UML 2

Une instance est une concrétisation d'un concept abstrait. Par exemple :

• la Ferrari Enzo qui se trouve dans votre garage est une instance du concept abstrait Automobile ;
• l'amitié qui lie Jean et Marie est une instance du concept abstrait Amitié ;

Une classe est un concept abstrait représentant des éléments variés comme :

• des éléments concrets (ex. : des avions),
• des éléments abstraits (ex. : des commandes de marchandises ou services),
• des composants d'une application (ex. : les boutons des boîtes de dialogue),
• des structures informatiques (ex. : des tables de hachage),
• des éléments comportementaux (ex. : des tâches), etc.

Tout système orienté objet est organisé autour des classes.

Une classe est la description formelle d'un ensemble d'objets ayant une sémantique et des caractéristiques communes.

Un objet est une instance d'une classe. C'est une entité discrète dotée d'une identité, d'un état et d'un comportement que l'on peut invoquer. Les objets sont des éléments individuels d'un système en cours d'exécution.

Par exemple, si l'on considère que Homme (au sens être humain) est un concept abstrait, on peut dire que la personne Marie-Cécile est une instance de Homme. Si Homme était une classe, Marie-Cécile en serait une instance : un objet.

Une classe définit un jeu d'objets dotés de caractéristiques communes. Les caractéristiques d'un objet permettent de spécifier son état et son comportement. Dans les sections 1.3.2L'approche orientée objet et 1.3.4Concepts importants de l'approche objet, nous avons dit que les caractéristiques d'un objet étaient soit des attributs, soit des opérations. Ce n'est pas exact dans un diagramme de classe, car les terminaisons d'associations sont des propriétés qui peuvent faire partie des caractéristiques d'un objet au même titre que les attributs et les opérations (cf. section 3.3.2Terminaison d'association).

• ce sont les attributs et généralement les terminaisons d'associations, tous deux réunis sous le terme de propriétés structurelles, ou tout simplement propriétés(8), qui décrivent l'état d'un objet. Les attributs sont utilisés pour des valeurs de données pures, dépourvues d'identité, telles que les nombres et les chaînes de caractères. Les associations sont utilisées pour connecter les classes du diagramme de classe ; dans ce cas, la terminaison de l'association (du côté de la classe cible) est généralement une propriété de la classe de base (cf. section 3.3.1Notion d'association et 3.3.2Terminaison d'association).

  Les propriétés décrites par les attributs prennent des valeurs lorsque la classe est instanciée. L'instance d'une association est appelée un lien.

• les opérations décrivent les éléments individuels d'un comportement que l'on peut invoquer. Ce sont des fonctions qui peuvent prendre des valeurs en entrée et modifier les attributs ou produire des résultats.

  Une opération est la spécification (i.e. déclaration) d'une méthode. L'implémentation (i.e. définition) d'une méthode est également appelée méthode. Il y a donc une ambiguïté sur le terme méthode.

  Les attributs, les terminaisons d'association et les méthodes constituent donc les caractéristiques d'une classe (et de ses instances).

Une classe est un classeur(9). Elle est représentée par un rectangle divisé en trois à cinq compartiments (figure 3.1).

Le premier indique le nom de la classe (cf. section 3.2.5Nom d'une classe), le deuxième ses attributs (cf. section 3.2.6Les attributs) et le troisième ses opérations (cf. section 3.2.7Les méthodes). Un compartiment des responsabilités peut être ajouté pour énumérer l'ensemble de tâches devant être assurées par la classe, mais pour lesquelles on ne dispose pas encore assez d'informations. Un compartiment des exceptions peut également être ajouté pour énumérer les situations exceptionnelles devant être gérées par la classe.

Nous avons déjà abordé cette problématique section 1.3.4Concepts importants de l'approche objet. L'encapsulation est un mécanisme consistant à rassembler les données et les méthodes au sein d'une structure en cachant l'implémentation de l'objet, c'est-à-dire en empêchant l'accès aux données par un autre moyen que les services proposés. Ces services accessibles (offerts) aux utilisateurs de l'objet définissent ce que l'on appelle l'interface de l'objet (sa vue externe). L'encapsulation permet donc de garantir l'intégrité des données contenues dans l'objet.

