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Approfondissement des notions
Nous avons vu qu’un diagramme de classe permet de représenter les éléments de modélisation STATIQUE :
STATIQUE
Classes
Attributs
méthodes
Relations
Un diagramme de classe est constitué essentiellement de Classes en relation les unes avec les autres. L’ASSOCIATION constitue un type de relation entre 2 classes ou plus.
L’ASSOCIATION constitue un type de relation entre 2 classes ou plus
Une classe décrit un groupe d’objets ayant :
propriétés similaires
comportement commun
relations communes
même sémantique
On peut dire d’une classe qu’elle définit ce par quoi les objets sont caractérisés et comment ils se comportent.
Représentation graphique d’une classe :
Une classe est représentée par un carré divisé en trois parties horizontales que l’on peut appeler Cartouche ou Compartiment.
Dans le graphique ci-dessus on voit :
Dans le nom de la classe, chaque mot commence par une MAJUSCULE
nom de la classe
MAJUSCULE
Un attribut est une valeur de donnée détenue par les objets d’une classe.
Chaque attribut est caractérisé par :
L’attribut est unique à l’intérieur d’une classe (par opposition au fait d’être unique parmi toutes les classes).
Ainsi la classe Personne et la classe Société peuvent avoir chacune un attribut intitulé adresse.
Syntaxe complète :
visibilité nomAttribut : type = valeur-initiale
Les visibilités possibles :
+
#
-
~
Pour Java, on peut spécifier String pour du texte, int pour un entier, …
L’attribut de classe est une sorte de variable globale pour la classe. C’est en fait une valeur unique partagée par tous les objets de la classe et accessible à tous, ce qui évite les recopies et les risques d’incohérence.
Pour le distinguer, il est souvent précédé du symbole dollar $ ou bien il est souligné comme dans la figure ci-dessous.
Description du diagramme ci-dessus :
Classe Fenêtre Liste des attributs :
Une méthode est un service que l’on peut demander à un objet pour réaliser un comportement. Tous les objets d’une classe partagent les mêmes méthodes. Si, en analyse, on parle plutôt d’opération , en conception, on parle de méthode. En fait, une méthode est l’algorithme qui produit le résultat de l’opération.
Syntaxe complète : _visibilité_ **nom** (liste-paramètres) : type-retour
_visibilité_ **nom** (liste-paramètres) : type-retour
Nom : type = valeur-défaut
Quand une opération est décrite avec la liste de ses arguments accompagnés de leurs types, on parle de signature de la méthode. Le premier argument désigne le type du receveur.
nom-opération (type-receveur, type-arg1, …, type-argn) : type-résultat
Type-retour : optionnel, si la méthode en retourne un, c’est une fonction. Si la méthode ne retourne pas de résultat, c’est une procédure ( void du C++, C# ou Java).
Exemple de Classe ArticleEnStrock
Description textuelle de l’illustration :
Classe ArticleEnStock
Compartiment Attributs :
Compartiment Méthodes :
Les diagrammes d’objets quelquefois appelés diagramme d’instances montrent des objets et des liens. Ils s’utilisent principalement pour montrer un CONTEXTE ou pour FACILITER la COMPRÉHENSION des structures de données complexes.
Un diagramme d’objets se distingue graphiquement d’un diagramme de classes car les noms d’objets sont soulignés.
Il existe 3 façons de représenter un objet :
Le nom de l’objet seul correspond à une modélisation incomplète dans laquelle la classe de l’objet n’a pas encore été précisée.
Le nom de l’objet et le nom de sa classe séparés par un double point.
La classe seule (l’objet est alors dit ANONYME ).
Exemple de diagramme d’objets montrant une partie de la structure générale des voitures.
Dans ce diagramme :
Les liens entre objets ou classes sont exprimés par des droites en contact avec chaque rectangle concerné par l’association entre les deux classes.
Un LIEN est une connexion SÉMANTIQUE entre des OBJETS.
Un LIEN est une INSTANCE d’ASSOCIATION. Une association décrit un groupe de liens ayant une structure et une SÉMANTIQUE COMMUNE.
Améliorer la lisibilité :
L’association peut porter un NOM sous forme VERBALE active ou passive. Le sens de la lecture peut aussi être précisé en faisant précéder le nom par le signe inférieur ou en le faisant suivre par le signe supérieur.
On peut tout simplement exprimer littéralement une association en précisant si elle concerne des classes ou des objets :
Classe Université Héberge Classe Etudiant Classe Etudiant Etudie dans Classe Université
Objet mulhouse : Classe Université Héberge Objet pierre : Classe Etudiant Objet anne : Classe Etudiant Etudie dans Objet strasbourg : Classe Université
Remarque:
Nous verrons que les associations sont souvent implémentées dans les langages de programmation sous forme de pointeurs d’un objet vers un autre. Un pointeur est un attribut qui contient une référence explicite vers un autre objet ou vers un ensemble d’objets.
