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Cours génie logiciel

ÉLABORÉ PAR AMAMI MAHA

2009 - 2010

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Cours génie logiciel 2

Pré-requis

• Systèmes d’information• Systèmes informatiques• Conception et programmation orientée objet• Réseaux informatiques• Base de données• Gestion de production

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Objectifs du cours

• Etre capable de définir les principes et les

techniques du génie logiciel

• Comprendre la valeur ajoutée de génie

logiciel

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Références

• Beugnard, A. (1998). Introduction au génie logiciel. ENST Bretagne.

• Di gallo, F. (2001). Cours de génie logiciel. CNAM Bordeaux.

• Lonchamp, L. (2003). Cours génie logiciel. CNAM – Nancy.

• Notes de cours de Mme Latifa Rabii

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PLAN

• Chapitre 1 : Introduction• Chapitre 2 : Définitions et principes• Chapitre 3 : Modélisation des processus• Chapitre 4 : Techniques de spécification• Chapitre 5 : Techniques de conception• Chapitre 6 : Processus qualité

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Chapitre 1 : Introduction

• Section 1 : Rappels• Section 2 : Définition d’un logiciel• Section 3 : Domaines d’application du logiciel• Section 4 : Crise du logiciel• Section 5 : Solution

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Rappels

• Un système d’information : est l’ensemble des éléments participants à la gestion, au stockage, au traitement, au transport et à la diffusion de l’information au sein de l’organisation

• Un système informatique : est l’ensemble des équipements destinés au traitement automatique de l’information permettant d’acquérir, de stocker, de traiter et de communiquer des données

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Définition d’un logiciel (1/3)

• Un logiciel est un système d’information automatisé

• Un système d’information automatisé est l’ensemble des moyens et des méthodes qui se rapporte au traitement automatisé des données. Il constitue la partie logicielle du système informatique

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Système d’information

Système informatique

Système d’information

automatisé (logiciel)

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• Un logiciel est un produit qui couvre un ensemble organisé de :– Programmes– Procédés– Documentation – Services

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Caractéristiques du logiciel

• Un objet immatériel• Ne s’use pas• Le logiciel est facile à reproduire• Ses fonctionnalités sont difficiles à figer au

départ et souvent remises en cause• La plupart des logiciels sont personnalisés

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Domaines d’application du logiciel

• Système– Compilateurs (A-0 System) – Editeurs– Gestion de fichiers

• Temps réels (Real-time)– Contrôle de machine

• Affaires (Data processing)– SGBD (Oracle)– ERP (SAP)

• Embarqué (Embedded)– Programme FPGA– Auto-contrôle

• Scientifique– Simulation– Conception assisté par

ordinateur– Calcul numérique intensif

• Bureautique• Intelligence artificielle– Système expert

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Crise du logiciel (1/4)

1950 19701960 1980 1990

Distribution limitéeLogiciel personnalisé

Multi-usagersTemps-RéelBase de donnéesProgiciel

Systèmes distribuésApplications embarquées

Systèmes personnelsOrientation objetSystèmes experts

Première époque

Troisième époque

Quatrième époque

Deuxième époque

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Exemples d’échec de logiciel

• Perte de la première sonde Mariner vers Venus suite à une erreur de programmation dans un programme Fortran

• Abandon du projet d’informatisation de la bourse londonienne après 4 ans de travail et 100 M£ de pertes

• Retard (2 ans) du premier vol de l’Eurofighter Causes

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• Difficulté de maîtrise des coûts (200 millions de dollars pour fabriquer OS-360)

• Difficulté de maîtrise des délais de réalisation (2 ans de retard pour les premiers compilateurs PL/1, Algol 68, ADA)

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3%

19%

2%

29%

47%

utiliséaprèsmodif.

utilisé,modif.Abandonné

utilisé avecsuccès

payé, nonlivré

livré, utilisé sanssuccès

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Rapports au congrès américains sur les logiciels


Solution

Génie logiciel

Modèles du cycle de vie

Outils CASE

Procédures de gestion de la

qualité

Méthodes formelles et semi-

formellesMéthodes de conception

Etc.

