UML et Test. A. FABBRI À partir des cours de L. Matignon et F. Armetta

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1 UML et Test A. FABBRI À partir des cours de L. Matignon et F. Armetta Institut de Sciences Financières et d'assurances Université Claude Bernard Lyon

2 Plan du cours 1 Présentation du cours Sujet du cours Application proposée 2 UML Vue d'ensemble Point de vue fonctionnel Point de vue statique Point de vue dynamique 3 Tests Enjeux des tests Conception des tests Tests Unitaires

3 Section 1 Présentation du cours

4 Sujet du cours Phases d'un projet Spécication Conception Spécication Formalisation du besoin Conception Modélisation théorique Validation Implémentation Réalisation pratique Implémentation Validation Garantie pratique

5 Sujet du cours Ce cours ne traite pas de Séquentielles Validation Incrémentales Spécication Conception Implémentation Méthodologie Organisation du travail Rational Unif. Proc. exreme Prog. Projet immobilier Entrepreneur Architecte Ouvrier Btp Bureau de contrôle

6 Sujet du cours Contenu du cours Outils Spécication Penser le modèle Vérier son code Validation Tests unitaires UML Conception Attention RUP UML XP Tests unit. Implémentation

7 Sujet du cours Déroulement du cours Volume horaire 2h de CM : Présentation générale 12h de TDs : Exercices sur UML (papier/crayon) 3h de TDs : Tests unitaires avec JUnit (ordi) Évaluation Utiliser ces outils pour votre projet de Java Avancé Rapport complémentaire (2-3 pages) Diagrammes (Cas d'utilisation, Classe, Séquence) Tests Unitaires (Cas de Tests + revues de codes) (Questions à la soutenance) Tout diagramme pertinent en plus = bonus

8 Application proposée Description du problème On souhaite réaliser un utilitaire pour facilement uploader des chiers volumineux. Pour des raisons évidentes de mémoire, la taille totale des chiers déposés par chaque membre de l'université ne peut pas excéder 5GB. An de pouvoir mieux gérer son espace disponible, l'utilitaire en question devra (après authentication) permettre à chaque membre d'uploader de nouveaux chiers, les partager (acher l'adresse de téléchargement) mais aussi de les supprimer. L'authentication sera assurée par le CAS de l'université et le stockage des chiers par la base de données l'université.

9 Application proposée Exemple existant : dl.univ-lyon1.fr

10 Section 2 UML

11 Vue d'ensemble UML : Unied Modelling Language

12 Vue d'ensemble UML : Unied Modelling Language Norme en perpétuelle évolution, version actuelle UML 2.5 (Oct12) langue vivante Langage graphique de description de modèles matériels ou logiciels trans-langage Système de notation pour matérialiser les concepts orientés objet paradigme objet Visualisation sous diérents diagrammes ( graphes), axes (et vues) Unied mais pas univoque Utilisé pour construire et documenter la solution penser et communiquer Consistance entre les diagrammes mêmes entités perçues diéremment

13 Vue d'ensemble 3 axes de modélisation Point de vue Fonctionnel (Client) - Diagramme de cas d'utilisation (diagramme de Séquences) (diagramme d'activité) Point de vue Statique - Diagramme de classes - Diagramme d'objets Point de vue Dynamique - Diagramme de Séquence - Diagramme de collaboration - Diagramme d'activité - Diagramme d'etats

14 Vue d'ensemble 3 axes de modélisation Point de vue Fonctionnel (Client) - Diagramme de cas d'utilisation (diagramme de Séquences) (diagramme d'activité) Point de vue Statique - Diagramme de classes - Diagramme d'objets Point de vue Dynamique - Diagramme de Séquence - Diagramme de collaboration - Diagramme d'activité - Diagramme d'etats

15 Point de vue fonctionnel Point de vue fonctionnel (Client) Point de vue Statique - Diagramme de classes - Diagramme d'objets Point de vue Fonctionnel (Client) - Diagramme de cas d'utilisation (diagramme de Séquences) (diagramme d'activité) Point de vue Dynamique - Diagramme de Séquence - Diagramme de collaboration - Diagramme d'activité - Diagramme d'etats Pour représenter les besoins Principaux diagrammes associés : Diagramme de Cas d'utilisation Diagramme de Séquence Diagramme d'activité Point de vue Utilisateur dissocié du modèle objet

16 Point de vue fonctionnel Le diagramme de cas d'utilisation Exprime les relations entre acteurs et cas d'utilisations : Les acteurs Entités en intéraction avec le système Les cas d'utilisation Fonctionalités du système pour les acteurs

17 Point de vue fonctionnel Les acteurs Externes au système (humain, autre système informatique, etc.) Principal ou secondaire (respectivement à gauche et droite du diagramme) Diérentes représentations : <<actor>> Client SI banque SI banque

18 Point de vue fonctionnel Les cas d'utilisation Un point de vue acteur (des fonctions du métier) Représentation exhaustive des fonctionalités (conformément au cahier des charges) Système A Cas d'utilisation 1 Acteur secondaire 2 Acteur principal 1 Cas d'utilisation 2 Acteur secondaire 2

