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Conception Orientée Objet UML 2 SMI-5 A.U 2016 - 2017 Animé par : Ibrahim GUELZIM Faculté des Sciences d’Agadir

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Conception Orientée Objet

UML 2 SMI-5

A.U 2016 - 2017

Animé par : Ibrahim GUELZIM

Faculté des Sciences d’Agadir

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PLAN

• Notions sur le Génie Logiciel (GL)

• Concepts de l'approche objet

• UML

– Diagrammes statiques (structurels)

– Diagrammes comportementaux

~ Processus Unifié (UP)

2 COURS CONCEPTION ORIENTÉE OBJET – UML2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• La découpe fonctionnelle d'un problème informatique consiste

à découper le problème en blocs indépendants:

Approche intuitive.

• LA RÉUTILISABILITE DU CODE:

– via découpage d’un problème en blocs indépendants (fonctions

et procédures)

permet la réutilisation des fonctions déjà développées

(à condition qu’elles soient suffisamment génériques).

CONTEXTE:APPROCHE FONCTIONNELLE

3 COURS CONCEPTION ORIENTÉE OBJET – UML2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• MAINTENANCE COMPLEXE EN CAS D'EVOLUTION:

– Le découpage en blocs fonctionnels n'a malheureusement pas que

des avantages.

– Les fonctions sont devenues interdépendantes : une simple mise à

jour du logiciel à un point donné, peut impacter en cascade une

multitude d'autres fonctions.

– Pour minorer cet impact utiliser des fonctions plus génériques

et des structures de données ouvertes.

– Mais respecter ces contraintes rend l'écriture du logiciel et sa

maintenance plus complexe.

– En cas d'évolution majeure du logiciel (passage de la gestion

d'une bibliothèque à celle d'une médiathèque par exemple), le

scénario est encore pire.

– Même si la structure générale du logiciel reste valide, la

multiplication des points de maintenance, engendrée par le

chaînage des fonctions, rend l'adaptation très laborieuse.

– Le logiciel doit être retouché dans sa globalité :

• De nouvelles données à gérer (ex : DVD)

• Les traitements évoluent : l’affichage sera différent selon le

type (livre, CD,DVD …)

CONTEXTE:APPROCHE FONCTIONNELLE

4 COURS CONCEPTION ORIENTÉE OBJET – UML2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• PROBLÈMES GÉNÉRÉS PAR LA SÉPARATION DES DONNÉES ET DES TRAITEMENTS

• Ex: Faire évoluer une application de gestion de bibliothèque pour

gérer une médiathèque,

Pour prendre en compte de nouveaux types d'ouvrages à support

électroniques (CD, DVD, etc...), il faut:

– Faire évoluer les structures de données qui sont manipulées par les

fonctions

– Adapter les traitements, qui ne manipulaient à l'origine qu'un seul

type de document (des livres).

Il faudra modifier toutes les portions de code qui utilisent la

base documentaire, pour gérer les données et les actions propres

aux différents types de documents.

CONTEXTE:APPROCHE FONCTIONNELLE

5 COURS CONCEPTION ORIENTÉE OBJET – UML2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• PROBLÈMES GÉNÉRÉS PAR LA SÉPARATION DES DONNÉES ET DES TRAITEMENTS

• Ex: Faire évoluer une application de gestion de bibliothèque pour

gérer une médiathèque,

Pour prendre en compte de nouveaux types d'ouvrages à support

électroniques (CD, DVD, etc...), il faut:

par Exemple, modifier la fonction réalisant l'édition des

"lettres de rappel":

une lettre de rappel est une mise en demeure, qu'on envoie

automatiquement aux personnes qui tardent à rendre un ouvrage

emprunté.

Si l'on désire que le délai avant rappel varie selon le type de

document emprunté, il faut prévoir une règle de calcul pour chaque

type de document.

CONTEXTE:APPROCHE FONCTIONNELLE

6 cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• PROBLÈMES GÉNÉRÉS PAR LA SÉPARATION DES DONNÉES ET DES TRAITEMENTS

• Ex: Faire évoluer une application de gestion de bibliothèque pour

gérer une médiathèque,

Pour prendre en compte de nouveaux types d'ouvrages à support

électroniques (CD, DVD, etc...), il faut:

Adapter la quasi-totalité de l'application,

– Gérer les nouvelles données

– Réaliser les traitements correspondants.