L'encapsulation permet de définir des niveaux de visibilité des éléments d'un conteneur. La visibilité déclare la possibilité pour un élément de modélisation de référencer un élément qui se trouve dans un espace de noms différent de celui de l'élément qui établit la référence. Elle fait partie de la relation entre un élément et le conteneur qui l'héberge, ce dernier pouvant être un paquetage, une classe ou un autre espace de noms. Il existe quatre visibilités prédéfinies.

Public ou + :

• tout élément qui peut voir le conteneur peut également voir l'élément indiqué.

Protected ou # :

• seul un élément situé dans le conteneur ou un de ses descendants peut voir l'élément indiqué.

Private ou - :

• seul un élément situé dans le conteneur peut voir l'élément.

Package ou ∼ ou rien :

• seul un élément déclaré dans le même paquetage peut voir l'élément.

Par ailleurs, UML 2.0 donne la possibilité d'utiliser n'importe quel langage de programmation pour la spécification de la visibilité.

Dans une classe, le marqueur de visibilité se situe au niveau de chacune de ses caractéristiques (attributs, terminaisons d'association et opération). Il permet d'indiquer si une autre classe peut y accéder.

Dans un paquetage, le marqueur de visibilité se situe sur des éléments contenus directement dans le paquetage, comme les classes, les paquetages imbriqués, etc. Il indique si un autre paquetage susceptible d'accéder au premier paquetage peut voir les éléments.

Dans la pratique, lorsque des attributs doivent être accessibles de l'extérieur, il est préférable que cet accès ne soit pas direct, mais se fasse par l'intermédiaire d'opérations (figure 3.2).

Le nom de la classe doit évoquer le concept décrit par la classe. Il commence par une majuscule. On peut ajouter des informations subsidiaires comme le nom de l'auteur de la modélisation, la date, etc. Pour indiquer qu'une classe est abstraite, il faut ajouter le mot-clef abstract.

La syntaxe de base de la déclaration d'un nom d'une classe est la suivante :

[ <Nom_du_paquetage_1>::...::<Nom_du_paquetage_N> ]
<Nom_de_la_classe> [ { [abstract], [<auteur>], [<date>], ... } ]

3-2-5-a. Métalangage des syntaxes ▲

3-2-6-a. Attributs de la classe▲

<visibilité> [/] <nom_attribut> :
<type> [ '['<multiplicité>']' [{<contrainte>}] ] [ = <valeur_par_défaut> ]

3-2-6-b. Attributs de classe▲

3-2-6-c. Attributs dérivés▲

3-2-7-a. Méthode de la classe▲

<visibilité> <nom_méthode> ([<paramètre_1>, ... , <paramètre_N>]) :
[<type_renvoyé>] [{<propriétés>}]

[<direction>] <nom_paramètre>:<type> ['['<multiplicité>']'] [=<valeur_par_défaut>]

3-2-7-b. Méthode de classe▲

3-2-7-c. Méthodes et classes abstraites▲

Une classe est passive par défaut, elle sauvegarde les données et offre des services aux autres. Une classe active initie et contrôle le flux d'activités.

Graphiquement, une classe active est représentée comme une classe standard dont les lignes verticales du cadre, sur les côtés droit et gauche, sont doublées.

Une association est une relation entre deux classes (association binaire) ou plus (association n‑aire), qui décrit les connexions structurelles entre leurs instances. Une association indique donc qu'il peut y avoir des liens entre des instances des classes associées.

Comment une association doit-elle être modélisée ? Plus précisément, quelle différence existe-t-il entre les deux diagrammes de la figure 3.3 ?

Dans la première version, l'association apparaît clairement et constitue une entité distincte. Dans la seconde, l'association se manifeste par la présence de deux attributs dans chacune des classes en relation. C'est en fait la manière dont une association est généralement implémentée dans un langage objet quelconque (cf. section 3.6.2Implémentation en Java), mais pas dans tout langage de représentation (cf. section 3.6.3Implémentation en SQL ).

La question de savoir s'il faut modéliser les associations en tant que telles a longtemps fait débat. UML a tranché pour la première version, car elle se situe plus à un niveau conceptuel (par opposition au niveau d'implémentation) et simplifie grandement la modélisation d'associations complexes (comme les associations plusieurs à plusieurs par exemple).

