Spécification par la modélisation

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1 Spécification par la modélisation Objectifs : Être en mesure de spécifier par les modèles UML. Comprendre l importance des cas d utilisation (UC). Comprendre les méthodes d'identification des UCs. Comprendre l avantage des diagrammes d activité. Comprendre l avantage des diagrammes d état Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 1

2 Compromis Compréhension Ambiguïté La courbe de spécification textuelle n est pas linéaire. Plus de texte n amène pas forcément à plus de compréhension. Difficile de trouver le point de compromis! 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 2

3 Problème Les spécifications textuelles sont ambigües. Trop de texte complique la gestion de l information. Peut-on faire appel aux modèles pour simplifier la réalité? Utilisez des figures et des diagrammes pour illustrer l intention. Exemple: Système à modéliser: le réel Modèle: abstraction du réel Représente Conforme à Méta modèle 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 3

4 Modélisation Conceptualisation conforme à Méta-modèle Système Les vues représentent les différentes facettes du système réel. Les vues sont conceptualisées dans un ou plusieurs modèles Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 4

5 Modélisation: vues Vue Logique: - Diagramme de classes - Diagramme d objets -Diagramme de paquetage Vue d implantation: - Diagramme de composants Vue comportementale: - Diagramme d états - Diagramme d activités 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 5

6 Modélisation: vues - Diagramme de séquence - Diagramme de collaboration Vue de déploiement: - Diagramme de déploiement Vue utilisateur: - Cas d utilisation 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 6

7 Modélisation: modèle Un modèle est une abstraction de la réalité; Chaque modèle est conforme à un méta-modèle; Les modèles servent à exposer et à partager une vue conceptuelle qui réside dans le cerveau humain, pour être jugée et reformulée Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 7

8 Qu est ce que les cas d utilisation? Les cas d utilisation sont des scénarios textuels et non des diagrammes; C est la représentation d une séquence d actions afin d accomplir une tâche donnée; En général, un cas d utilisation doit couvrir l ensemble des étapes à suivre pour réaliser une tâche donnée; Le cas d utilisation doit décrire l interaction des acteurs avec le système; Le cas d utilisation peut contenir des variations du scénario habituel(alternatives et exceptions) Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 8

9 Avantages des cas d utilisation Capturer le comportement désiré du système; Spécifiercequelesystèmefait(fonctions),maispascommentillefait; Servir d entente entre les développeurs, les utilisateurs et les experts sur les fonctions disponibles et sur la façon d interagir avec le système; Relativement facile à écrire et à lire par rapport à d'autres méthodes de spécifications; Force les développeurs à penser dans la perspective des utilisateurs; Aide à augmenter l engagement des utilisateurs(facile à lire); Utilepourlaconceptionetlestests Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 9

10 Démarche pour l identification des cas d utilisation (Rappel) 1. Choisir les frontières du système à étudier; 2. Identifier les acteurs primaires; 3. Trouver les buts de chaque acteur; 4. Définir un cas d'utilisation pour chaque but; 5. Identifier les variations possibles et les conditions d'erreur; 6. Définir les relations entre les acteurs; 7. Décomposer les cas d'utilisation complexes en sous cas; 8. Organiser les solutions alternatives en tant qu extension des cas d'utilisation Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 10

11 Identification des cas d utilisation Méthode basée sur les acteurs: 1. Identifier les acteurs liés au système; 2. Identifier, les processus initiés par chacun des acteurs. Méthode basée sur les évènements: 1. Identifier les évènements externes auxquels un système doit répondre; 2. Relier ces évènements aux acteurs et aux cas d utilisation Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 11

12 Relations entre les cas d utilisation Relations d utilisation - association stéréotypée«include». Relations d extension - association stéréotypée«extend». Relation de généralisation Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 12

13 Relations entre les cas d utilisation * Relation d utilisation(«include») 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 13

14 Relations entre les cas d utilisation * Relation d extension («extend») 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 14

15 Relations entre les cas d utilisation * Relations de généralisation 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 15

