Série N°2 – Analyse : Modélisation structurelle UML

Exercice n°1 - Relations statiques et diagrammes

Cet exercice demande d'identifier la bonne relation UML (association, agrégation, composition, généralisation) et de représenter les diagrammes d'objets et de classes. Étant donné le format textuel, les diagrammes sont décrits par leurs éléments constitutifs (classes, instances, liens).

Question 1 - Pays frontaliers

Phrase : La Tunisie est frontalière à l’Algérie. La Lybie est frontalière à la Tunisie.

• Relation statique : Association réflexive (ou association unaire). L'association relie la classe à elle-même car tous les objets sont de la même nature (des pays).
• Diagramme de classes :
  • Classe : Pays
  • Association : est_frontalier qui relie Pays (0..) à Pays (0..).
• Diagramme d'objets :
  • Objets : t : Pays (attribut nom = "Tunisie"), a : Pays (nom = "Algérie"), l : Pays (nom = "Lybie").
  • Liens : Un lien est_frontalier entre t et a. Un lien est_frontalier entre l et t.

Question 2 - Foule et personnes

Phrase : Une personne est dans une foule. Une foule contient plusieurs personnes (au minimum deux).

• Relation statique : Agrégation. Une foule est un regroupement de personnes, mais les personnes existent indépendamment de la foule (elles survivent à la disparition de la foule).
• Diagramme de classes :
  • Classes : Foule et Personne.
  • Relation : Agrégation (losange vide côté Foule). Multiplicités : Foule (0..) <>---- (2..) Personne.
• Diagramme d'objets :
  • Objets : f1 : Foule, p1 : Personne, p2 : Personne.
  • Liens : Lien d'agrégation entre f1 et p1, lien d'agrégation entre f1 et p2.

Question 3 - Équipes et personnes

Phrase : Une personne fait partie de plusieurs équipes. Une équipe contient plusieurs personnes.

• Relation statique : Association simple ou Agrégation. Comme une personne peut appartenir à plusieurs équipes en même temps, l'agrégation forte (composition) est exclue. Une simple association multiple-multiple est souvent privilégiée.
• Diagramme de classes :
  • Classes : Equipe et Personne.
  • Relation : Association (ou agrégation avec losange vide côté Equipe). Multiplicités : Equipe (1..) ---- (1..) Personne.
• Diagramme d'objets :
  • Objets : e1 : Equipe, e2 : Equipe, p1 : Personne.
  • Liens : Lien entre e1 et p1, lien entre e2 et p1.

Question 4 - Transactions bancaires

Phrase : Une transaction bancaire est un achat ou une vente.

• Relation statique : Généralisation (Héritage). Le terme "est un" indique clairement une relation de spécialisation.
• Diagramme de classes :
  • Super-classe : TransactionBancaire (peut être abstraite).
  • Sous-classes : Achat et Vente.
  • Relation : Flèche à bout triangulaire vide de Achat vers TransactionBancaire, et de Vente vers TransactionBancaire.
• Diagramme d'objets :
  • Les diagrammes d'objets ne représentent pas la généralisation directement. On instancie simplement les classes filles : a1 : Achat et v1 : Vente.

Question 5 - Comptes et personnes

Phrase : Un compte bancaire peut appartenir à une personne physique ou morale.

• Relation statique : Généralisation (pour les types de personnes) et Association (pour la relation de possession).
• Diagramme de classes :
  • Classes : Personne (Super-classe), PersonnePhysique (Sous-classe), PersonneMorale (Sous-classe). Classe CompteBancaire.
  • Relations : Héritage de PersonnePhysique et PersonneMorale vers Personne. Association appartient_a entre CompteBancaire (0..*) et Personne (1).

Diagramme d'objets :

• Objets : c1 : CompteBancaire, pp1 : PersonnePhysique.
• Lien : Un lien d'association entre c1 et pp1.

Exercice n°2 - Types de relations et conformité

Question 1 - Précision des types de relations

Classes	Type de relation UML	Justification
Ordinateur / Système d'Exploitation	Association (ou dépendance)	Un système d'exploitation est installé sur un ordinateur. L'ordinateur existe physiquement sans OS, et l'OS existe en tant que logiciel distinct. Leurs cycles de vie ne sont pas liés de manière stricte (on peut changer d'OS, formater l'ordinateur).
Outil / Marteau	Généralisation / Spécialisation	Un marteau est un outil spécifique. Il hérite des caractéristiques générales de la classe abstraite ou parentale Outil.
Document / Feuille	Composition (Agrégation forte)	Dans le contexte d'un document physique, une feuille fait partie intégrante du document. Si on détruit le document, on détruit ses feuilles. Le losange plein serait du côté de Document.

Question 2 - Conformité des diagrammes d'objets

Remarque : Les images correspondant au diagramme de classes et aux diagrammes d'objets (1), (2) et (3) sont manquantes dans le document source. Il est par conséquent impossible de répondre à cette question avec certitude. Pour qu'un diagramme d'objets soit conforme, il faut vérifier que :

1. Chaque objet est l'instance d'une classe existante dans le diagramme de classes.
2. Chaque lien entre objets correspond à une association valide entre leurs classes respectives.
3. Le nombre de liens attachés à un objet respecte strictement les multiplicités définies sur le diagramme de classes.

