Modélisation Objet UML : Cours et Concepts de Base

La Modélisation Objet : Le Formalisme UML 2018-2019
- 1 - Ing. Didier Frédérick Mbanjock
CHAPITRE I : La Modélisation et les Concepts de base de l’Approche
Objet.
INTRODUCTION
De nos jours, l’approche objet occupe une place importante dans le génie logiciel. En effet, ces
dernières années on assiste tout d’abord à une utilisation plus large des langages de programmation objet de
référence comme C++, C# et Java et ensuite à l’introduction des concepts objet dans d’autres langages
comme par exemple VB.NET, Perl et même Cobol.
Le développement très exigeant d’applications liées à Internet constitue une des principales explications de
ce concept.
Les deux événements majeurs qui ont marqué cette évolution se sont produits à la fin des années 90
avec l’arrivée de Java en 1995 et d’UML en 1997.
L’objectif dans ce cadre est de présenter l’essentiel des concepts objet nécessaires à une bonne
compréhension d’UML. Les principaux concepts à maîtriser sont les suivants :
 Modélisation,
 Objet et classe,
 Encapsulation et interface,
 Association et agrégation de classes,
 Généralisation et spécialisation de classe,
 Polymorphisme,
 Persistance.
La Notion de Modélisation
Avant d’aborder globalement le formalisme UML, il est conseillé de s’intéresser d’une part à la
notion de Modélisation, et d’autre part aux concepts inhérents à la vision Orientée Objet le langage UML
se trouvant à la croisée de ces deux axes.
Définition
En termes de vision industrielle, la modélisation constitue un outil essentiel dans les domaines de
l’analyse (définition du produit), de la conception (description du produit à réaliser) et du développement
(réalisation du produit).
De manière générale, la modélisation intervient tout au long de la gestion de projet, comme outil de
description et de communication entre les acteurs. Le document résultant de l’activité de modélisation
constitue le modèle.
Le point de vue de modélisation est dicté par l’usage qui va être fait du modèle
Considérer un sujet selon une vue de profil, selon son aspect physique, selon ses réactions thermiques, selon son
organisation, selon son comportement, c’est se placer selon différents points de vue de modélisation.
La modélisation est donc une activité de projection :
 d’un sujet réel (existant ou non),
 sur le plan d’un langage de modélisation,
 selon un angle de considération résultant de l’utilisation attendue du modèle,
 pour obtenir une vision abstraite, partielle et formalisée du sujet (le modèle).
Modéliser, c’est représenter une entité connue ou inconnue selon des concepts et un vocabulaire connus
Dessiner un plan, prévoir les réactions des gens, faire un portrait, manœuvrer un véhicule, faire un croquis
pour expliquer une idée sont des activités ayant directement trait avec la modélisation.

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Figure n°1 : Principe de Modélisation
Pourquoi modéliser ?
Modéliser un système avant sa réalisation permet
de mieux comprendre le fonctionnement du système et
d’optimiser son organisation. C’est également un bon
moyen de maîtriser sa complexité et d’assurer sa
cohérence.
Un modèle est un langage commun, précis, qui est
connu par tous les membres de l’équipe et il est donc, à ce
titre, un vecteur pour communiquer.
Modéliser la structure d’une entreprise en départements et services permet d’avoir une vision simplifiée du
système et d’en assurer une meilleure gestion
La modélisation dont le but est la construction de modèles, a quatre objectifs principaux :
 les modèles aident à visualiser un système tel qu’il est ou tel que nous voudrions qu’il soit ;
 les modèles permettent de préciser la structure ou le comportement d’un système ;
 les modèles fournissent un canevas qui guide la construction d’un système ;
 Les modèles permettent de documenter les décisions prises.
Les quatre principes de la modélisation :
1) Premier Principe : « le choix des modèles à créer a une très forte influence sur la manière d’aborder
un problème et sur la nature de sa solution ».
2) Second Principe : « tous les modèles peuvent avoir différents niveaux de précision ».
3) Troisième Principe : « Les meilleurs modèles ne perdent pas le sens de la réalité ».
4) Quatrième principe : « il est préférable de décomposer un système important en un ensemble de
petits systèmes presque indépendants ».
Qu’est-ce qu’un modèle ?
Un modèle est une représentation abstraite et simplifiée (i.e. qui exclut certains détails), d’une entité
(phénomène, processus, système, etc.) du monde réel en vue de le décrire, de l’expliquer ou de le prévoir.
Un Modèle représente la simplification de la réalité permettant de mieux comprendre le système que
l’on développe.
Concrètement, un modèle permet de réduire la complexité d’un phénomène en éliminant les détails
qui n’influencent pas son comportement de manière significative.
Un modèle est une représentation abstraite et non-ambiguë du sujet dans un langage donné
Une maquette, un plan, une photo, des mensurations, un émulateur, un organigramme sont des modèles.
Caractéristiques fondamentales des modèles
Modélisation
Modèle
Sujet
Axe de projection dans
le prolongement du
point de vue
Plan de projection
dépendant du formalisme
de modélisation