Un attribut peut alors être considéré comme une association dégénérée dans laquelle une terminaison d'association(10) est détenue par un classeur (généralement une classe). Le classeur détenant cette terminaison d'association devrait théoriquement se trouver à l'autre extrémité, non modélisée, de l'association. Un attribut n'est donc rien d'autre qu'une terminaison d'un cas particulier d'association (cf. figure 3.9 section 3.3.5Navigabilité).

Ainsi, les terminaisons d'associations et les attributs sont deux éléments conceptuellement très proches que l'on regroupe sous le terme de propriété.

3-3-2-a. Propriétaire d'une terminaison d'association▲

La possession d'une terminaison d'association par le classeur situé à l'autre extrémité de l'association peut être spécifiée graphiquement par l'adjonction d'un petit cercle plein (point) entre la terminaison d'association et la classe (cf. figure 3.4). Il n'est pas indispensable de préciser la possession des terminaisons d'associations. Dans ce cas, la possession est ambiguë. Par contre, si l'on indique des possessions de terminaisons d'associations, toutes les terminaisons d'associations sont non ambiguës : la présence d'un point implique que la terminaison d'association appartient à la classe située à l'autre extrémité, l'absence du point implique que la terminaison d'association appartient à l'association.

Par exemple, le diagramme de la figure 3.4 précise que la terminaison d'association sommet (i.e. la propriété sommet) appartient à la classe Polygone tandis que la terminaison d'association polygone (i.e. la propriété polygone) appartient à l'association Défini par.

3-3-2-b. Une terminaison d'association est une propriété▲

3-3-3-a. Association binaire▲

Une association binaire est matérialisée par un trait plein entre les classes associées (cf. figure 3.5). Elle peut être ornée d'un nom, avec éventuellement une précision du sens de lecture (▸ ou ◂).

Quand les deux extrémités de l'association pointent vers la même classe, l'association est dite réflexive.

3-3-3-b. Association n-aire▲

Une association n-aire lie plus de deux classes. La section 3.3.4Multiplicité ou cardinalité détaille comment interpréter les multiplicités d'une association n-aire. La ligne pointillée d'une classe-association (cf. section 3.3.7Classe-association) peut être reliée au losange par une ligne discontinue pour représenter une association n-aire dotée d'attributs, d'opérations ou d'associations.

On représente une association n-aire par un grand losange avec un chemin partant vers chaque classe participante (cf. figure 3.6). Le nom de l'association, le cas échéant, apparaît à proximité du losange.

La multiplicité associée à une terminaison d'association, d'agrégation ou de composition déclare le nombre d'objets susceptibles d'occuper la position définie par la terminaison d'association. Voici quelques exemples de multiplicité :

• exactement un : 1 ou 1..1 ;
• plusieurs : * ou 0..* ;
• au moins un : 1..* ;
• de un à six : 1..6.

Dans une association binaire (cf. figure 3.5), la multiplicité sur la terminaison cible contraint le nombre d'objets de la classe cible pouvant être associés à un seul objet donné de la classe source (la classe de l'autre terminaison de l'association).

Dans une association n-aire, la multiplicité apparaissant sur le lien de chaque classe s'applique sur une instance de chacune des classes, à l'exclusion de la classe-association et de la classe considérée. Par exemple, si on prend une association ternaire entre les classes (A, B, C), la multiplicité de la terminaison C indique le nombre d'objets C qui peuvent apparaître dans l'association (définie section 3.3.7Classe-association) avec une paire particulière d'objets A et B.

Pour une association n-aire, la multiplicité minimale doit en principe, mais pas nécessairement, être 0. En effet, une multiplicité minimale de 1 (ou plus) sur une extrémité implique qu'il doit exister un lien (ou plus) pour TOUTES les combinaisons possibles des instances des classes situées aux autres extrémités de l'association n-aire !

Il faut noter que, pour les habitués du modèle entité/relation, les multiplicités sont en UML « à l'envers » (par référence à Merise) pour les associations binaires et « à l'endroit » pour les n-aires avec n>2.

La navigabilité indique s'il est possible de traverser une association. On représente graphiquement la navigabilité par une flèche du côté de la terminaison navigable et on empêche la navigabilité par une croix du côté de la terminaison non navigable (cf. figure 3.7). Par défaut, une association est navigable dans les deux sens.

Par exemple, sur la figure 3.7, la terminaison du côté de la classe Commande n'est pas navigable : cela signifie que les instances de la classe Produit ne stockent pas de liste d'objets du type Commande. Inversement, la terminaison du côté de la classe Produit est navigable : chaque objet commande contient une liste de produits.