Question 3 - Multiplicités et instances

Remarque : L'image du diagramme de classes UML incluant les classes B, C et D est manquante dans le document source. Il est impossible de déterminer le nombre exact d'instances de D et C auxquelles un objet B peut accéder sans voir les multiplicités (comme 1..*, 0..1, etc.) figurant sur les associations du diagramme manquant.

Exercice n° 3 - Modélisation d'analyse

Question 1 - Modèles de classes et argumentation

Énoncé A - Bateau de croisière

Classes identifiées : Bateau, Cabine, Personne, Guide, Animateur, Passager, Visite, Animation.

Relations et argumentations :

• Composition entre Bateau (1) et Cabine (1..*) : L'énoncé dit "Un bateau contient des cabines". Une cabine fait partie intégrante de la structure du bateau.
• Association entre Cabine (1) et Personne (0..*) : Les cabines sont "occupées par des personnes".
• Généralisation de Guide, Animateur, Passager vers Personne : "Les personnes sont ou bien des guides, ou bien...". Cela indique un héritage.
• Association ternaire ou classes d'association pour les activités :
  • Guide "explique" Visite "aux" Passager. Une classe association Explication relie Guide, Visite et Passager.
  • Animateur "anime" Animation "pour" Passager. Une classe association SéanceAnimation relie Animateur, Animation et Passager.

Opérations :

• Dans Guide : expliquerVisite(v: Visite, p: Liste<Passager>) - Méthode permettant d'associer un guide à une activité.
• Dans Animateur : animerAnimation(a: Animation, p: Liste<Passager>) - Méthode gérant l'animation.

Énoncé B - Fenêtres de dialogue

Classes identifiées : Fenetre, FenetrePrincipale, FenetreSecondaire, Menu, Bouton, Texte, ListeDeroulante, Rubrique, RubriqueFichier, RubriqueEdition, RubriqueAffichage.

Relations et argumentations :

• Composition entre Fenetre et Menu (1), Bouton (1..*), Texte (1) : L'énoncé dit "toujours composée d'un". Le cycle de vie des widgets est lié à la fenêtre.
• Composition entre Fenetre et ListeDeroulante (0..1) : "Contient parfois", indiquant une multiplicité de 0 à 1, mais la relation structurelle reste forte.
• Composition entre Menu (1) et Rubrique (1..*) : "Un menu contient plusieurs rubriques".
• Généralisation :
  • FenetrePrincipale et FenetreSecondaire héritent de Fenetre ("Il existe deux types de fenêtres").
  • RubriqueFichier, RubriqueEdition, RubriqueAffichage héritent de Rubrique ("types de rubriques, dont...").
• Association entre FenetrePrincipale (1) et FenetreSecondaire (0..*) : "Ouvrir une fenêtre secondaire à partir de la principale".

Opérations :

• Dans FenetrePrincipale : ouvrirFenetreSecondaire() - Instancie et affiche une nouvelle sous-fenêtre.
• Dans Fenetre : fermer() - Méthode d'instance pour se fermer.
• Dans le système global (ou méthode statique dans Fenetre) : fermerToutes() - Pour satisfaire "fermer toutes les fenêtres".

Question 2 - Diagrammes d'objets

Pour l'énoncé A (Bateau) :

• b1 : Bateau contient (liens de composition) cab1 : Cabine.
• cab1 est occupée par (lien d'association) p1 : Passager.
• g1 : Guide est lié à v1 : Visite et à p1 : Passager (représentant le fait que ce guide explique cette visite à ce passager).

Pour l'énoncé B (Logiciel Windows) :

• fMain : FenetrePrincipale composée de m1 : Menu, btn1 : Bouton, txt1 : Texte.
• m1 composée de rub1 : RubriqueFichier.
• fMain possède un lien "ouvre" vers fSec : FenetreSecondaire.
• fSec est composée de ses propres widgets : m2 : Menu, btn2 : Bouton, txt2 : Texte, list1 : ListeDeroulante.

Exercice n°4 - Figures emboîtées

Question 1 - Classes du domaine et généralisation

• Classes du domaine : Figure, Cercle, Carre, Triangle.
• Généralisation : Les classes Cercle, Carre et Triangle sont des sous-classes qui héritent de la super-classe abstraite Figure.
  • Figure est en haut.
  • Flèches de généralisation remontant de Cercle, Carre, et Triangle vers Figure.

Question 2 - Diagramme d'objets du dessin

Remarque : Le dessin emf "figures (triangles, carrés ou cercles) emboîtées" n'est pas fourni dans le sujet. Il est impossible de dessiner le diagramme d'objets correspondant à la scène précise car nous ne connaissons pas l'arrangement visuel (qui est à l'intérieur de qui dans ce dessin spécifique).