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 Faciliter la compréhension du système étudié ;
o Un modèle réduit la complexité du système étudié
 Simuler le système étudié ;
o Un modèle représente le système étudié et reproduit ses comportements
 Un modèle réduit (décompose) la réalité, dans le but de disposer d'éléments exploitables par des
moyens ;
o Mathématiques,
o Informatiques.
Quelques exemples de modèles :
a) Modèle météorologique : à partir de données d’observation (satellite, . . .), il permet de prévoir les
conditions climatiques pour les jours à venir.
b) Modèle économique : peut par exemple permettre de simuler l’évolution de cours boursiers en
fonction d’hypothèses macro-économiques (évolution du chômage, taux de croissance, . . .).
c) Modèle démographique : définit la composition d’un panel d’une population et son comportement,
dans le but de fiabiliser des études statistiques, d’augmenter l’impact de démarches commerciales,
etc.
d) Plans : Les plans sont des modèles qui donnent une vue d’ensemble du système concerné.
Par exemple, dans le bâtiment, pour la construction d’un immeuble, il faut préalablement élaborer de
nombreux plans : (d’implantation du bâtiment dans son environnement, généraux du bâtiment et de sa
structure, détaillées des différents locaux, bureaux, appartements, câblages électriques, d’écoulements des
eaux, etc…)
Un modèle est une représentation simplifiée d’une entité du monde réel en vue de la décrire, de
l’expliquer, et Un Langage de modélisation est un Langage graphique pour représenter, communiquer les
divers aspects d’un système.
Dans le domaine de l’ingénierie du logiciel, le Modèle permet de mieux répartir les tâches et
d’automatiser certaines d’entre elles. C’est aussi un facteur de réduction des coûts et des délais.
Le modèle est enfin indispensable pour assurer un bon niveau de qualité et une maintenance efficace.
Qui doit modéliser ?
La modélisation est souvent effectuée par la maîtrise d’œuvre informatique (MOE), bien que les
priorités de la MOE résident dans le fonctionnement de la plate-forme informatique et non dans les
processus de l’entreprise.
Il est conseillé que la modélisation soit réalisée par la maîtrise d’ouvrage (MOA) de sorte que le métier soit
maître de ses propres concepts. La MOE doit intervenir dans le modèle lorsque, après avoir défini les
concepts du métier, on doit introduire les contraintes propres à la plate-forme informatique.
Maîtrise d’ouvrage et maîtrise d’oeuvre
Maître d’ouvrage (MOA) : Le MOA est une personne morale (entreprise, direction etc.), une entité de
l’organisation. Ce n’est jamais une personne.
Maître d’œuvre (MOE) : Le MOE est une personne morale (entreprise, direction etc.) garante de la bonne
réalisation technique des solutions. Il a, lors de la conception du SI, un devoir de conseil vis-à-vis du MOA,
car le SI doit tirer le meilleur parti des possibilités techniques.
Le MOA est client du MOE à qui il passe commande d’un produit nécessaire à son activité.
Le MOE fournit ce produit ; soit il le réalise lui-même, soit il passe commande à un ou plusieurs fournisseurs
(« entreprises ») qui élaborent le produit sous sa direction.
La relation MOA et MOE est définie par un contrat qui précise leurs engagements mutuels.

