conception_introduction1

1. INTRODUCTION AUX
MÉTHODOLOGIES DE
CONCEPTION MCOO–
Chapitre 1
L2ARS/SIL – 2011/2012

2. Plan
 Introduction aux systèmes d’information
 Introduction à la conception
 Le langage UML
 Le paradigme Objet
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
2

3. Chp1: Introduction aux Méthodologies de Conception
LES SYSTÈMES
D’INFORMATION
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
3

4. Introduction aux SI
 Un système d’information représente
l’ensemble des éléments participant à la
gestion, stockage, traitement, transport et
diffusion de l’information au sein d’une
organisation
 Rôle:
 Collecte d’informations
 Stockage de l’information
 Traitement de l’information
 Diffusion de l’information
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
4

5. Etapes de Réalisation d’un
SI (1/3)
Expression des besoins
Spécification
Analyse
Conception
Implémentation
Tests et vérification
Validation
Maintenance et Evolution
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
5

6. Etapes de Réalisation d’un
SI (2/3)
 Expression des besoins
 Définition d’un cahier des charges
 Spécification
 Ce que le système doit être et comment il peut être utilisé
 Analyse
 Éléments intervenant dans le SI, leurs structures et
relations
 A définir sur 3 axes
• Savoir-faire de l’objet  axe fonctionnel
• Structure de l’objet  axe statique
• Cycle de vie de l’objet  axe dynamique
 Conception
 Apport de solutions techniques: architecture, performance
et optimisation
 Définition des structures et des algorithmes
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
6

7. Etapes de Réalisation d’un
SI (3/3)
 Implémentation
 Réalisation et programmation
 Tests et vérification
 Contrôles de qualité
 Instaurés tout au long du cycle de développement
 Validation
 Vérification de la correspondance avec le cahier des
charges + discussion avec l’utilisateur
 Maintenance et Evolution
 Maintenance corrective: traiter les erreurs (bugs)
 Maintenance évolutive: intégration de nouveaux
changements
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
7

8. Chp1: Introduction aux Méthodologies de Conception
ÉTAPE DE CONCEPTION
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
8

9. Conception
 Processus créatif pour la mise au point d’un
logiciel
 Permet de donner une architecture au logiciel
en le découpant en briques, chacune en charge
de fonctionnalités différentes
 2 types de conception
 Conception architecturale
• Définition de la structure interne du logiciel
• Décomposition en composants de taille maîtrisable
• Définition des interfaces et interactions entre composants
 Conception détaillée
• Définition du rôle de chacun des composants
• Définition des sous-composants
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
9

10. Modélisation
 Support de la conception
 Formalisation de la solution, en utilisant des
notations ou des règles connues
 Permet de réduire la complexité d’un
phénomène
 Éliminer les détails non significatifs
 Refléter ce qui est important pour la compréhension
et prédiction du phénomène modélisé
 Création d’un Modèle
 Représentation abstraite et simplifiée d’une entité du
monde réel en vue de le décrire, de l’expliquer ou de
le prévoir
 Exemple : Plan
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
10

11. Méthode et Langage
 Méthode de conception
 Description normative des étapes de la
modélisation
 Exemple: Merise
 Problème:
• Existence de plusieurs cas particuliers  difficulté de
représenter une méthode exhaustive
 Langage de modélisation
 Langage graphique pour représenter,
communiquer les divers aspects d’un système
d’information
 Possède un vocabulaire et des règles qui
permettent de combiner les mots afin de
Méthodologie de
15/11/2011 communiquer
Conception Orientée Objet
11

12. Chp1: Introduction aux Méthodologies de Conception
UML: UNIFIED MODELING
LANGUAGE
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
12

13. Historique
 Années 80:
 Méthodes pour organiser la programmation
fonctionnelle (Merise)
 Séparation des données et des traitements
 Début des années 90:
 Apparition de la programmation objet: nécessite
d’une méthodologie adaptée
 Apparition de plus de 50 méthodes entre 1990 et
1995
 1994
 Consensus sur 3 méthodes
• OMT de James Rumbaugh : représentation graphique
des aspects statiques, dynamiques et fonctionnels d’un
système
• OOD de Grady Booch: concept de package
15/11/2011 • OOSE de Ivar Jacobson:de
Méthodologie description des besoins de
13
l’utilisateur
Conception Orientée Objet

14. UML
 Consensus entre les « 3 Amigos » pour créer une
méthode commune:
 UML : Unified Modeling Language (Langage de
Modélisation Unifié)
 1997: Définition de la norme UML comme standard
de modélisation des systèmes d’information objet
par l’OMG (Object Management Group)
 UML est employé dans l’ensemble des secteurs du
développement informatique
 Systèmes d’information
 Télécommunication, défense
 Transport, aéronautique, aérospatial
 Domaines scientifiques
 Mais pas seulement : on peut modéliser des
comportement mécaniques, humain, etc.
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
14