Question 3 - Diagramme de classes complet

• Classes : Figure (abstraite), Cercle, Carre, Triangle, Cote.
• Relation Héritage : Identique à la question 1.
• Relations d'emboîtement (Composition ou Agrégation forte) : L'énoncé demande de privilégier la composition. On justifie la composition car si le conteneur principal est détruit sur le plan de dessin, ses composants internes le sont généralement aussi.
  • Triangle (1) <>---- (1..) Figure (Les triangles contiennent au moins une figure).
  • Cercle (1) <*>---- (1) Figure (Les cercles contiennent exactement une figure).
  • Carre n'a pas d'association de contenance (il ne contient rien, multiplicité 0).
• Relation avec les Côtés (Composition) : Une figure géométrique est strictement composée de ses côtés.
  • Figure (1) <*>---- (n) Cote.
  • Note de modélisation : La multiplicité exacte des côtés varie par sous-classe. En UML, on peut placer l'association au niveau de la super-classe avec une contrainte OCL (ex: {Cercle: n=1, Triangle: n=3, Carre: n=4}) ou associer Cote individuellement à chaque sous-classe avec les multiplicités respectives : Cercle (1) -- (1) Cote, Triangle (1) -- (3) Cote, Carre (1) -*- (4) Cote.

Exercice n°5 - Gestion des cours universitaires

Il s'agit ici de construire un diagramme de classes d'analyse en tenant compte des attributs et méthodes pour chaque entité décrite.

Classes, attributs et opérations :

1. Classe abstraite Personne

   • Attributs : nom, prenom, tel, mail.
   • Opérations : imprimerFicheSignaletique() (qui affichera prénom, tel, mail).

2. Classe Enseignant (hérite de Personne)

   • Attributs : datePriseFonction, indice.

3. Classe Etudiant (hérite de Personne)

   • Attributs : anneeEntree.
   • Opérations : calculerMoyenneGenerale(), afficherMatieresNonNotees().

Classe Etablissement

• Attributs : nomEtablissement.

Classe Departement

• Attributs : nomDepartement.
• Opérations : calculerMoyenne().

Classe Matiere

• Attributs : intitule.
• Opérations : calculerMoyenne().

Classe Salle

• Attributs : numeroSalle, nbPlaces.

Classe-Association Evaluation (Reliant Etudiant et Matiere)

• Attributs : valeurNote.

Relations UML entre les entités :

• Composition Etablissement / Departement : Un établissement est structuré en départements.
  • Etablissement (1) <>---- (1..) Departement.
• Agrégation Departement / Enseignant (Appartenance) : Les départements regroupent des enseignants.
  • Departement (1) <>---- (1..*) Enseignant.
• Association Departement / Enseignant (Responsabilité) : Un des enseignants est responsable.
  • Departement (0..1) ---- (1) Enseignant (Rôle du côté enseignant : chef de département).
• Association Enseignant / Matiere : Un enseignant ne dispense qu'une seule matière, une matière est enseignée par plusieurs enseignants.
  • Enseignant (1..*) ---- (1) Matiere.
• Association Etudiant / Matiere : Les étudiants suivent plusieurs matières. C'est ici que l'on greffe la classe d'association Evaluation pour porter la note.
  • Etudiant (0..) ---- (0..) Matiere. Ligne pointillée vers la classe Evaluation.
• Association Matiere / Salle : Une matière a toujours lieu dans la même salle de cours.
  • Matiere (0..*) ---- (1) Salle. (Plusieurs matières peuvent partager une même salle sur des créneaux différents).

Méthode

Pour aborder efficacement une épreuve de modélisation structurelle UML :

1. Extraction des entités (Noms) : Lisez le texte en soulignant les substantifs. Ils deviendront vos classes (ex: Bateau, Fenêtre, Étudiant). Les caractéristiques propres à ces noms (numéro, nom, année) deviennent les attributs.
2. Identification des relations (Verbes) : Les verbes d'action ou d'état ("contient", "est un", "possède", "travaille dans") définissent les associations entre vos classes.
3. Différenciation Héritage / Agrégation / Composition :
   • Si la phrase peut se traduire par "X est un type de Y", c'est un héritage (Généralisation).
   • Si la phrase indique "X possède un Y" ou "X fait partie de Y", c'est une agrégation.
   • Si, en plus, la destruction de X entraîne obligatoirement la destruction de Y sans que Y n'ait de sens ailleurs (ex: le bouton d'une interface graphique ou la pièce d'une maison), c'est une composition (losange plein).
4. Pose des multiplicités : Posez-vous la question dans les deux sens : "Un A est lié à combien de B (minimum et maximum) ?" et "Un B est lié à combien de A ?". Soyez particulièrement vigilant aux mots quantificateurs dans le texte (exactement un, un ou plusieurs, parfois).
5. Gestion des manques : Lors d'un examen, si une information ou un schéma manque, indiquez-le toujours explicitement par écrit sur votre copie pour justifier l'impossibilité de répondre, plutôt que d'essayer d'inventer le contexte.