UML

Sommaire

• Introduction à UML
• Le diagramme de classes
• Principaux autres diagrammes
• UML en pratique

Introduction à UML

Qu’est-ce qu’UML ?

• UML = Unified Modeling Language.
• Langage unifié (multi-langages, multi-plateformes) pour la conception de logiciels orientés objet.
• Permet de modéliser les éléments d’un logiciel sous la forme de diagrammes indépendants de toute technologie spécifique.

Histoire d’UML

• Les premières versions datent des années 1990, période où la POO s’impose comme le nouveau standard pour la création de logiciels.
• Ses “papas” sont Grady Booch, James Rumbaugh et Ivar Jacobson, trois architectes logiciels reconnus de l’époque.
• La version la plus récente est la 2.5, normalisée en 2017.

Rôle d’UML

• UML est un langage de modélisation, pas une méthode.
• Boîte à outils dans laquelle le concepteur peut piocher pour représenter graphiquement certains aspects de son application (structure, comportement, cas d’usage, etc).
• Avantages :
  • indépendance vis-à-vis de toute implémentation spécifique ;
  • universalité.

Liste des diagrammes UML

Chacun a son propre formalisme ainsi qu’une sémantique spécifique.

Place d’UML dans le processus de conception logicielle

• Souvent utilisé pendant les phases initiales d’analyse et de conception :
  • Modélisation des concepts manipulés sous la forme d’objets en interaction ;
  • Formalisation des scénarios d’utilisation ;
  • Dynamique des interactions.
• Les diagrammes créées constituent une forme de documentation précieuse pour la suite du projet (codage, maintenance, évolutions).

Le diagramme de classes

Rôle du diagramme de classes

Diagramme structurel qui permet de modéliser un ensemble de classes ainsi que leurs interactions.

Exemple de représentation d’une classe

(Peut légèrement varier selon le logiciel UML utilisé)

Caractéristiques d’une classe dans un diagramme

• Nom de la classe en caractères gras (en italique pour les classes abstraites).
• Un compartiment pour les attributs, un autre pour les opérations (méthodes).
• Symboles avant les membres = niveau d’accessibilité public (+), privé (-), protégé (#).
• Paramètres et type de retour des méthodes sont parfois omis.

Association entre classes

• Relation entre classes de type “a un” ou “a plusieurs”.
  • Un compte bancaire a un titulaire, un livre a plusieurs pages, etc.
• Une association binaire est matérialisée en UML par un trait continu entre les deux classes enrichi d’informations sur la navigabilité et les multiplicités de l’association.
• Elle implique un lien (couplage) entre les classes concernées.

Navigabilité d’une association

• Possibilité de parcourir l’association, cad de passer de l’instance d’une classe aux instances de l’autre classe concernées par la relation.
• Matérialisée par une flèche si unidirectionnelle.
• Peut comporter le nom du membre de la classe impliqué dans la relation.

Multiplicité d’une association

Située à une extrémité d’une association, elle indique à combien d’instances de la classe une instance de l’autre classe peut être associée.

Exemples de multiplicités

Traduction en code de l’exemple précédent

public class CompteBancaire
{
    // Permet de naviguer l'association entre un compte et son client
    // Multiplicité = 1 => pas de liste, une seule instance de Client suffit
    private Client titulaire;

    public Client Titulaire
    {
        get { return titulaire; }
    }
    // ...

Agrégation

• Type particulier d’association qui modélise une relation de subordination entre classes.
• Indiqué par un losange vide du côté “tout” de la relation.

Composition

• Type particulier d’association qui modélise une relation de type composant/composé dans laquelle les cycles de vie des éléments sont liés.
• La disparition du composé entraîne celle de tous ses composants.
• Indiqué par un losange plein du côté “composé” de la relation.

Héritage entre classes

• Relation entre classes de type “est un”.
• Représentée en UML par une flêche pleine allant de la classe dérivée (fille) vers la classe parente (classe mère ou superclasse).

Exemple récapitulatif

Principaux autres diagrammes

Diagramme de séquence(s)

• Représente les interactions entre différents éléments (objets) selon un ordre chronologique.
• Les acteurs dialoguent à l’aide de messages.

Diagramme de cas d’utilisation

Représente un scénario d’utilisation du système.

Diagramme d’états-transitions

Décrit le comportement d’un élément du système à l’aide d’un automate à états finis.

UML en pratique

Ecosystème logiciel

• UML est un standard depuis 25 ans.
• De très nombreux outils de développement logiciel offrent la possibilité de créer des diagrammes UML.
• Certains IDE (environnements de développement intégrés) permettent de générer du code à partir de diagrammes existants, voire l’inverse (rétroconception).
• Exemple de service gratuit en ligne : diagrams.net

UML serait-il dépassé ?

• “Has UML Died Without Anyone Noticing?” (blog post, Hacker News discussion)
• Comme langage universel permettant la génération directe d’applications à partir de diagrammes les modélisant, UML a échoué.
• Le travail itératif en mode agile a supplanté l’analyse métier exhaustive qui avait auparavant lieu au début des projets logiciels.
• Certains diagrammes restent utiles et très employés.