Analyse Dynamique avec UML

Ce document présente une introduction à l’analyse dynamique avec le langage de modélisation UML, destinée aux étudiants en informatique ou en génie logiciel. Il couvre les diagrammes de séquences système et les diagrammes d’activités, en expliquant leurs objectifs, concepts clés et exemples d’application à travers des études de cas.

Diagramme de séquences système

Le diagramme de séquences est un type de diagramme d’interaction utilisé pour représenter les échanges entre acteurs et systèmes. Une adaptation spécifique, le diagramme de séquences système, sert à décrire un scénario d’un cas d’utilisation donné, en mettant en lumière le flux d’informations entre l’acteur principal, le système et les acteurs secondaires.

Objectifs

• Représenter graphiquement les interactions entre acteurs et système.
• Décrire un scénario précis d’un cas d’utilisation.

Représentation graphique

• L’acteur principal est placé à gauche.
• Le système est représenté comme un objet unique au centre.
• Les acteurs secondaires sont placés à droite.
• Les messages sont indiqués par des flèches.
• Une action interne au système est représentée par un message que le système s’envoie à lui-même.
• Les messages de retour sont représentés par une flèche interrompue.

Fragments combinés

Les fragments combinés permettent de regrouper un ensemble d’interactions dans un diagramme de séquences, offrant ainsi une représentation compacte et claire. Ils peuvent concerner toutes les entités participant au scénario ou seulement un sous-ensemble.

Un fragment combiné est défini par :

• Un opérateur d’interaction qui conditionne la signification du fragment (exemples : exp, ref, opt, alt, loop, critical, parallel).
• Une condition de garde, présentée entre crochets [ ], qui doit être vraie pour que le fragment s’applique.
• Une ou plusieurs opérandes d’interaction, conditionnées par la condition de garde.

Parmi les opérateurs les plus courants :

• Ref : référence à un autre diagramme de séquence.
• Loop : exprime des échanges répétitifs de messages.
• Opt : instructions conditionnelles sans alternative (si [cond] vraie alors traitement).
• Alt : instructions conditionnelles avec une ou plusieurs alternatives.

Exemple d’application : Vente en ligne des ouvrages

Une société développe un site de vente de livres avec plusieurs fonctionnalités :

• Recherche d’ouvrages par titre, numéro ISBN ou auteur.
• Accès aux classements des meilleures ventes, avec possibilité d’impression.
• Commande en ligne nécessitant une inscription client.
• Gestion d’un panier virtuel pour ajouter ou retirer des ouvrages.
• Validation de la commande puis paiement par carte bancaire en ligne.
• Suivi des commandes récentes et détails de livraison via authentification.

Le diagramme de séquences système permettrait de modéliser les interactions entre l’internaute, le système de vente et éventuellement d’autres acteurs (banque, système de livraison), en illustrant chaque étape du scénario.

Diagramme d’activités

Objectifs

Le diagramme d’activités est un diagramme comportemental utilisé pour :

• Modéliser les processus métiers (étape d’analyse).
• Décrire le comportement générique d’un cas d’utilisation (étape d’analyse).
• Décrire en détail le comportement d’une opération (étape de conception).

Concepts clés

Activités et transitions

Une activité représente l’exécution d’une étape ou d’un mécanisme dans un déroulement séquentiel. Le passage d’une activité à une autre est matérialisé par une transition.

• Les transitions sont déclenchées automatiquement à la fin d’une activité et provoquent le début immédiat de la suivante.

Nœuds de contrôle

Les nœuds de contrôle permettent de gérer le flux d’exécution dans un diagramme d’activités. On distingue :

• Nœud initial (initial node) : point de départ du flux.
• Nœud de fin d’activités (final node) : point de terminaison.
• Nœud de décision (decision node) : permet de choisir entre plusieurs flux sortants selon des conditions.
• Nœud de fusion (merge node) : rassemble plusieurs flux alternatifs en un seul.
• Nœud de bifurcation (fork node) : décompose un flux en plusieurs flux parallèles.
• Nœud d’union (join node) : recombine plusieurs flux parallèles en un seul.