Ceci est fait à chaque fois qu'on décidera de gérer un nouveau type

de document !

CONTEXTE:APPROCHE FONCTIONNELLE

7 cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• 1ère AMELIORATION : RASSEMBLER LES VALEURS QUI CARACTERISENT UN

TYPE, DANS LE TYPE.

– Une solution relativement élégante

– Conséquence logique d'une trop grande ouverture des données,

– Consiste à centraliser dans les structures de données, les valeurs

qui leurs sont propres.

– Par exemple, le délai avant rappel peut être défini pour chaque

type de document.

– Cela permet de créer une fonction plus générique qui s’applique à

tous les types de documents.

CONTEXTE:APPROCHE FONCTIONNELLE

8 cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• 2ème AMELIORATION : CENTRALISER LES TRAITEMENTS ASSOCIES À UN TYPE,

AUPRÈS DU TYPE

– Pourquoi pas les traitements aussi ? (dans la même unité physique)

– Et si l'on centralisait dans un même fichier,

– la structure de données qui décrit les documents et

– la fonction de calcul du délai avant rappel ?

Cela permettrait de retrouver immédiatement la partie de code

qui est chargée de calculer le délai avant rappel d'un document.

– Si la médiathèque devait gérer un nouveau type d'ouvrage, il

suffirait de modifier une seule fonction pour assurer la prise en

compte de ce nouveau type de document dans le calcul du délai avant

rappel.

le logiciel serait plus facile à maintenir

bien plus lisible

Le stockage et le calcul du délai avant rappel des documents,

serait désormais assuré par une seule et unique unité physique

(quelques lignes de code, rapidement identifiables).

CONTEXTE:APPROCHE FONCTIONNELLE

9 cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Centraliser les données d'un type et les traitements associés,

dans une même unité physique, permet de:

– Limiter les points de maintenance dans le code

– Faciliter l'accès à l'information en cas d'évolution du logiciel.

CONTEXTE:APPROCHE FONCTIONNELLE

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Approche OBJET

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Aujourd’hui l’approche objet occupe une place prépondérante dans

le génie logiciel.

• Ces dernières années nous avons assisté à une utilisation plus

large des langages de programmation objet de référence comme:

– C++, C# , Java

• Ensuite à l’introduction des concepts objet dans d’autres langages

comme par exemple:

– VB.NET, Perl et Cobol.

• Cause principale:

– Le développement très important d’applications liées à Internet

• On aurait pu s’y attendre dès le début des années 80 (premiers

langages objet tel que C++).

• Les deux événements majeurs qui ont marqué cette évolution:

– Arrivée de Java en 1995

– Arrivée de UML en 1997.

11 cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Objectif: Présenter l’essentiel des concepts objet qui nous

paraissent nécessaires à une bonne compréhension d’UML.

• Les concepts qui semblent importants à bien maîtriser sont les

suivants :

– objet et classe,

– encapsulation et interface,

– association et agrégation de classes,

– généralisation et spécialisation de classe,

– polymorphisme,

– Persistance

12 cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Concept d’objet:

– Un objet représente une entité du monde réel (ou du monde virtuel

pour les objets immatériels) qui se caractérise par un ensemble de

propriétés (attributs), des états significatifs et un comportement.

– L’état d’un objet correspond aux valeurs de tous ses attributs à un

instant donné.

– Les propriétés sont définies dans la classe d’appartenance de

l’objet.

– Le comportement d’un objet est caractérisé par l’ensemble des

opérations qu’il peut exécuter en réaction aux messages provenant

des autres objets.

– Les opérations sont définies dans la classe d’appartenance de

l’objet.

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OBJET ET CLASSE

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Concept d’objet:

– Exemple:

Considérons l’employé Ahmed, N° 1245, embauché en tant qu’ingénieur travaillant sur le site N.

– Cet objet est caractérisé par la liste de ses attributs et son

état est représenté par les valeurs de ses attributs :

• N° employé : 1245,

• nom : Ahmed,

• qualification : ingénieur,

• lieu de travail : site N.

– Son comportement est caractérisé par les opérations qu’il peut

exécuter. Dans ce cas nous pouvons avoir les opérations

suivantes:

• entrer dans l’organisme,

• changer de qualification,

• changer de lieu de travail,

• sortir de l’organisme.