Une association peut être binaire, ternaire, d’ordre quatre ou plus. Dans la pratique, la grande majorité des associations sont binaires. On rencontre peu de ternaires, et encore moins d’ordre quatre ou plus. Il semble que certains outils de modélisation comme StarUML ne permettent pas ce type de relation.
Une association ternaire est nécessaire quand elle ne peut pas être subdivisée en associations binaires sans perte d’information.
Extrait du méta-modèle UML :
Explication orale pour ce diagramme de modélisation du diagramme de classes et d’objets.
La multiplicité précise combien d’instances d’une classe peuvent se rattacher à une seule instance d’une classe donnée. La multiplicité est l’équivalent des cardinalités spécifiées sur un MCD ou modèle Entité-Association de la méthode Merise.
La notation générale adoptée est : min.. max
1
0..1
0..* ou *
1..*
1..5, 10
Remarque : Attention, La multiplicité est écrite au bout du trait symbolisant l’association, ce qui est l’inverse de MERISE. Cependant, avec un peu d’habitude on s’aperçoit rapidement que la lecture est plus logique et même facilité. Contrairement au MCD, l’association est représentée par un seul trait qui relie 2 classes.
Une agence gère aucun ou plusieurs véhicules (* ou 0..*). Un véhicule est attaché à une et une seule agence (1)
Une personne a aucun ou un (0..1) employeur (entreprise). Une entreprise emploie de un à plusieurs (1..*) personnes.
Un rôle est une extrémité de l’association.
Le nom de rôle est un nom qui identifie de façon unique une extrémité de l’association.
Classe Personne (rôle Employé) 1..* < emploie 0.. Entreprise (rôle employeur)
L’utilisation des noms de rôle est facultative mais elle prête moins à confusion et est plus commode. Ces noms de rôle peuvent se substituer au nom de l’association ou lui être ajoutés. Le diagramme ci-dessus est le même que le précédent, seuls les noms employé et employeur sont spécifiés à chaque extrémité.
Les noms de rôles sont nécessaires pour des associations entre deux objets d’une même classe.
Les noms de rôles sont aussi utiles pour distinguer deux associations d’un même couple de classes.
C’est une relation sémantique entre des éléments du modèle qui spécifie des conditions ou propositions devant rester vraies pour que le modèle soit valide. Une contrainte est généralement spécifiée entre accolades : { contrainte }
Contrainte d’inclusion :
Dans ce diagramme, le maire doit faire partie des élus qui siègent à la mairie.
L’association dirige est un sous-ensemble de l’association siège.
Cette contrainte signifie qu’un élu ne peut être Maire que s’il siège à la Mairie.
La contrainte {or} ou {ou-exclusif} précise qu’une seule association est valide.
{or}
{ou-exclusif}
Avec ce type de contrainte d’exclusion on exprime le fait qu’une instance de la classe Compte est ouvert par une instance de la classe Société OU une instance de la classe Personne. Nous sommes en présence d’un OU EXCLUSIF.
La contrainte {or} est exprimée graphiquement par un trait en pointillés qui relie les deux liens.
Les éléments du coté “ plusieurs “ ont un ordre explicite qui doit être préservé.
Pays 1 1..* {ordonné} Département
L’agrégation est une forme d’association forte dans laquelle un objet agrégat est fait de composants. Les composants font partie de l’agrégat. L’agrégation est symbolisée par un losange vide en contact avec la classe agrégat.
L’agrégation met en relation des instances d’objets. Deux objets distincts sont englobés, l’un des deux est une partie de l’autre.
La décision d’utiliser l’agrégation est affaire de jugement et fréquemment arbitraire.
Il n’est pas toujours évident de choisir entre association et agrégation.
Une agrégation peut être fixe si le nombre et les types des sous-parties sont prédéfinis.
Une agrégation variable a un nombre fini de niveaux mais le nombre de parties peut varier.
Une Société est une agrégation de Divisions , qui sont à leur tour des agrégations de Services. Une Société est donc indirectement une agrégation de Services.
Contient = losange vide d’agrégation
Une composition est une forme forte d’agrégation dans laquelle le cycle de vie des parties composantes est lié à celui du composé. Les composants n’existent pas seuls. Ils peuvent être créés après le composé, mais ensuite ils vivent et meurent avec lui.
Si on détruit le composé, les composants n’existent plus. Une fois établis, les liens ne peuvent pas être changés.