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De l’Approche structurée à l’Approche orientée objet
Méthodes fonctionnelles ou structurées
Les méthodes fonctionnelles (également
qualifiées de méthodes structurées) trouvent
leur origine dans les langages procéduraux.
Elles mettent en évidence les fonctions à
assurer et proposent une approche
hiérarchique descendante et modulaire.
L’approche fonctionnelle dissocie le
problème de la représentation des données,
du problème du traitement de ces données.
L’approche orientée objet
L’approche orientée objet considère le logiciel comme une collection d’objets dissociés, identifiés
et possédant des propriétés. Une propriété est soit un attribut (i.e. une donnée caractérisant l’état de l’objet),
soit une entité comportementale de l’objet (i.e. une fonction).
L’une des particularités de cette approche est qu’elle rapproche les données et leurs traitements associés au
sein d’un unique objet.
 Approche Structurée ou Procédurale : approche descendante par décomposition de fonctions,
 Approche objet : approche ascendante par composition d'objets
L’approche structurée privilégie la fonction comme moyen d’organisation du logiciel. En effet, les
méthodes d’un objet sont des fonctions. Ce qui différencie sur le fond l’approche objet de l’approche
fonctionnelle, c’est que les fonctions obtenues à l’issue de la mise en œuvre de l’une ou l’autre méthode
sont distinctes.
L’approche objet est une approche orientée donnée. Dans cette approche, les fonctions se déduisent
d’un regroupement de champs de données formant une entité cohérente, logique, et surtout stable quant au
problème traité.
Orientée objet : organisation d’un logiciel sous la forme d’une collection d’objets indépendants incorporant
structure de données et comportement.
Les concepts « objet »
Le domaine « orienté-objet » relève de concepts, d’outils, de règles et d’éléments spécifiques dont les
principaux sont : Objet et Classe.
L’objet
Les activités « orientées-objet » reposent sur le concept d’Objet. Dans ce contexte, l’objet constitue
la « brique élémentaire » à partir de laquelle ces activités se construisent. Dans une activité « orientée-
objet », tout est objet, en s’appuyant sur la connaissance de sa nature, de ses caractéristiques, de ses
aptitudes, et de sa structure.
Définition
Un objet est donc une entité identifiée qui possède un comportement propre (des fonctions
spécifiques) dépendant de son état interne et avec laquelle on peut interagir (échange de messages)
Questions à relever
Cette définition informelle pose plusieurs questions :
1. entité identifiée : Comment identifie-t-on et délimite-t-on les objets ?

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2. comportement propre : Qu’est-ce qui constitue pratiquement le comportement de l’objet ?
3. état interne : Qu’est-ce qui caractérise l’état d’un objet ?
4. interaction : Par quel procédé interagit-on avec un objet ?
Ce qui conduit à la représentation structurelle des objets :
Figure n°2 : Structure d’un objet
1. La désignation des objets : dénomination de l’objet (le Nom de l’objet, qui traduit la continuité de
son existence),
2. La délimitation des objets effectuée par la personne en charge de l’activité « orientée-objet ».
Description des éléments constitutifs permettant la mise en œuvre de son activité.
Exemple pour décrire un ordinateur on pourra dire qu’il se compose d’une unité centrale, d’un
écran, d’un clavier, d’une connectique (chacun de ces éléments étant lui-même décomposable)
ou encore d’un système d’exploitation, d’une interface homme-machine, d’un logiciel de
traitement de texte, de jeux, d’un navigateur (chacun de ces éléments étant également
décomposable).
3. Le comportement d’un objet : déterminé par les aptitudes dont il dispose (i.e. ses opérations). qui
pourront être « déclenchées » en interne ou appelées de l’extérieur (par d’autres objets).
4. L’état interne d’un objet : caractérisé par le vecteur de ses attributs (l’ensemble des valeurs des
attributs de l’objet permettant de situer l’objet dans l’ensemble des états auxquels il peut accéder).
5. L’interaction avec l’objet, porte sur l’appel d’opérations depuis l’extérieur ou plus rarement sur
l’intervention directe sur les attributs (et donc l’état) de l’objet.
Les éléments de description d’un 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.
Exemple
Considérons l’employé ONANA, n° 1530, 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 :
 Num_employé : 1530,
 Nom : ONANA,
 Qualification : ingénieur,
 Lieu de travail : site N.
Son comportement est caractérisé par les opérations qu’il peut exécuter.
Exemples d’opérations :
 entrer dans l’organisme,
 changer de qualification,
NOM
Attribut 1
Attribut 2
Attribut 3
Attribut 4
Attribut 5
Attribut N
Opération 1
Opération 2
Opération 3
Opération 4
Opération 5
Opération N
Attribut = Propriété
Opération = Fonctionnalité