19 Point de vue fonctionnel Application diagramme de cas d'utilisation Exercice : Réaliser un diagramme de cas d'utilisations pour l'utilitaire FileZ. Méthode : 1 Identier les acteurs 2 Identier les cas d'utilisation 3 Réaliser les associations

20 Point de vue fonctionnel Une première solution

21 Point de vue fonctionnel Une première solution

22 Point de vue fonctionnel Approfondissement : Généralisations des acteurs Système A Système A Acteur 1 Cas d'utilisation 1 Généralisation Acteur 1 Cas d'utilisation 1 Cas d'utilisation 2 Cas d'utilisation 2 Acteur 2 Acteur 2

23 Point de vue fonctionnel Approfondissement : Relations entre cas d'utilisation System A A «include» «extend» cas d'utilisation obligatoire cas d'utilisation optionnel

24 Point de vue fonctionnel Une deuxième solution

25 Point de vue fonctionnel Diagramme de séquence (Client) Intérêt : Déroulement chronologique d'un scénario Entités : Les acteurs et le système Relations : Echanges d'informations entre entités Acteur principal Système Acteur secondaire message A message B message D message C

26 Point de vue fonctionnel Application du diagramme de séquence (Client) Représenter le scénario suivant : Un utilisateur se connecte,upload un chier et se déconnecte.

27 Point de vue fonctionnel Application du diagramme de séquence (Client) Représenter le scénario suivant : Un utilisateur se connecte,upload un chier et se déconnecte.

28 Point de vue statique Point de vue Statique Point de vue Statique - Diagramme de classes - Diagramme d'objets Point de vue Fonctionnel (Client) - Diagramme de cas d'utilisation (diagramme de Séquences) (diagramme d'activité) Point de vue Dynamique - Diagramme de Séquence - Diagramme de collaboration - Diagramme d'activité - Diagramme d'etats Pour Représenter la structure Principaux diagrammes associés : Diagramme de Classes Diagramme d'objets Ces diagrammes rendent comptent du modèle objet et de son instanciation concrète

29 Point de vue statique Le diagramme de classe Modèle objet diagramme de classe : 1 Identier les types d'objet manipulés : classes 2 Identier leurs données et leurs fonctions : attributs et méthodes 3 Identier les liens entre les types d'objets (ou classes) : associations (est composé de)/généralisation(est un type de) Diagrammes de classes est celui qui rend le plus compte du modèle objet.

30 Point de vue statique Les classes Nom de la classe Attributs et méthodes typées Visibilité des élements (encapsulation)

31 Point de vue statique Les relations Type de la relation (association/généralisation) Cardinalités et rôles des membres de l'association Visibilité et sens de l'association (symétrique/asymétrique)

32 Point de vue statique Diagramme de classe : FileZ Exercice : Réaliser un diagramme de cas d'utilisations pour l'utilitaire FileZ. Méthode 1 Identier les classes à instancier 2 Identier les relations entre ces classes (association/généralisation) 3 Identier attributs

33 Point de vue statique Proposition

34 Point de vue statique Proposition

35 Point de vue statique Diagramme objet Intérêt : Instanciations concrètes du modèle structurel Entités : Objets, leur nom et la valeur des attributs Relations : Lien du diagramme de classe Attention! Une même classe peut être instanciée plusieurs fois Toutes les classes ne sont pas instanciées

36 Point de vue statique Application du diagramme objet Représenter une instance du diagramme de classe : Avec 2 chiers déposés et 2 utilisateurs connectés.

37 Point de vue statique Application du diagramme objet Représenter une instance du diagramme de classe : Avec 2 chiers déposés et 2 utilisateurs connectés.

38 Point de vue dynamique Point de vue dynamique Point de vue Fonctionnel (Client) - Diagramme de cas d'utilisation (diagramme de Séquences) (diagramme d'activité) Pour Représenter le comportement Point de vue Statique - Diagramme de classes - Diagramme d'objets Point de vue Dynamique - Diagramme de Séquence - Diagramme de collaboration - Diagramme d'activité - Diagramme d'etats Principaux diagrammes associés : Diagramme de Séquence Diagramme de collaboration Diagramme d'activité Diagramme d'etats Ces diagrammes rendent comptent des interactions entre les objets du modèle

39 Point de vue dynamique Diagramme de séquence Intérêt : Déroulement chronologique d'un scénario Entités : Les objets du système + des acteurs déclencheurs Relations : Appels de fonctions entre objets Diagramme de séquence (Client) Intérêt : Déroulement chronologique d'un scénario Entités : Les acteurs et le système Relations : Echanges d'informations entre les acteurs et le système

40 Point de vue dynamique Représentations des objets du système Représentation chronologique des objets (t = 0 en haut) Ligne de vie associée à 1 objet ( création destruction)

41 Point de vue dynamique Messages entre objets Appels de fonctions avec les valeurs instanciées (sans type) Les messages envoyés sont exécutés par le destinataire

42 Point de vue dynamique Application de diagramme de séquence Représenter le scéanrio suivant : Un utilisateur lambda se connecte et upload un chier nommé fichier. Simplications utiles 1 diagramme de séquence = 1 scénario précis. Inutile d'être exhaustif Réprésenter les intéractiosn correspondants au scsénario Faire plusieurs diagrammes plutot qu'un seul trop chargé

43 Point de vue dynamique Proposition

44 Point de vue dynamique Proposition

45 Point de vue dynamique Diagramme d'états Intérêt : Suivre le comportement dynamique et complexe d'un seul objet Entités : États de l'objet (stable et durable) Relations : Transitions, déclencheuses du changement d'état

46 Point de vue dynamique Application du diagramme d'états Exercice : Réaliser le diagramme d'états/transtion pour l'eau.