16 Tri des cas d utilisation Les cas d utilisation devraient être triés en ordre d importance de façon à ce que les cas les plus importants soient traités le plus tôt possible. On considère importants les cas d utilisation qui: 1. Ont un impact important sur l architecture du système, par exemple parce qu ils introduisent beaucoup de concepts ou classes, ou exigent de la persistance; 2. Contiennent beaucoup d information sur la conception sans nécessairement nécessiter beaucoup d effort; 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 16

17 Tri des cas d utilisation 3. Contiennent des fonctions risquées, complexes ou urgentes; 4. Impliquent des efforts importants de recherche ou l utilisation de nouvelles technologies; 5. Représente l activité commerciale principale; 6. Implique directement des revenus supplémentaires ou des réductions de coûts Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 17

18 Décomposition de cas d utilisation Dans un développement itératif, on se donne un échéancier serré pour chaque cycle de développement; Il peut donc arriver qu un cas d utilisation ne soit pas complètement réalisé au cours d un cycle; Dans ces cas, on peut en faire des versions simplifiées réalisables dans un cycle; Les versions simplifiées sont raffinées de cycle en cycle jusqu à correspondre au cas d utilisation initial Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 18

19 Cas d utilisation et leurs formats Un cas d utilisation est un document narratif qui décrit la séquence d évènements dans laquelle un acteur (un agent externe) utilise un système pour accomplir un processus; Ce sont des descriptions de l utilisation d un système; Les cas d utilisation NE sont PAS des requis ou des spécifications fonctionnelles Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 19

20 Cas d utilisation et leurs formats Les cas d utilisation peuvent être spécifiés avec différents niveau de détail: - Format de haut niveau: -- Abrégé, peu détaillé; -- Décrit le scénario principal seulement. - Format étendu: -- Détaillé; -- Description des scénarios alternatifs Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 20

21 Cas d utilisation de haut niveau Un exemple de use case pour le guichet automatique: 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 21

22 Cas d utilisation de haut niveau Ne décritpas le détail des cas d utilisation; Ne décrit pas l ordre des opérations Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 22

23 Cas d utilisation étendu En format étendu, un cas d utilisation est constitué de plusieurs éléments: Nom du cas d utilisation Système Acteurs Parties prenantes Préconditions Garanties en cas de succès (postconditions) Une description du scénario principal Une description des scénarios alternatifs 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 23

24 Cas d utilisation étendu 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 24

25 Cas d utilisation étendu Scénario en colonnes: 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 25

26 Cas d utilisation étendu Déroulement alternatif: 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 26

27 Comment décrire un cas d usage? rappel Identifiant: étiquette unique et référençable; Nom: appellation courte et descriptive, indépendante de la structure ou de l implémentation; But: expliquer ce que les acteurs veulent accomplir; Pré-conditions: décrire l état requis du système avant l exécution; Post-conditions: décrire l état du système après l exécution; Acteurs: énumérer les acteurs impliqués. On peut distinguer l acteur principal des simples participants; Déroulement: décrire chacune des étapes, avec texte, une colonne, ou plusieurs colonnes; Alternatives: cas particulier; Exception: déroulement en cas d erreur Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 27

28 Quelques limites des cas d utilisation Inefficace pour la description des systèmes à base d états, exemple: Compilateur et algorithme; Les scénarios décrivent généralement comment et non quoi faire. Il faut modéliser les interactions pour comprendre le fonctionnement du système; Les exigences non-fonctionnelles ne sont pas captées par les UC. RUP suggère l artéfact «exigences supplémentaires» pour ce fait; Besoin de modéliser le métier(processus ou activités) Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 28

29 UML: diagramme d'activités Permet de représenter graphiquement le comportement ou le déroulement d'un cas d'utilisation; Une activité représente une exécution d un déroulement d'étapes séquentielles; Le passage d'une activité vers une autre est matérialisé par une transition; Les transitions sont déclenchées par la fin d'une activité et provoquent le début immédiat d'une autre; En théorie, tous les mécanismes dynamiques pourraient être décrits par un diagramme d'activités, mais seuls les mécanismes complexes ou intéressants méritent d'être représentés Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 29