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OBJET ET CLASSE

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Concept de classe:

– Une classe est l’abstraction d’un ensemble d’objets qui

possèdent une structure identique (liste des attributs) et un

même comportement (liste des opérations).

– Un objet est une instance d’une et une seule classe.

– Une classe abstraite est une classe qui n’a pas d’instance.

– Les concepts de classe et d’objet sont interdépendants.

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OBJET ET CLASSE

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Concept de classe:

– Exemple:

Considérons la classe Employé qui représente l’ensemble des

employés d’une entreprise.

La description de la classe Employé comportera les éléments

suivants :

• Nom de classe : Employé.

• Attributs :

– numéro,

– nom,

– qualification,

– site de travail.

• Opérations :

– engager un employé,

– consulter un employé,

– modifier un employé,

– départ d’un employé.

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OBJET ET CLASSE

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Par rapport à l’approche classique, l’approche objet se

caractérise par le regroupement dans une même classe de la

description de la structure des attributs et de la

description des opérations.

• Ce regroupement des deux descriptions porte le nom

d’encapsulation données-traitements.

– Les données ne sont accessibles qu’à partir d’opérations

définies dans la classe.

– Le principe d’encapsulation renforce l’autonomie et

l’indépendance de chaque classe

– Donne une potentialité accrue de définition de classe

réutilisable.

• L’ensemble des opérations d’une classe rendu visible aux

autres classes porte le nom d’interface.

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ENCAPSULATION ET INTERFACE

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

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ENCAPSULATION ET INTERFACE

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Association

– L’association représente une relation entre plusieurs classes.

– Elle correspond à l’abstraction des liens qui existent entre

les objets dans le monde réel.

– Les multiplicités (ou cardinalités) et les rôles des objets

participant aux relations complètent la description d’une

association.

– Les exemples d’associations sont donnés directement dans les

diagrammes de classe d’UML (cf plus loin).

• Agrégation

– L’agrégation est une forme particulière d’association entre

plusieurs classes.

– Elle exprime le fait qu’une classe est composée d’une ou

plusieurs autres classes.

– La relation composant-composé ou la relation structurelle

représentant l’organigramme d’une entreprise sont des exemples

types de la relation d’agrégation.

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ASSOCIATION ET AGRÉGATION ENTRE LES CLASSES

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Généralisation:

– La généralisation de classes consiste à factoriser dans une

classe, appelée superclasse, les attributs et/ou opérations

des classes considérées.

– Appliquée à l’ensemble des classes, elle permet de réaliser

une hiérarchie des classes.

• Spécialisation:

– La spécialisation représente la démarche inverse de la

généralisation.

– Elle consiste à créer à partir d’une classe, plusieurs classes

spécialisées.

– Chaque nouvelle classe créée est dite spécialisée puisqu’elle

comporte en plus des attributs ou opérations de la superClasse

(disponibles par héritage) des attributs ou opérations qui lui

sont propres.

– Une classe spécialisée porte aussi le nom de sous-classe.

– La spécialisation de classe se construit en deux temps :

1. Par héritage des opérations et des attributs d’une superClasse

2. Par ajout d’opérations et/ou d’attributs spécifiques à la

sous-classe.

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GÉNÉRALISATION ET SPÉCIALISATION DE CLASSE

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

La généralisation-spécialisation est un

des mécanismes les plus importants de

l’approche objet qui facilite la

réutilisation des classes.

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GÉNÉRALISATION ET SPÉCIALISATION DE CLASSE

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Le polymorphisme est la capacité donnée à une même opération de

s’exécuter différemment suivant le contexte de la classe où

elle se trouve.

• Une opération définie dans une superClasse peut s’exécuter de

manière différente selon la sous-classe où elle est héritée.

• Lors de l’exécution, l’appel de l’opération va automatiquement

déclencher l’exécution de l’opération de la sous-classe

concernée.

• Dans le déroulement de l’exécution de l’opération de la sous-

classe, il est possible de faire appel à l’opération de la

super-classe qui contient en général la partie commune

applicable aux deux sousClasses.

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POLYMORPHISME

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Exemple:

Soit la classe Employé et ses deux sous-classes Cadre et NonCadre.