Nœud de bifurcation et d’union

Représentés par une barre de synchronisation :

• Bifurcation (fork) : décompose un flux en plusieurs flux parallèles qui s’exécutent simultanément.
• Union (join) : attend que tous les flux parallèles soient terminés avant de poursuivre.

Nœud de décision

Ce nœud permet de faire un choix entre plusieurs chemins possibles. Il possède un arc entrant et plusieurs arcs sortants, chacun accompagné d’une condition de garde qui détermine la voie empruntée.

Nœud de fusion

Ce nœud rassemble plusieurs flux alternatifs entrants en un seul flux sortant. Contrairement à l’union, il ne synchronise pas des flux concurrents mais accepte un seul flux parmi plusieurs.

Swimlanes

Pour organiser un diagramme d’activités selon les différents responsables des actions, on utilise des "couloirs d’activités" (swimlanes). Chaque couloir représente un acteur ou un rôle, facilitant la lecture et la compréhension des responsabilités.

Exemple d’application : Gestion des réparations dans un atelier automobile

Le logiciel de gestion des réparations est destiné au chef d’atelier et aux employés de l’atelier :

• Le chef d’atelier saisit les fiches de réparation et le travail effectué.
• Les mécaniciens et autres employés vont chercher des pièces de rechange au magasin.
• Les magasiniers ne fournissent des pièces que pour les véhicules avec une fiche de réparation ouverte, saisie via un terminal au magasin.
• À la fin de la réparation, le chef d’atelier teste la voiture, puis met la voiture sur le parc clientèle et clôture la fiche de réparation.
• Les fiches clôturées sont importées par le comptable dans le logiciel comptable.

Un diagramme d’activités modéliserait l’ensemble du traitement d’une réparation, depuis la saisie initiale jusqu’à la clôture et l’import comptable.

Glossaire des termes clés

• Diagramme de séquences système : diagramme d’interaction représentant les échanges entre acteurs et système pour un scénario donné.
• Fragment combiné : ensemble d’interactions regroupées dans un diagramme de séquences, conditionné par un opérateur et une condition de garde.
• Opérateur d’interaction : élément définissant la nature d’un fragment combiné (ex : loop, opt, alt, ref).
• Condition de garde : expression conditionnelle entre crochets [ ] qui détermine si un fragment ou un chemin est suivi.
• Activité : étape ou action exécutée dans un diagramme d’activités.
• Transition : lien entre deux activités, déclenché automatiquement à la fin de la première.
• Nœud de contrôle : élément de contrôle du flux dans un diagramme d’activités (ex : initial, final, décision, fusion, bifurcation, union).
• Nœud de décision : permet de choisir entre plusieurs chemins selon des conditions.
• Nœud de fusion : rassemble plusieurs flux alternatifs en un seul.
• Nœud de bifurcation (fork) : divise un flux en plusieurs flux parallèles.
• Nœud d’union (join) : synchronise plusieurs flux parallèles en un seul.
• Swimlanes : couloirs d’activités représentant les différents responsables dans un diagramme d’activités.

Points clés à retenir

• Le diagramme de séquences système modélise les interactions entre acteurs et système pour un scénario précis.
• Les fragments combinés permettent de structurer et de simplifier les diagrammes de séquences avec des opérateurs et conditions.
• Le diagramme d’activités décrit le déroulement d’un processus ou d’une opération par des activités et transitions.
• Les nœuds de contrôle gèrent les choix, synchronisations et parallélismes dans les diagrammes d’activités.
• Les swimlanes facilitent la répartition des responsabilités dans un diagramme d’activités.
• Les études de cas illustrent l’application concrète de ces diagrammes dans des contextes métiers variés.