15. Briques de base d’UML
 Les éléments
 Ce sont les abstractions essentielles au modèle.
 Les relations
 Les relations expriment les liens existants entre les
différents éléments.
 Les diagrammes
 Un diagramme est une représentation visuelle de
l’ensemble des éléments qui constituent le système
 Ils servent à visualiser un système sous différents angles
(utilisateur, administrateur par ex.)
 Dans les systèmes complexes, un diagramme ne fournit
qu’une vue partielle du système
• L’ensemble des diagrammes réunis permet d’obtenir une vue
globale du système à concevoir
• Chaque diagramme va permettre de modéliser ou spécifier une
vue (spécificité) du système à concevoir
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
15

16. Les 4+1 Vues
 Vue des cas d’utilisation
 Description du modèle vu par les acteurs du système
 Besoins attendus pour chaque acteur
 Le QUOI et le QUI
 Vue logique
 Définition du système vu de l’intérieur
 COMMENT satisfaire les besoins des acteurs
 Vue d’implémentation
 Dépendances entre les modules
 Vue des processus
 Vue temporelle et technique
 Mise en œuvre des notions de tâches concurrentes, synchronisation…
 Vue de déploiement
 Position géographique et architecture physique de chaque élément
 Le OÙ
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
16

17. Les 4+1 Vues
Vue Logique Vue d’implémentation
- Classes - Fichiers
- Interfaces - Ressources externes
- Collaboration
Vue des cas d’utilisation
- Cas d’utilisation
- Acteurs
Vue de déploiement Vue des processus
- Nœuds - Processus
- Threads
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
17

18. Diagrammes d’UML 2
 Diagrammes structurels / statiques (UML Structure)
 diagramme de classes (Class diagram)
 diagramme d’objets (Object diagram)
 diagramme de composants (Component diagram)
 diagramme de déploiement (Deployment diagram)
 diagramme de paquetages (Package diagram)
 diagramme de structures composites (Composite structure diagram)
 Diagrammes comportementaux / dynamiques (UML Behavior)
 diagramme de cas d’utilisation (Use case diagram)
 diagramme d’activités (Activity diagram)
 diagramme d’états-transitions (State machine diagram)
 diagrammes d’interaction (Interaction diagram)
• diagramme de séquence (Sequence diagram)
• diagramme de communication (Communication diagram)
• diagramme global d’interaction (Interaction overview diagram)
• diagramme de temps (Timing diagram)
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
18

19. Chp1: Introduction aux Méthodologies de Conception
LE PARADIGME ORIENTÉ
OBJET
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
19

20. Introduction à l’approche
Orientée Objet
 Evolution foudroyante du matériel
 Premier ordinateur :
• 50 tonnes, 25 Kwatts, quelques milliers de positions de
mémoire
• Quelques composants par circuit
 Actuellement : Processeurs avec 2, 4 et jusqu’à 6
cœurs
• Quelques grammes, 17 watts, jusqu’à 16 Go de RAM,
environs 20 000 MIPS (millions d’instructions par seconde)
• 400 millions de transistors
Concept clef : la Réutilisation
 Evolution lente du logiciel
 Les projets informatiques repartent de zéro!
15/11/2011 Solution : Exploiter le concept de réutilisation pour 20
Méthodologie de
Conception Orientée Objet

21. Objet…?
 Définitions :
 Entité cohérente rassemblant des données et du code travaillant sur
ces données
 Structure de données valuées qui répond à un ensemble de
messages
 Caractérisé par :
 son comportement : que peut-on faire avec cet objet?
• Méthodes
 son état : comment réagit l’objet quand on applique ces
méthodes?
• Attributs (Champs)
 son identité : comment distinguer les objets qui ont le
même état et le même comportement?
• Identifiant
 A les mêmes réactions et la même modularité que le
monde réel Méthodologie de
15/11/2011 21
 L’objet informatique Orientée projection
Conception est une Objet de l’objet du monde

22. Classe
 Composant de base
 Contient la description d’un objet
 Modèle de l’objet effectif
 Correspond à l’ « idée » qu’on se fait d’un objet
 Analogie avec la philosophie platonnienne idéaliste :
• « Vous vous promenez dans la campagne, vous croyez
avoir rencontré des troupeaux de chevaux. Quelle erreur!
(…) Car le Cheval-Modèle, le Cheval-Idée, n’est ni noir ni
blanc, il n’est d’aucune race chevaline. Il est cheval pur et
vos sens ne vous le montreront jamais… » [Civilisation
Grecque – A.Bonnard ]
 Voilà, la classe, c’est l’ « idée » du cheval
 Un pur sang arabe de couleur noire, dont le nom est
ASWAD et qui boîte légèrement, est un objet
instancié à partir de cettede
Méthodologie classe!
15/11/2011 Conception Orientée Objet
22