Lorsque l'on représente la navigabilité uniquement sur l'une des extrémités d'une association, il faut remarquer que, implicitement, les trois associations représentées sur la figure 3.8 ont la même signification : l'association ne peut être traversée que dans un sens.

Dans la section 3.3.1Notion d'association, nous avons dit que :

« Un attribut est une association dégénérée dans laquelle une terminaison d'association est détenue par un classeur (généralement une classe). Le classeur détenant cette terminaison d'association devrait théoriquement se trouver à l'autre terminaison, non modélisée, de l'association. Un attribut n'est donc rien d'autre qu'une terminaison d'un cas particulier d'association. »

La figure 3.9 illustre parfaitement cette situation.

Attention toutefois, si vous avez une classe Point dans votre diagramme de classe, il est extrêmement maladroit de représenter des classes (comme la classe Polygone) avec un ou plusieurs attributs de type Point. Il faut, dans ce cas, matérialiser cette propriété de la classe en question par une ou plusieurs associations avec la classe Point.

Généralement, une classe peut être décomposée en sous-classes ou posséder plusieurs propriétés. Une telle classe rassemble un ensemble d'éléments (d'objets). Quand une classe est liée à une autre classe par une association, il est parfois préférable de restreindre la portée de l'association à quelques éléments ciblés (comme un ou plusieurs attributs) de la classe. Ces éléments ciblés sont appelés un qualificatif. Un qualificatif permet donc de sélectionner un ou des objets dans le jeu des objets d'un objet (appelé objet qualifié) relié par une association à un autre objet. L'objet sélectionné par la valeur du qualificatif est appelé objet cible. L'association est appelée association qualifiée. Un qualificatif agit toujours sur une association dont la multiplicité est plusieurs (avant que l'association ne soit qualifiée) du côté cible.

Un objet qualifié et une valeur de qualificatif génèrent un objet cible lié unique. En considérant un objet qualifié, chaque valeur de qualificatif désigne un objet cible unique.

Par exemple, le diagramme de gauche de la figure 3.10 nous dit que :

• un compte dans une banque appartient à au plus deux personnes. Autrement dit, une instance du couple {Banque , compte} est en association avec zéro à deux instances de la classe Personne ;
• mais une personne peut posséder plusieurs comptes dans plusieurs banques. C'est-à-dire qu'une instance de la classe Personne peut être associée à plusieurs (zéro compris) instances du couple {Banque , compte} ;
• bien entendu, et dans tous les cas, une instance du couple {Personne , compte} est en association avec une instance unique de la classe Banque.

Le diagramme de droite de cette même figure nous dit que :

• une instance du triplet {Échiquier, rangée, colonne} est en association avec une instance unique de la classe Case ;
• inversement, une instance de la classe Case est en association avec une instance unique du triplet {Échiquier, rangée, colonne}.

3-3-7-a. Définition et représentation▲

Parfois, une association doit posséder des propriétés. Par exemple, l'association Emploie entre une société et une personne possède comme propriétés le salaire et la date d'embauche. En effet, ces deux propriétés n'appartiennent ni à la société, qui peut employer plusieurs personnes, ni aux personnes, qui peuvent avoir plusieurs emplois. Il s'agit donc bien de propriétés de l'association Emploie. Les associations ne pouvant posséder de propriété, il faut introduire un nouveau concept pour modéliser cette situation : celui de classe-association.

Une classe-association possède les caractéristiques des associations et des classes : elle se connecte à deux ou plusieurs classes et possède également des attributs et des opérations.

Une classe-association est caractérisée par un trait discontinu entre la classe et l'association qu'elle représente (figure 3.11).

3-3-7-b. Classe-association pour plusieurs associations▲

3-3-7-c. Autoassociation sur classe-association▲

Imaginons que nous voulions ajouter une association Supérieur de dans le diagramme 3.11 pour préciser qu'une personne est le supérieur d'une autre personne. On ne peut simplement ajouter une association réflexive sur la classe Personne. En effet, une personne n'est pas le supérieur d'une autre dans l'absolu. Une personne est, en tant qu'employé d'une entreprise donnée, le supérieur d'une autre personne dans le cadre de son emploi pour une entreprise donnée (généralement, mais pas nécessairement, la même). Il s'agit donc d'une association réflexive, non pas sur la classe Personne, mais sur la classe-association Emploie (cf. figure 3.12).