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En octobre 1968 lors d’une conférence de l’OTAN à Garmisch-Partenkirchen en Allemagne


Chapitre 2 : Définition et principes

• Section 1 : Définition du génie logiciel• Section 2 : Vue globale• Section 3 : Principes du génie logiciel

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Définition du génie logiciel (1/3)

Génie mécanique Génie électrique

Génie civil Génie logiciel

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Parallèle avec le génie civil

OutilsPlan



• Ensemble de moyens mis en œuvre pour la construction de logiciels

• Le processus visant la résolution de problèmes posés par un client par le développement et l’évolution de systèmes logiciels de grande taille et de haute qualité en respectant les contraintes de coûts et de temps

Règle CQFD

Coût

Qualité

Délai

Fonctionnalité15/04/2010


Principes du génie logiciel

• Rigueur• Séparation de problèmes en sous problèmes• Modularité• Généricité• Construction incrémentale• Application du changement

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Vue globale

Utilisateur

*

Besoins

Acceptation

* Stakeholders

Gestionnaire*

Client

Développeur

*

*

Gestion d’acquisition

Gestion de projet

Génie logiciel15/04/2010


Chapitre 3 : Modélisation des processus

• Section 1 : Processus de gestion• Section 2 : Processus de production• Section 3 : Modèles de cycle de vie

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Processus de gestionEstimation, planification, suivi, …

Processus qualitéDocumentation

Processus de production

Conception

Réalisation

Analyse

Exploitation Cycle de vie

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Processus de gestion

• Organisation du projet– WBS (Work breakdown Structure)– PBS (Product breakdown Structure)– OBS (Organisation breakdown Structure)

• Planification du projet– Ordonnancer les taches (Pert, Gantt …)– Suivre– Réviser

• Estimation des coûts– Délais– Budget– Effort

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Cahier des charges

Processus de production : Cycle de vie du logiciel

• Enchaînement des activités de développement du logiciel

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Analyse Conception Codage Test Exploitation et Maintenance

Gestion de projet

Assurance qualité

Documentation

Spécification

Validation et vérification


Modèle de cycle de vie : Le modèle en cascade

Etude préliminaire

Analyse

Conception du système

Conception détaillée

Programmation et tests unitaires

Intégration et tests d’intégration

Installation

Exploitation et maintenance

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Modèle de cycle de vie : Le modèle en cascade

Avantages Découpage des taches simple et intuitive Responsabilité humaine facile à associer Production de la documentation Maintenance facileInconvénients Risques d’erreurs Difficulté d’avoir tous les besoins du client15/04/2010


Modèle de cycle de vie : Le modèle en V

Etude préliminaire

Analyse

Conception architecturale


Codage

Tests unitaires

Tests d’intégration

Tests d’acceptation

Maintenance

Préparation / Validation

Préparation / Vérification

Temps

Abstraction

Préparation / Vérification

Préparation / Validation

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Modèle de cycle de vie : Le modèle en V

Avantages Réaliser les propriétés du logiciel Meilleur préparation aux tests Contrôle de qualité sur chaque phaseInconvénients Difficile à appliquer rigoureusement Validation des étapes adjacentes est mal

préparée

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Modèle de cycle de vie : Le modèle incrémental

Etude de faisabilité

Conception architecturale


Codage et intégration

ImplémentationItération

Livraison du version i du logiciel

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Modèle de cycle de vie : Le modèle incrémental

Avantages Appliquer pour un logiciel de grande taille Réduire les délais de livraisonInconvénients Maintenance exhaustive Risques d’interruption de développement

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Modèle de cycle de vie : Le modèle de prototypage

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Analyse et spécification des besoins

Conception et réalisation

Evaluation du prototypage

Révision et modification du prototype

Documenter et compléter la définition des besoins


Modèle de cycle de vie : Le modèle de prototypage

Avantages Se concentrer sur les points critiques Un modèle évolutif Simplifier l’élaboration des besoins Aider à l’élaboration de l’interface H/MInconvénients Problème de gestion de projet

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Chapitre 4 : Techniques de spécification

• Section 1 : Définition et types de spécification• Section 2 : Styles de spécification

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Définition et types de spécification (1/2)

• La spécification décrit les caractéristiques attendues (le quoi) d’une implantation (le comment)

• On distingue 3 types de spécification :– Spécification des besoins

Utilisateur final Concepteur

Exigences fonctionnelles et non fonctionnelles

Phase d’analyse des besoins

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Définition et types de spécification (2/2)

– Spécification d’une architecture du système

– Spécification technique d’un module

Concepteur Programmeur

Architecture en modules

Phase de conception générale

Concepteur

Architecture du module

Phase de conception détaillée

Programmeur15/04/2010


Styles de spécification

Formalité

Spécification informelle (Langue naturelle)

Opérationnel (Description du comportement désiré)

Spécification formelle (Langage Z)

Spécification semi – formelle (Modèles graphiques)

Déclaratif (Description des propriétés désirées)

Caractère

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Styles de spécification : DFD

• Une technique semi-formelle et opérationnelle

• La représentation graphique distingue : Les fonctions par Les données stockées Les flux par Les entités externes par

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Exemple


Styles de spécification : Schéma Entité Relation

• Une technique semi formelle et déclarative• Les concepts du modèle de base sont :– Les entités– Les relations– Les attributs

