Unified modeling language

Unified Modeling Language

Pour les articles homonymes, voir UML.

Logo d'UML

UML (en anglais Unified Modeling Language, « langage de modélisation unifié ») est un langage graphique de modélisation des données et des traitements. C'est une formalisation très aboutie et non-propriétaire de la modélisation objet utilisée en génie logiciel.

UML est l'accomplissement de la fusion des précédents langages de modélisation objet Booch, OMT, OOSE. Principalement issu des travaux de Grady Booch, James Rumbaugh et Ivar Jacobson, UML est à présent un standard défini par l'Object Management Group (OMG).

L'OMG diffuse depuis novembre 2007 la version UML 2.1.2, et travaille à présent sur la version 2.2.

Le formalisme d'UML

UML 2 propose 13 types de diagrammes (9 en UML 1.3). UML n'étant pas une méthode, leur utilisation est laissée à l'appréciation de chacun, même si le diagramme de classes est généralement considéré comme l'élément central d'UML ; des méthodologies, telles que l'UnifiedProcess, axent elles l'analyse en tout premier lieu sur les diagrammes de cas d'utilisation (Use Case). De même, on peut se contenter de modéliser seulement partiellement un système, par exemple certaines parties critiques.

• UML se décompose en plusieurs sous-ensembles
  • Les vues : Les vues sont les observables du système. Elles décrivent le système d'un point de vue donné, qui peut être organisationnel, dynamique, temporel, architectural, géographique, logique, etc. En combinant toutes ces vues il est possible de définir (ou retrouver) le système complet.
  • Les diagrammes : Les diagrammes sont des éléments graphiques. Ceux-ci décrivent le contenu des vues, qui sont des notions abstraites. Les diagrammes peuvent faire partie de plusieurs vues.
  • Les modèles d'élément : Les modèles d'élément sont les briques des diagrammes UML, ces modèles sont utilisés dans plusieurs types de diagramme. Exemple d'élément : cas d'utilisation (CU ou cadut'), classe, association, etc.

Mise en œuvre d'une démarche à l'aide d'UML : les vues

• Une façon de mettre en œuvre UML est de considérer différentes vues qui peuvent se superposer pour collaborer à la définition du système.

• Vue des cas d'utilisation : c'est la description du modèle "vue" par les acteurs du système. Elle correspond aux besoins attendus par chaque acteur (c'est le QUOI et le QUI).
• Vue logique : c'est la définition du système vu de l'intérieur. Elle explique comment peuvent être satisfaits les besoins des acteurs (c'est le COMMENT).
• Vue d'implémentation : cette vue définit les dépendances entre les modules.
• Vue des processus : c'est la vue temporelle et technique, qui met en œuvre les notions de tâches concurrentes, stimuli, contrôle, synchronisation, etc.
• Vue de déploiement : cette vue décrit la position géographique et l'architecture physique de chaque élément du système (c'est le OÙ).

Nota : le POURQUOI, n'est pas défini dans UML.

Les diagrammes

La hiérarchie des diagrammes UML 2.0 sous forme d'un diagramme de classes

Les 13 diagrammes UML sont dépendants hiérarchiquement et se complètent, de façon à permettre la modélisation d'un projet tout au long de son cycle de vie.

Diagrammes structurels ou statiques

Les diagrammes structurels ou statiques (Structure Diagram) rassemblent :

• Diagramme de classes (cf. Class diagram) : il représente les classes intervenant dans le système.
• Diagramme d'objets (cf. Object diagram) : il sert à représenter les instances de classes (objets) utilisées dans le système.
• Diagramme de composants (cf. Component diagram) : il permet de montrer les composants du système d'un point de vue physique, tels qu'ils sont mis en œuvre (fichiers, bibliothèques, bases de données...)
• Diagramme de déploiement (cf. Deployment diagram) : il sert à représenter les éléments matériels (ordinateurs, périphériques, réseaux, systèmes de stockage...) et la manière dont les composants du système sont répartis sur ces éléments matériels et interagissent entre eux.
• Diagramme des paquetages (cf. Package Diagram) : un paquetage étant un conteneur logique permettant de regrouper et d'organiser les éléments dans le modèle UML, le Diagramme de paquetage sert à représenter les dépendances entre paquetages, c’est-à-dire les dépendances entre ensembles de définitions.
• Diagramme de structure composite (depuis UML 2.x, cf. Composite Structure Diagram) : permet de décrire sous forme de boîte blanche les relations entre composants d'une classe.

Diagrammes comportementaux

Fichier:Stage gate process data model.jpg

Diagramme états-transitions

Les diagrammes comportementaux (Behavior Diagram) rassemblent :

• Diagramme des cas d'utilisation (use-cases) (cf. Use Case Diagram) : il permet d'identifier les possibilités d'interaction entre le système et les acteurs (intervenants extérieurs au système), c'est-à-dire toutes les fonctionnalités que doit fournir le système.
• Diagramme états-transitions (cf. State Machine Diagram) : permet de décrire sous forme de machine à états finis le comportement du système ou de ses composants.
• Diagramme d'activité (cf. Activity Diagram) : permet de décrire sous forme de flux ou d'enchaînement d'activités le comportement du système ou de ses composants.