3-3-7-d. Liens multiples▲

Plusieurs instances d'une même association ne peuvent lier les mêmes objets. Cependant, si l'on s'intéresse à l'exemple de la figure 3.13, on voit bien qu'il doit pouvoir y avoir plusieurs instances de la classe-association Actions liant une même personne à une même société : une même personne peut acheter à des moments différents des actions d'une même société.

C'est justement la raison de la contrainte {bag} qui, placée sur les terminaisons d'association de la classe-association Actions, indique qu'il peut y avoir des liens multiples impliquant les mêmes paires d'objets.

3-3-7-e. Équivalences▲

Parfois, l'information véhiculée par une classe-association peut être véhiculée sans perte d'une autre manière (cf. figure 3.14 et 3.15).

3-3-7-f. Classe-association, association n-aire ou association qualifiée ?▲

Il n'est souvent pas simple trancher entre l'utilisation d'une classe-association, d'une association n-aire ou encore d'une association qualifiée. Lorsque l'on utilise l'un de ces trois types d'association, il peut être utile ou instructif de se demander si l'un des deux autres types ne serait pas plus pertinent. Dans tous les cas, il faut garder à l'esprit qu'une classe-association est d'abord et avant tout une association et que, dans une classe-association, la classe est indissociable de l'association.

Ainsi, le cas d'un compte joint ne peut être représenté correctement par le diagramme de gauche dans figure 3.16 : mieux vaut utiliser une association qualifiée (diagramme de droite dans la figure ). Ce problème et à nouveau abordé et illustré section 3.5.2Représentation.

Dans le diagramme de gauche de la figure 3.17, un cours ne peut exister que s'il existe un lien entre un objet Enseignant et un objet Groupe. Quand le lien est rompu (effacé), le cours l'est également. Si un cours doit pouvoir exister indépendamment de l'existence d'un lien (on n'a pas encore trouvé d'enseignant pour ce cours, le cours n'est pas enseigné cette année, mais le sera probablement l'année prochaine…) il faut opter pour une association ternaire (modèle de droite dans figure 3.17).

Le cas de figure est encore pire si l'on remplace Groupe par Étudiant (cf. modèle à gauche sur la figure 3.18). En effet, le cas général décrit par ce modèle ne correspond pas du tout au diagramme d'objet (cf. section 3.53.5 Diagramme d'objets (object diagram)) situé au centre. Nous reviendrons sur ce problème dans la section 3.5.2Représentation avec l'illustration 3.24. Dans cette situation, il faut opter pour une association ternaire comme sur le modèle de droite.

3-3-8-a. Agrégation▲

Une association simple entre deux classes représente une relation structurelle entre pairs, c'est-à-dire entre deux classes de même niveau conceptuel : aucune des deux n'est plus importante que l'autre. Lorsque l'on souhaite modéliser une relation tout/partie où une classe constitue un élément plus grand (tout) composé d'éléments plus petits (partie), il faut utiliser une agrégation.

Une agrégation est une association qui représente une relation d'inclusion structurelle ou comportementale d'un élément dans un ensemble. Graphiquement, on ajoute un losange vide (♦) du côté de l'agrégat (cf. figure 3.19). Contrairement à une association simple, l'agrégation est transitive.

La signification de cette forme simple d'agrégation est uniquement conceptuelle. Elle ne contraint pas la navigabilité ou les multiplicités de l'association. Elle n'entraîne pas non plus de contrainte sur la durée de vie des parties par rapport au tout.

3-3-8-b. Composition▲

La généralisation décrit une relation entre une classe générale (classe de base ou classe parent) et une classe spécialisée (sous-classe). La classe spécialisée est intégralement cohérente avec la classe de base, mais comporte des informations supplémentaires (attributs, opérations, associations). Un objet de la classe spécialisée peut être utilisé partout où un objet de la classe de base est autorisé.

Dans le langage UML, ainsi que dans la plupart des langages objet, cette relation de généralisation se traduit par le concept d'héritage. On parle également de relation d'héritage. Ainsi, l'héritage permet la classification des objets (cf. figure 3.20).

Le symbole utilisé pour la relation d'héritage ou de généralisation est une flèche avec un trait plein dont la pointe est un triangle fermé désignant le cas le plus général (cf. figure 3.20).