23. Exemples
 Classe  Objet
Voiture twingo : Voiture
marque
couleur marque : Renaut
immatriculation couleur : grise
immatriculation : 102 102
démarrer
conduire
arrêter
class Voiture {
// attributs Voiture twingo = new Voiture( );
String marque;
String couleur;
String immatriculation;
//méthodes
void démarrer( ){ }
void conduire( ){ }
void arrêter( ){ }
}
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
23

24. Concepts fondamentaux de
l’approche OO
 Caractéristiques de l’approche objet :
 Encapsulation
 Héritage
 Polymorphisme
 Agrégation
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
24

25. Encapsulation
 Mécanisme consistant à rassembler, au sein
d’une même structure, les données et les
traitements
 Définition des attributs et méthodes au niveau de la
classe
 L’implémentation de la classe est cachée pour
l’utilisateur
 Définition d’une interface : vue externe de l’objet
 Possibilité de modifier l’implémentation sans
modifier l’interface
 Facilité de l’évolution de l’objet
 Préservation de l’intégrité des données
 L’accès direct aux attributs est interdit
 L’interaction entre les objets se fait uniquement grâce
aux méthodes Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
25

26. Encapsulation : Exemple
Concepteur Voiture
marque
couleur Affiche :
immatriculation La voiture est
démarrée
démarrer
conduire
arrêter
Utilisateur
J’aimerais créer une
nouvelle twingo
Voiture twingo = new Voiture( );
Que se passe-t-il si je
démarre ma twingo?
twingo.démarrer( );
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
26

27. Héritage
 Un objet spécialisé bénéficie ou hérite des
caractéristiques de l’objet le plus général, auquel il
rajoute ses éléments propres
 Création de nouvelles classes basées sur des classes
existantes
 Transmission des propriétés (attributs et méthodes) de la
classe mère vers la classe fille
 Traduit la relation « est un … »
 Deux orientations possibles
 Spécialisation : Ajout / adaptation des caractéristiques
 Généralisation : Regroupement des caractéristiques
communes
 Possibilité d’héritage multiple
 Avantages
 Éviter la duplication du code
Méthodologie de
15/11/2011  Encourager la réutilisation du code
Conception Orientée Objet
27

28. Héritage : Exemple
Oeuvre généralisation
titre
auteur
Livre Opéra Film
ISBN genre_musical réalisateur
couverture compositeur bande_originale
Roman BD
nb_chapitres dessinateur
spécialisation
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
28

29. Polymorphisme
 Définition :
 Poly : plusieurs
 Morphisme : Forme
 Faculté d’une méthode à pouvoir s’appliquer à
des objets de classes différentes
 Capacité d’une classe à redéfinir une méthode
héritée à partir d’une classe mère
 Surcharge
 Avantages
 Lisibilité du code
 Généricité du code
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
29

30. Polymorphisme : Exemple
Véhicule
seDéplacer( )
Train Voiture Bateau
seDéplacer( ) seDéplacer( ) seDéplacer( )
seDéplacer(){ seDéplacer(){ seDéplacer(){
Print (« Sur des rails »); Print (« Sur la route »); Print (« Sur l’eau»);
} } }
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
30

31. Abstraction
 L’abstraction est la caractérisation d’un objet
par une partie publique, une partie privée et
une partie implémentation.
 L’accès public
 L’accès privé
 La partie implémentation
31

32. Abstraction
 Ce concept d’abstraction engendre deux
catégories d’acteurs :
 les concepteurs des classes
 les utilisateurs des objets
 Ces derniers peuvent utiliser les méthodes
d’une classe indépendamment de leurs
structures internes.
 Ils n’utilisent que les signatures des méthodes
(interface de l’objet)
 Ce qui permet aux concepteurs des classes
d’objets de modifier la structure interne des
méthodes des classes sans altérer le travail de
leurs utilisateurs. 32

33. FIN du Chapitre 1
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
33

34. Agrégation
 Relation entre deux classes, de sorte que
les objets de l’une soient des composants
de l’autre
 Traduit la relation « est composé de… » ou
«a…»
 Toute agrégation est caractérisée par une
cardinalité
 Combien définit la classe contenante d’instances
de la classe contenue?
 À combien de classes peut appartenir un objet?
15/11/2011
 Avantage Méthodologie de
34
Conception Orientée Objet

35. Agrégation : Exemple
Roue
Relation d’agrégation 4
1
Voiture Moteur
1
roues[ ] 1
moteur
châssis
1 Châssis
1
Cardinalité
Méthodologie de
15/11/2011 Conception Orientée Objet
35