envoys que si la condition est satisfaite.

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g y q

Messages conditionnels






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g y q

La ligne de vie dun objet peut tre ddouble pour indiquer des actions qui sont effec-tues suite un message conditionnel (UML 1.5).

Ddoublement de la ligne de vie






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UML 2.0 ajoute la possibilit dutiliser des fragments, plus lisibles.

Utilisation dun fragment dalternative






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UML 2.0 ajoute la possibilit dutiliser des fragments, plus lisibles.

Notamment pour les actions optionnelles.

Utilisation dun fragment optionnel





Etiquettes : itrations

Deux types ditrations
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On distingue deux types ditrations :

Itration squentielle: envoi squentiel de plusieurs instances du mme message,dnot par [clause ditration]

Itration parallle: envoi en parallle de plusieurs instances du mme message,dnot par [clause ditration]

Envoi squentiel





Etiquettes : itrations

Deux types ditrations
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On distingue deux types ditrations :

Itration squentielle: envoi squentiel de plusieurs instances du mme message,dnot par [clause ditration]

Itration parallle: envoi en parallle de plusieurs instances du mme message,dnot par [clause ditration]

Envoi squentiel, avec un fragment




Diagrammes de squenceDiagrammes de collaborationDiagrammes dtats-transition

Diagrammes dactivit

Etiquettes : valeur de retour
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Le rsultat est constitu dune liste de valeurs retournes par le message.Ces valeurs peuvent tre utilises comme paramtres dautres messages.

Deux notations possibles





Diagrammes dactivit

Contraintes temporelles

On peut nommer linstant dmission dun message, ainsi que linstant de sa rception.
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Cela permet de poser des contraintes de temps sur lenvoi et sur la rception demessages.Par convention, si linstant dmission est dnot par x, linstant de rception de cemme message est dnot par x.

Utilisation de contraintes temporelles





Diagrammes dactivit

Objets actifs
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Dfinition

Un objet actif est un objet qui a son propre flot dexcution.

Quelques exemples dobjets actifs

les processus et les threads

les objets sources dvnements, comme les boutons dans les interfacesgraphiques

les minuteries, comme les timers en Java

Ces objets permettent dexcuter une opration soit une seule fois, aprs un certain

intervalle de temps, soit de faon rpte intervalles de temps donnes.





Diagrammes dactivit

Objets actifs (suite)

Un objet actif peut, le temps dune opration, activer un objet passif qui peut alors
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activer dautres objets passifs. Lorsque lopration est termine lobjet passif redonnele contrle lobjet qui la activ.

Illustration

Un objet actif est reprsent par des contours plus pais.

Dans un environnement multi-tches, plusieurs objets peuvent tre actifssimultanment.





Diagrammes dactivit

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Les diagrammes de squenceLes diagrammes de collaboration

Les diagrammes dtats-transitions

Les diagrammes dactivit





Diagrammes dactivit

Les diagrammes de collaboration

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Les diagrammes de collaboration permettent de reprsenter les interactionsentre desobjets (et ventuellement des acteurs).

Par opposition aux diagrammes de squences, les contextes sont explicitementsreprsents, en prcisant les tats des objets qui interagissent. Pour mettre en vidence

la dimension temporelle, les messages envoys par les diffrents objets peuvent trenumrots.

Ils font partie des diagrammes dits dinteraction, avec les diagrammes de sequence.Le passage dun diagramme de collaboration un diagramme de squence (etinversement) est simple.





Diagrammes dactivit

Les collaborations

L ll b i d fi i l l il b i l ifi
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Les collaborations dfinissent les lments utiles pour obtenir un rsultat en spcifiantleursrlesdans le contexte de la collaboration.

Une collaboration est compose de deux descriptions.

Description gnrale au niveau de la spcification

Celle-ci reprsente les rlesdes cas dutilisation, des classes, des mthodes et desassociations. Une interaction sera alors une squence de messages changs entre lesrles.

Description spcifique au niveau instance

Celle-ci reprsente une instance particulire dune interaction compose dobjets et deliens respectants les rles, et de stimulusqui sont des instances de messages changsentre ces objets.





Diagrammes dactivit

Les rles

Chaque lment dune collaboration joue un rle.

Ch d l ifi ( l d ili i ) b l
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Chacun des classificateurs (classe, cas dutilisation, etc.) est reprsent par un symbolede classe.

Notation des rles

Les rles des associations sont reprsents classiquement par rapport aux diagrammesde classes.





Diagrammes dactivit

Collaboration au niveau spcification

L ll b ti f h d l li d l d i ti
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La collaboration forme un graphe de rles lis par des rles dassociations.En gnral, une collaboration au niveau spcification reprsente un contexte.

Un contexte





Diagrammes dactivit

Collaboration au niveau instance

ll b d

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La collaboration niveau instance est un diagramme reprsentant une instance auniveau spcification avec des stimulus.Un stimulusest une instance dun message envoy dun objet vers un autre.

Exemple illustratif





Diagrammes dactivit

Les messages

Les objets communiquent en changeant des messages reprsents sous forme de

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Les objets communiquent en changeant des messages reprsents sous forme deflche. Les messages sont tiquets par le nom de lopration ou du signal invoqu.Lenvoi dun message ncessite que le rcepteur puisse raliser lopration.

Trois types de messages

On distingue 3 types de messages :

Lappel de procdure ou flot de contrle embot : la squence emboite doit se ter-miner pour que la squence englobante reprenne le contrle.





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