Exemple

Entité

Attributs

RelationAttributs

Etudiant Est inscrit

IDNomAdresse

IDLibellé

Filière

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Styles de spécification : Langage Z

• Un langage formel qui utilise – Les notions ensemblistes, le calcul des

propositions…– Les relations et les fonctions– Les suites

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Exemple : Enregistrement des passagers à bord d’un avion

1. Déclaration des variables– [PERSONNE] : Ensemble des personnes

identifiées de manière unique– Capacité : N Capacité de l’avion

2. Définition de l’état du système

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3. Description de l’état initial

4. Description de l’évolution du système

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5. Description des opérations

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Chapitre 5 : Techniques de conception

• Section 1 : Définition et approches• Section 2 : Approche fonctionnelle• Section 3 : Approche à objet• Section 4 : Exercice

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Définition et approches

• La conception propose une solution au problème spécifié lors de l’analyse– Une architecture de l’application (logicielle et

physique)– Une description détaillée des modules

• On distingue deux approches de conception– L’approche fonctionnelle– L’approche à objets

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Définition et approches : Approche fonctionnelle

• Dans l’approche fonctionnelle– Un module est un sous-système– La relation de base est la relation de

décomposition

Système

Fonction 1

Sous fonction 11

Sous fonction 12

Fonction 2

Sous fonction 21

Sous fonction 22

Gestion de bibliothèques

Gestion des ouvrages

Gestion d’acquisition

Gestion de réparation

Gestion de prêts

Gestion des emprunts

Gestion des réservations

Exemple : Gestion de bibliothèque

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Approche fonctionnelle : Les diagrammes de structure

• Une organisation hiérarchique et fonctionnelle des systèmes

• La représentation graphique distingue : – Les modules par– La relation d’appel entre modules par – Les flux de données par

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Définition et approches : Approche à objets

• Dans l’approche à objets– Les modules sont les objets concrets ou abstraits

du domaine de l'application– La relation de base est la relation d'utilisation (par

appel de service)

Réservation

Ouvrage

Emprunt

1. Modifier état2. Modifier état

Exemple : Gestion de bibliothèque

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Exercice (1/3)

• Soit un vérificateur d’orthographe qui cherche chaque mot d’un document dans un dictionnaire. Les mots trouvés sont considérés comme corrects. Les mots non trouvés apparaissent à l’écran et l’utilisateur prend une décision : soit ils sont corrects et sont ajoutés au dictionnaire, soit ils sont incorrects et ajoutés avec la correction à un fichier des mots à corriger.

1. DFD ?2. Diagramme de structure ?15/04/2010


Exercice (2/3)

1. Correction : DFD

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Exercice (3/3)

2. Correction : Diagramme de structure


Chapitre 6 : Processus qualité

• Section 1 : Définitions• Section 2 : La documentation

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Définitions

QualitéValidité Réaliser exactement les tâches

définies dans la spécificationFiabilité Assurer de manière continue

le service attenduRobustesse Fonctionner même dans des

conditions anormalesExtensibilité Facilité d'adaptation du

logiciel aux changements despécification

Réutilisabilité Etre réutilisé en tout ou partie

Efficacité Bien utiliser les ressources matérielles

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• Assurance qualité : concerne la définition de la manière dont l’entreprise comptait atteindre la qualité

• Planification qualité : sélection de procédures et standards appropriées pour un projet bien déterminé

• Contrôle qualité : implique l'observation du processus de développement pour assurer que les procédures d'assurance qualité ont été suivies

Assurance qualité

Planification qualité

Contrôle qualité

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La documentation

• Rapport d’analyse

Etude préliminaire

• Cahier des charges• Plan qualité

Analyse des besoins

• Dossier de programmation

Programmation et tests unitaires

…

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Annexe : Atelier de génie logiciel (CASE)

• Un logiciel (Outils) aidant à la réalisation de logiciels

• Il est basé sur des méthodologies qui formalisent le processus logiciel

• Il contribue à l'amélioration de la productivité et de la qualité du logiciel

Analyse

Conception

Codage

Test

Exploitation

et Maintenanc

eEditeur de texte et de

diagrammes

Editeur de texte et de

diagrammes

DebuggersOutils de

génération de tests

CompilateurGénérateurs d'interfaces

Logiciel de gestion de

configuration


Complexité d’un logiciel

160 640 1300 2600 51000

5

10

15

20

25

30

35

40

45

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Prob

abili

té d

’éch

ec

Taille du logiciel (mesurée en points de fonction)


Thèmes de recherche

• Les techniques de vérification du logiciel• Le cycle de vie des systèmes critiques• La documentation • La qualité du logiciel• Audit et sécurité du logiciel

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