Les propriétés principales de l'héritage sont :

• la classe enfant possède toutes les caractéristiques de ses classes parents, mais elle ne peut accéder aux caractéristiques privées de cette dernière ;
• une classe enfant peut redéfinir (même signature) une ou plusieurs méthodes de la classe parent. Sauf indication contraire, un objet utilise les opérations les plus spécialisées dans la hiérarchie des classes ;
• toutes les associations de la classe parent s'appliquent aux classes dérivées ;
• une instance d'une classe peut être utilisée partout où une instance de sa classe parent est attendue. Par exemple, en se basant sur le diagramme de la figure 3.20, toute opération acceptant un objet d'une classe Animal doit accepter un objet de la classe Chat ;
• une classe peut avoir plusieurs parents, on parle alors d'héritage multiple (cf. la classe Ornithorynque de la figure 3.20). Le langage C++ est un des langages objet permettant son implémentation effective, le langage Java ne le permet pas.

En UML, la relation d'héritage n'est pas propre aux classes. Elle s'applique à d'autres éléments du langage comme les paquetages, les acteurs (cf. section 2.3.3Relations entre acteurs ) ou les cas d'utilisation (cf. section 2.3.2Relations entre cas d'utilisation).

Une dépendance est une relation unidirectionnelle exprimant une dépendance sémantique entre des éléments du modèle. Elle est représentée par un trait discontinu orienté (cf. figure 3.21). Elle indique que la modification de la cible peut impliquer une modification de la source. La dépendance est souvent stéréotypée pour mieux expliciter le lien sémantique entre les éléments du modèle (cf. figure 3.21 ou 3.25).

On utilise souvent une dépendance quand une classe en utilise une autre comme argument dans la signature d'une opération. Par exemple, le diagramme de la figure 3.21 montre que la classe Confrontation utilise la classe Stratégie, car la classe Confrontation possède une méthode confronter dont deux paramètres sont du type Stratégie. Si la classe Stratégie, notamment son interface, change, alors des modifications devront également être apportées à la classe Confrontation.

Un diagramme d'objets représente des objets (i.e. instances de classes) et leurs liens (i.e. instances de relations) pour donner une vue figée de l'état d'un système à un instant donné. Un diagramme d'objets peut être utilisé pour :

• illustrer le modèle de classes en montrant un exemple qui explique le modèle ;
• préciser certains aspects du système en mettant en évidence des détails imperceptibles dans le diagramme de classes ;
• exprimer une exception en modélisant des cas particuliers ou des connaissances non généralisables qui ne sont pas modélisés dans un diagramme de classe ;
• prendre une image (snapshot) d'un système à un moment donné.

Le diagramme de classes modélise les règles et le diagramme d'objets modélise des faits.

Par exemple, le diagramme de classes de la figure 3.23 montre qu'une entreprise emploie au moins deux personnes et qu'une personne travaille dans au plus deux entreprises. Le diagramme d'objets modélise lui une entreprise particulière (PERTNE) qui emploie trois personnes.

Un diagramme d'objets ne montre pas l'évolution du système dans le temps. Pour représenter une interaction, il faut utiliser un diagramme de communication (cf. section 7.2Diagramme de communication (Communication diagram)) ou de séquence (cf. section 7.3Diagramme de séquence (Sequence diagram)).

Graphiquement, un objet se représente comme une classe. Cependant, le compartiment des opérations n'est pas utile. De plus, le nom de la classe dont l'objet est une instance est précédé d'un << : >> et est souligné. Pour différencier les objets d'une même classe, leur identifiant peut être ajouté devant le nom de la classe. Enfin les attributs reçoivent des valeurs. Quand certaines valeurs d'attribut d'un objet ne sont pas renseignées, on dit que l'objet est partiellement défini.

Dans un diagramme d'objets, les relations du diagramme de classes deviennent des liens. La relation de généralisation ne possède pas d'instance, elle n'est donc jamais représentée dans un diagramme d'objets. Graphiquement, un lien se représente comme une relation, mais, s'il y a un nom, il est souligné. Naturellement, on ne représente pas les multiplicités.