30 Diagramme d activité avec l outil Together 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 30

31 Diagramme d'activités -- exemple 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 31

32 Pourquoi un diagramme d activité? Un diagramme d activité UML expose les activités séquentielles et parallèles d un processus; Permet de modéliser des processus métier et des enchaînements d activités; Permet de représenter graphiquement le déroulement d'un cas d'utilisation ou le comportement d'une méthode. Client Fournisseur Commander produit Recevoir produit Gérer commande Expédier produit Commande [Passée] Régler facture Encaisser facture Commande [Réglée] 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 32

33 Diagrammes d activités Servent à modéliser les aspects dynamiques d un système: Flux de travail (workflow); Opération. Montrent explicitement le flux de contrôle d une activité à l autre: ce qui les rend intéressant comme complément au texte dans un cas d utilisation Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 33

34 Activités et transition, notation Le passage d'une activité vers une autre est matérialisé par une transition. Les transitions sont déclenchées par la fin d'une activité et provoquent le début immédiat d'une autre Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 34

35 Activités et transition, notation Pour représenter des transitions conditionnelles, on utilisera des gardes (expressions booléennes exprimées en langage naturel): 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 35

36 Activités et transition, notation Synchronisation: Il est possible de synchroniser les transitions à l'aide des barres de synchronisation. Une barre de synchronisation permet d'ouvrir et de fermer des branches parallèles au sein d'un flot d'exécution : - Les transitions qui partent d'une barre de synchronisation ont lieu en même temps. - On ne franchit une barre de synchronisation qu'après réalisation de toutes les transitions qui s'y rattachent Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 36

37 Activités et transition, notation Synchronisation: 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 37

38 Activités et transition, notation Couloirs d'activités: Afin d'organiser un diagramme d'activités selon les différents responsables des actions représentées, il est possible de définir des "couloirs d'activités" Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 38

39 Limites des diagrammes d activités Question: Après avoir vu les points positifs des diagrammes d activités, à votre avis quelles sont leurs limites dans un contexte de spécification? 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 39

40 Pourquoi un diagramme d état? Le diagramme d états UML présentent une vue dynamique. Présentent les événements et les états intéressants d un objet et son comportement (face à un événement). Bon pour les systèmes: Contrôle des processus; Système des télécommunications Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 40

41 Diagrammes d états Servent à modéliser les aspects dynamiques d un système: Objects réactifs(i.e. contrôlés par les événements). Sont typiquement indépendants des cas d utilisation. Permettentde modéliserun seulobjet à la fois(au sensdu domaine du problème, bien entendu) Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 41

42 Diagrammes d états 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 42

43 Caractéristiques d'un Diagramme d état Ce diagramme sert à représenter des automates d'états finis, sous forme de graphes d'états, reliés par des arcs orientés qui décrivent les transitions. Les diagrammes d'états-transitions permettent de décrire les changements d'états d'un objet ou d'un composant, en réponse aux interactions avec d'autres objets/composants ou avec des acteurs. Un état se caractérise par sa durée et sa stabilité, il représente une conjonction instantanée des valeurs des attributs d'un objet. Une transition représente le passage instantané d'un état vers un autre. Une transition est déclenchée par un événement. En d'autres termes: c'est l'arrivée d'un événement qui conditionne la transition. Les transitions peuvent aussi être automatiques, lorsqu'on ne spécifie pas l'événement qui la déclenche. En plus de spécifier un événement précis, il est aussi possible de conditionner une transition, à l'aide de "gardes" : il s'agit d'expressions booléennes, exprimées en langage naturel(et encadrées de crochets) Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 43

44 Synthèse Niveaux Modèles Spécification fonctionnelle Cas d utilisations Diagramme de séquence Analyse Modèles Statiques Modèles dynamiques Diagramme de concepts Diagramme d activités Diagramme d états Conception 2010 Exigences et spécifications du logiciel, N.Kerzazi 44

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