Diagrammes d'interaction ou dynamiques

Les diagrammes d'interaction ou dynamiques (Interaction Diagram) rassemblent :

• Diagramme de séquence (cf. Sequence Diagram) : représentation séquentielle du déroulement des traitements et des interactions entre les éléments du système et/ou de ses acteurs.
• Diagramme de communication (depuis UML 2.x, cf. Communication Diagram) : représentation simplifiée d'un diagramme de séquence se concentrant sur les échanges de messages entre les objets.
• Diagramme global d'interaction (depuis UML 2.x, cf. Interaction Overview Diagram) : permet de décrire les enchaînements possibles entre les scénarios préalablement identifiés sous forme de diagrammes de séquences (variante du diagramme d'activité).
• Diagramme de temps (depuis UML 2.x, cf. Timing Diagram) : permet de décrire les variations d'une donnée au cours du temps.

Les modèles d'éléments

• Le Stéréotype est une marque de généralisation notée par des guillemets, cela montre que l'objet est une variété d'un modèle.
• Le classeur est une annotation qui permet de regrouper des unités ayant le même comportement ou structure. Un classeur se représente par un rectangle conteneur, en traits pleins.
• Un paquetage regroupe des diagrammes ou des unités.
• Chaque classe ou objet se définit précisément avec le signe "::", ainsi l'identification d'une Classe X en dehors de son package ou de son classeur sera définie par "Package A::Classeur B::Classe X".

Les modèles d'éléments de type commun

Symbolique des modèles d'éléments :

• Classe (Class)
• Objet (Object)
• Cas d'utilisation (Use case)
• Paquetage (Package)
• Note (Comment)
• Nœud (Node)
• Fourche (Fork)
• Acteur (Actor)
• État (State)
• Activité (Activity)
• État initial (Initial state)
• État terminal (Final state)
• Interface
  • O<----- sens du flux de l'interface
  • O)----- est un raccourci pour la superposition de →O et O←

Les modèles d'éléments de type relation

• Dépendance (Dependency)
• Généralisation (Generalization)
• Association (Association)
• Agrégation (Aggregation)
• Composition (Composition)
• Réalisation
• Utilisation

Autres éléments descriptifs

• Les stéréotypes peuvent dépendre du langage que l'on souhaite utiliser
• Les archétypes
• Les profils

Standardisation et Certification UML

UML n'est pas un standard de fait mais un standard « industriel » de l'OMG (novembre 1997) au même titre que CORBA par exemple. Ceci étant, vu le succès initial de ce langage, il aurait pu tout aussi bien être simplement « standard de fait ». Depuis juillet 2005, la première version 2.* de UML est validée par l'OMG.

Par ailleurs, depuis 2003, l'OMG a mis en place un programme de certification à la pratique et la connaissance d'UML : OCUP (OMG Certified UML Professional), qui recouvre trois niveaux successifs de maîtrise.

Exemple de séquence de création des diagrammes

Diagramme	étape du cycle en V
1. Diagramme de cas d'utilisation	Spécification, cahier des charges
2. Diagramme de séquence
3. Diagramme d'activité (processus métiers)
4. Diagramme d'activité (cinématique et/ou processus applicatifs)
5. Diagramme de classe	Conception Architecturale
6. Diagramme d'objet
7. Diagramme de communication
8. Diagramme de déploiement
9. Diagramme de composant

Logiciels de modélisation UML

Il existe de nombreux outils logiciels de modélisation UML. Malheureusement aucun d'entre eux ne respecte strictement aucune des versions de UML, particulièrement UML2 : beaucoup de ces outils introduisent des notations particulières non conformes, très peu supportent les différents types de diagrammes définis par le standard. Beaucoup en revanche incluent des outils de génération de squelette de code, particulièrement à partir du diagramme de classes, qui est celui qui se prête le mieux à une telle automatisation.

Voir aussi

Liens internes

• Unified Process
• QVT
• Ingénierie dirigée par les modèles, (en) MDE
• MDA
• Langage dédié, (en) DSL
• (en) MTL
• ATL
• OCL, (en) OCL
• Transformation
• (en) Transformation de modèles
• Acceleo
• MERISE, Diagramme de Gantt
• Urbanisme (système d'information)
• Modèle (informatique)
• Modeling and Analysis of Real Time and Embedded systems
• SysML
• WebML
• StarUML
• SunUML
• BOUML
• B-ADSc

Liens externes

Wikibooks propose un ouvrage abordant ce sujet : Programmation UML.

• (en) Catégorie UML de l’annuaire dmoz
• (en) UML.org
• (en) OMG (Object Management Group)
• (en) UML Jokes
• (en) UML 2.1.2
• Cours d'UML 2.0 en français par Laurent Audibert
• Tutoriel UML en français par Laurent Piechocki
• Tutoriel UML 2.0 - Diagramme de classes et d'architecture
• Introduction à UML en français
• La F.A.Q UML Les réponses à vos questions sur UML & UML 2.0
• DocGen BOUML - Plugin de BOUML permettant la génération des documents d'architecture, d'analyse et de design à partir d'un modèle UML et de la philosophie OpenUP.

Bibliographie

• Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson (2000). Le guide de l'utilisateur UML, ISBN 2-212-09103-6
• UML 2 et MDE, Ingénierie des modèles avec études de cas (Franck Barbier) ISBN 978-2-10-049526-9 Études de cas téléchargeables
• UML 2 et les Design Patterns - Craig Larman (3^e édition), ISBN 2-7440-7090-4
• Martin Fowler et al. (2004). UML 2.0, ISBN 2-7440-1713-2 : initiation aux aspects essentiels de la notation
• UML 2 - Modéliser une application Web - Pascal Roques, Eyrolles 2007, ISBN 2-212-12136-9
• UML 2 par la pratique - Études de cas et exercices corrigés - Pascal Roques, Eyrolles 2006, ISBN 2-212-12014-1

Ce document provient de « Unified Modeling Language ».