La norme UML 2.1.1 précise qu'une instance de classe-association ne peut être associée qu'à une instance de chacune des classes associées(11) ce qui interdit d'instancier le diagramme de classe à gauche dans la figure 3.24 par le diagramme d'objet à droite dans cette même figure. Cependant, un diagramme d'objet peut être utilisé pour exprimer une exception. Sur la figure , le diagramme d'objets à droite peut être légitime s'il vient préciser une situation exceptionnelle non prise en compte par le diagramme de classe représenté à gauche. Néanmoins, le cas des comptes joints n'étant pas si exceptionnel, mieux vaut revoir la modélisation comme préconisé par la figure 3.16.

La relation de dépendance d'instanciation (stéréotypée << instanceof >>) décrit la relation entre un classeur et ses instances. Elle relie, en particulier, les liens aux associations et les objets aux classes.

Une démarche couramment utilisée pour bâtir un diagramme de classes consiste à :

• Cette étape empirique se fait généralement en collaboration avec un expert du domaine. Les classes correspondent généralement à des concepts ou des substantifs du domaine ;

• Les associations correspondent souvent à des verbes, ou des constructions verbales, mettant en relation plusieurs classes, comme << est composé de >>, << pilote >>, << travaille pour >>.

Attention, méfiez-vous de certains attributs qui sont en réalité des relations entre classes.

• Les attributs correspondent souvent à des substantifs, ou des groupes nominaux, tels que << la masse d'une voiture >> ou << le montant d'une transaction >>. Les adjectifs et les valeurs correspondent souvent à des valeurs d'attributs. Vous pouvez ajouter des attributs à toutes les étapes du cycle de vie d'un projet (implémentation comprise). N'espérez pas trouver tous les attributs dès la construction du diagramme de classes ;

• En éliminant les classes redondantes et en utilisant l'héritage ;

• Un modèle est rarement correct dès sa première construction. La modélisation objet est un processus non pas linéaire, mais itératif.

3-6-2-a. Classe▲

Parfois, la génération automatique de code produit, pour chaque classe, un constructeur et une méthode finalize comme ci-dessous. Rappelons que cette méthode est invoquée par le ramasse-miettes lorsque celui-ci constate que l'objet n'est plus référencé. Pour des raisons de simplification, nous ne ferons plus figurer ces opérations dans les sections suivantes.

 

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public class A {
  public A() {
    ...
  }
  protected void finalize() throws Throwable {
    super.finalize();
    ...
  }
}

3-6-2-b. Classe avec attributs et opérations▲

 

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public class A {
  public    String a1;
  package   String a2;
  protected String a3;
  private   String a4;
  public void op1() {
    ...
  }
  public void op2() {
    ...
  }
}

3-6-2-c. Classe abstraite▲

 

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public abstract class A {
  ...
}

3-6-2-d. Interface▲

 

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public interface A {
  ...
}

3-6-2-e. Héritage simple▲

 

Sélectionnez

public class A {
  ...
}

public class B extends A {
  ...
}

3-6-2-f. Réalisation d'une interface par une classe▲

 

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public interface Ia {
  ...
}

public class A implements Ia {
  ...
}

3-6-2-g. Association bidirectionnelle 1 vers 1▲

 

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public class A {
  private B rb;
  public void addB( B b ) {
    if( b != null ){
      if ( b.getA() != null ) {   // si b est déjà connecté à un autre A
        b.getA().setB(null);    // cet autre A doit se déconnecter
      }
      this.setB( b );
      b.setA( this );
    }
  }
  public B getB() { return( rb ); }
  public void setB( B b ) { this.rb=b; }
}

public class B {
  private A ra;
  public void addA( A a ) {
    if( a != null ) { 
      if (a.getB() != null) {   // si a est déjà connecté à un autre B
        a.getB().setA( null );  // cet autre B doit se déconnecter
      }
      this.setA( a );
      a.setB( this );
    }
  }
  public void setA(A a){ this.ra=a; }
  public A getA(){ return(ra); }
}

3-6-2-h. Association unidirectionnelle 1 vers 1▲

 

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public class A {
  private B rb;
  public void addB( B b ) {
    if( b != null ) {
      this.rb=b;
    }
  }
}

public class B {
 ... // La classe B ne connaît pas l'existence de la classe A
}

3-6-2-i. Association bidirectionnelle 1 vers N▲

 