Composer = losange plein (noir) d’agrégation
Un agrégat récursif contient directement ou indirectement une instance de la même sorte d’agrégat. Le nombre de niveaux potentiels est illimité.
Un programme informatique est un agrégat de blocs, incluant éventuellement des expressions composées récursives. La récursivité s’achève sur des expressions simples. Les blocs peuvent être imbriqués sur un nombre arbitraire de niveaux.
Ce dessin illustre la forme habituelle d’un agrégat récursif.
une super-classe et deux sous-classes , l’une étant une classe terminale de l’agrégat et l’autre un assemblage d’instances de la super-classe abstraite.
La représentation graphique de la notion d’héritage est étudiée dans les prochains chapitres. Sachez que dans cette illustration, les classes Bloc et Instruction élémentaire hérite de la super-classe Instruction. La classe Bloc est elle-même rattachée à la super-classe Instruction par un lien Composition.
La généralisation met en relation les classes et constitue une façon de structurer la description d’un objet unique.
La relation de classification correspond à des phrases du type : EST UNE SORTE DE
EST UNE SORTE DE
Une instance d’une sous-classe est simultanément une instance de toutes ses classes ancêtres.
Principe de substitution de Liskov : une instance de l’élément plus spécifique peut être utilisé là où l’élément plus général est autorisé.
Les mots écrits près des triangles de généralisation sont des discriminants. Un discriminant est un attribut de type énumération qui indique que la propriété d’un objet a été rendue abstraite par une relation de généralisation particulière.
Une seule propriété doit être discriminée à la fois.
L’ héritage est le mécanisme par lequel des éléments plus spécifiques incorporent la structure et le comportement d’éléments plus généraux.
Les deux seules contraintes prédéfinies en UML pour la généralisation sont :
Ces contraintes s’expriment entre accolades {disjoint, complète}.
wUne note est un commentaire exprimé dans un format libre, afin de faciliter la compréhension du diagramme. Les traits discontinus permettent de relier n’importe quel élément à une note. La note se représente sous la forme d’un rectangle avec un côté haut-droit replié.
Un package est un regroupement d’éléments du modèle. Il peut comporter plusieurs types d’entités (classes, associations, autres paquetages). Un élément du modèle, et plus particulièrement une classe peut être représentée plusieurs fois dans un modèle. Il est alors bon d’indiquer le paquetage d’appartenance d’une classe comme suit : NomPackage : : NomClasse
Le nom d’une classe est unique dans un paquetage. Par contre il est possible d’avoir deux classes de même nom dans des paquetages différents.
Le système entier peut être vu comme un paquetage unique de haut niveau contenant tout le reste. On peut aussi représenter les dépendances entre paquetages.
Nouveau type d’élément de modélisation qui étend la sémantique du méta-modèle!
Un stéréotype permet de classer les éléments du modèle en grandes familles. Il peut être associé à tout élément du modèle** (classe, association, opération, attribut, package …).
On peut définir ses propres stéréotypes, par exemple les classes d’interface , les classes de contrôle , les classes entité.
On peut même y associer une icône (stéréotype « Interface»).
Modèle générique résolvant un problème classique et récurrent :
De plus en plus de Patterns sont disponibles au travers de livres et publications :
L’agrégat récursif qui modélise les structures arborescentes, est un exemple d’Analysis Pattern.
Un attribut d’association est une propriété des liens d’une association.
Les associations plusieurs à plusieurs sont la justification la plus contraignante de l’existence des attributs d’association. Un tel attribut est sans conteste une propriété du lien et ne peut être rattaché à l’un ou l’autre des objets.
Droits accès :
/user/cdrgest (lire) Pierre Arditi /user/cdrgest (lire-écrire) Christine Angot /com/grmod/.login(lire-écrire) Vincent Delerme
Autre exemple :
Il est possible de ranger les attributs des associations un à un et un à plusieurs dans la classe opposée au coté “un”. Cela n’est pas conseillé, car la souplesse d’évolution serait réduite si les multiplicités de l’association devaient changer.
Chaque personne travaillant pour une société reçoit un salaire et occupe une fonction.
Le/la chef.fe évalue les performances de chaque employé.
Le qualificatif est un attribut spécial qui permet de filtrer les éléments de la cible. Cela réduit souvent la multiplicité effective d’une association.
Les associations un à plusieurs et plusieurs à plusieurs peuvent être qualifiées.
Exemple :
Un répertoire contient plusieurs fichiers.
Un fichier ne peut appartenir qu’à un seul répertoire.
Dans le contexte d’un répertoire, le nom de fichier (attribut de fichier) spécifie un fichier unique dans la classe fichier.
Qualification = Nom de fichier
L’utilisation d’un qualificatif ne réduit pas toujours la multiplicité à 1.