Nom de classe : Employé

• Attributs :

– numéro

– nom

– salaire de base

• Opérations : calculSalaire( )

Nom de la sous-classe : Cadre

• Attributs : niveau d’encadrement

• Opérations : calculSalaire( )

Nom de la sous-classe : NonCadre

• Attributs : niveau de spécialisation

• Opérations : calculSalaire( )

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POLYMORPHISME

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Exemple: (suite)

– Le principe de calcul du salaire étant de calculer pour chaque type

d’employé une prime spécifique en fonction:

• soit du niveau d’encadrement,

• soit du niveau de spécialisation

(selon le type d’employé)

– Comment se réalise l’application du polymorphisme lors de

l’exécution des opérations ?

– Lorsque l’on appelle l’opération calculSalaire( ), c’est

l’opération de sous-classe Cadre ou celle de la sous-classe

NonCadre qui est en fait activée selon l’objet concerné.

– L’opération de la sous-classe fait en général appel explicitement à

l’opération calculSalaire( ) de la super-classe pour bénéficier des

traitements communs aux cadres et non cadres et ensuite il y aura

poursuite du traitement spécifique à la sous-classe.

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POLYMORPHISME

cours conception orientée objet – uml2

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• La persistance est la propriété donnée à un objet de continuer à

exister après la fin de l’exécution du programme qui l’a créé.

• Par défaut dans l’approche objet, aucun objet n’est persistant.

• Les modèles décrivent le système en exécution en mémoire centrale

et ne tiennent pas compte a priori de l’état du système qui doit

être stocké sur disque.

• La gestion de la mémoire incombe au programmeur avec notamment le

problème de la libération des espaces.

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PERSISTANCE

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Comparément à une approche fonctionnelle associée à un

développement classique mené à l’aide de langages procéduraux,

• Avantages qu’apporte réellement le développement à l’aide d’un

langage objet ? (comme par exemple C++, C# ou Java )

• Réponses:

1. La modularité : Étant donné que l’on conçoit des classes

représentant une entité de taille limitée en données et en

opérations, il est plus aisé de construire des systèmes modulables

que si l’on élabore une seule base de données d’une part et un

seul logiciel d’autre part.

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AVANTAGES DU DÉVELOPPEMENT À L’AIDE DES LANGAGES OBJET

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• Comparément à une approche fonctionnelle associée à un

développement classique mené à l’aide de langages procéduraux,

• Avantages qu’apporte réellement le développement à l’aide d’un

langage objet ? (comme par exemple C++, C# ou Java )

• Réponses:

2. La réutilisabilité: La réutilisation de classe se réalise:

• Sur le plan métier à l’intérieur d’une même entreprise dans des

applications différentes,

• Sur le plan technique à l’échelle de tous les développements

réalisés à l’aide d’un même langage.

3. la maintenance élémentaire de chaque classe est en soi plus simple

à réaliser que celle d’un logiciel unique traitant toutes les

données d’un système.

Dans l’approche objet, il est important de construire son système en

veillant à minimiser le nombre de relations entre classes.

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AVANTAGES DU DÉVELOPPEMENT À L’AIDE DES LANGAGES OBJET

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CONCEPTS DE L’APPROCHE OBJET

• L'approche objet est moins intuitive que l'approche fonctionnelle.

• L'application des concepts objets nécessite une grande rigueur

(vocabulaire précis):

– risques d'ambiguïtés,

– risques d'incompréhensions

• Solution:

– faciliter l'analyse (simplifier la comparaison et l'évaluation de

solutions).

– Une démarche d'analyse et de conception objet:

• ne pas effectuer une analyse fonctionnelle et se contenter d'une

implémentation objet,

• penser objet dès le départ.

– définir les vues qui permettent de couvrir tous les aspects d'un

système, avec des concepts objets.

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ATTENTION

cours conception orientée objet – uml2

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REFERENCES

• UML 2 Analyse et conception; Joseph Gabay, David Gabay.

• UML 2 de l'apprentissage à la pratique. Laurent AUDIBERT.

• Développement de logiciel à objets avec UML. Jean-Marc

Jézéquel, Noël Plouzeau, Yves Le Traon.

• Méthodes de Conception Orientés Objet (MCOO). Verlain

FOUNDIKOU.

cours conception orientée objet – uml2 29