47 Point de vue dynamique Application du diagramme d'états Exercice : Réaliser le diagramme d'états/transtion pour l'eau. source :

48 Section 3 Tests

49 Enjeux des tests À quoi servent les tests?

50 Enjeux des tests À quoi servent les tests? source : Vol Ariane V Bug informatique + erreurs de gestion = 370 millions $ Ariane IV (SI able) Ariane V (poussée plus forte) mauvaise gestion des erreurs (avarie système = arrêt système) aucune simulation complète réalisée (car coûteuses)

51 Enjeux des tests A quoi servent les tests? Validation et Vérication Validation : Réalise-t-il les fonctions attendues (Client)? Vérication : Fonctionne-t-il correctement (Développeur)? Attention! Il est impossible de tester exhaustivement un programme : Testing can reveal the presence of errors but never their absence Edsgar W. Dijkstra. Notes on structured programming. Academic Press, Tests doivent assurer une bonne couverture du programme.

52 Conception des tests Dénitions Cas de test = Scénario + Données + Oracle Scénario : Action à eectuer durant le tests Donnée : Entrée du scénario (échantillon représentatif) Oracle : Décide de la réussite du test (réponse attendue) Données Scénario Oracle e={5,4,3,2,1} montri(e) s={1,2,3,4,5} e={(rand(1,100)) 5 } montri(e) s=std : :sort(e)...

53 Conception des tests Type de tests Test fonctionnel : correspondent à des données d'entrée valide Test de robustesse : correspondent à des données d'entrée invalide Test de performance : montée en charge, performances anormales

54 Conception des tests Couverture des tests Méthode par partitionnement Découper l'espace des entrées en classe d'équivalence Dénir un oracle par classse Construire 1 cas test par classe Tester aux limites des classes Astuces Penser à mal : un bon test doit trouver une erreur Modéliser le problème (abstraction simplication) 1 test = 1 idée (plus stable et plus simple) 1 test = n idées (souvent réécrit, utile pour les eets dominos)

55 Conception des tests Application de la conception de tests Exercice Proposer des tests pour les cas d'utilisation ajouter chier, et supprimer chier. On souhaite réaliser un utilitaire pour facilement uploader des chiers volumineux. Pour des raisons évidentes de mémoire, la taille totale des chiers déposés par chaque membre de l'université ne peut pas excéder 5GB. An de pouvoir mieux gérer son espace disponible, l'utilitaire en question devra (après authentication) permettre à chaque membre d'uploader de nouveaux chiers, les partager (acher l'adresse de téléchargement) mais aussi de les supprimer. L'authentication sera assurée par le CAS de l'université et le stockage des chiers par la base de données l'université.

56 Conception des tests Application de la conception de tests Exercice Proposer des tests pour les cas d'utilisation ajouter chier, et supprimer chier. Données Scénario Oracle file={size=300m}, user={size=0m} ajouter chier OK + url={dl.agt} file={size=6g}, user={size=0m} ajouter chier Erreur taille file file={size=300m}, user={size=4.9g} ajouter chier Erreur taille user url={dl.ayt} supprimer chier Erreur chier inexistant url={dl.ayt}, user={size=4.9g, supprimer chier OK + user={size=4.6g} file={size=300m,url=dl.ayt}}

57 Tests Unitaires A quoi servent les tests unitaires? Tests unitaires Exécution automatisée de tests Tests réalisés sur des modules indépendants Tests de non-régression Intérêt Valider independamment des parties du code Construction incrémentale du code Modélisation pragmatique (test-driven)

58 Tests Unitaires Framework JUnit JUnit? Framework open-source en java : Ensemble d'assertions, fonctions pour faciliter les tests 1 classe de test par classe à tester (convention) 1 méthode par cas de test i m p o r t o r g. j u n i t. T e s t ; i m p o r t s t a t i c o r g. j u n i t. A s s e r t. ; p u b l i c c l a s s T e s t C o u n t e r { p u b l i c v o i d t e s t A d d ( ) { C o u n t e r c1 = new C o u n t e r ( 1 0 ) ; C o u n t e r c2 = new C o u n t e r ( 1 2 ) ; Counter c3 = c1. add ( c2 ) ; a s s e r t T r u e ( c3. g e t V a l u e ( ) == c1. g e t V a l u e ( ) + c2. g e t V a l u e ( ) ) ; } }