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public class A {
  private ArrayList <B> rb;
  public A() { rb = new  ArrayList<B>(); }
  public ArrayList <B> getArray() {return(rb);}
  public void remove(B b){rb.remove(b);}
  public void addB(B b){
    if( !rb.contains(b) ){ 
      if (b.getA()!=null) b.getA().remove(b);
      b.setA(this);
      rb.add(b);
    }
  }
}

public class B {
  private  A ra;
  public B() {}
  public A getA() { return (ra); }
  public void setA(A a){ this.ra=a; }
  public void addA(A a){ 
    if( a != null ) { 
      if( !a.getArray().contains(this)) { 
        if (ra != null) ra.remove(this);
        this.setA(a);
        ra.getArray().add(this);
      }
    }
  }
}

3-6-2-j. Association unidirectionnelle 1 vers plusieurs▲

 

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public class A {
  private ArrayList <B> rb;
  public A() { rb = new  ArrayList<B>(); }
  public void addB(B b){
    if( !rb.contains( b ) ) {
      rb.add(b);
    }
  }
}

public class B {
 ... // B ne connaît pas l'existence de A
}

3-6-2-k. Association 1 vers N▲

Dans ce cas, il faut utiliser un tableau plutôt qu'un vecteur. La dimension du tableau étant donnée par la cardinalité de la terminaison d'association.

3-6-2-l. Agrégations▲

Les agrégations s'implémentent comme les associations.

3-6-2-m. Composition▲

Une composition peut s'implémenter comme une association unidirectionnelle.

3-6-3-a. Introduction▲

3-6-3-b. Classe avec attributs▲

Chaque classe devient une relation. Les attributs de la classe deviennent des attributs de la relation. Si la classe possède un identifiant, il devient la clé primaire de la relation, sinon, il faut ajouter une clé primaire arbitraire.

 

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create table relation_A (
    num_relation_A integer primary key,
    att1 text,
    att2 integer);

3-6-3-c. Association 1 vers 1▲

Pour représenter une association 1 vers 1 entre deux relations, la clé primaire de l'une des relations doit figurer comme clé étrangère dans l'autre relation.

 

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create table relation_A (
    id_A integer primary key,
    attA1 text,
    attA2 integer);

create table relation_B (
    id_B integer primary key,
    num_A integer references relation_A,
    attB1 text,
    attB2 integer);

3-6-3-d. Association 1 vers plusieurs▲

Pour représenter une association 1 vers plusieurs, on procède comme pour une association 1 vers 1, excepté que c'est forcément la relation du côté plusieurs qui reçoit comme clé étrangère la clé primaire de la relation du côté 1.

 

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create table relation_A (
    id_A integer primary key,
    num_B integer references relation_B,
    attA1 text,
    attA2 integer);

create table relation_B (
    id_B integer primary key,
    attB1 text,
    attB2 integer);

3-6-3-e. Association plusieurs vers plusieurs▲

Pour représenter une association du type plusieurs vers plusieurs, il faut introduire une nouvelle relation dont les attributs sont les clés primaires des relations en association et dont la clé primaire est la concaténation de ces deux attributs.

 

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create table relation_A (
    id_A integer primary key,
    attA1 text,
    attA2 integer);

create table relation_B (
    id_B integer primary key,
    attB1 text,
    attB2 integer);

create table relation_A_B (
    num_A integer references relation_A,
    num_B integer references relation_B,
    primary key (num_A, num_B));

3-6-3-f. Classe-association plusieurs vers plusieurs▲

Le cas est proche de celui d'une association plusieurs vers plusieurs, les attributs de la classe-association étant ajoutés à la troisième relation qui représente, cette fois-ci, la classe-association elle-même.

 

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create table relation_A (
    id_A integer primary key,
    attA1 text,
    attA2 integer);

create table relation_B (
    id_B integer primary key,
    attB1 text,
    attB2 integer);

create table relation_C (
    num_A integer references relation_A,
    num_B integer references relation_B,
    attC1 text,
    attC2 integer,
    primary key (num_A, num_B));

3-6-3-g. Héritage▲

Les relations correspondant aux sous-classes ont comme clés étrangère et primaire la clé de la relation correspondant à la classe parente. Un attribut type est ajouté dans la relation correspondant à la classe parente. Cet attribut permet de savoir si les informations d'un tuple de la relation correspondant à la classe parente peuvent être complétées par un tuple de l'une des relations correspondant à une sous-classe, et, le cas échéant, de quelle relation il s'agit. Ainsi, dans cette solution, un objet peut avoir ses attributs répartis dans plusieurs relations. Il faut donc opérer des jointures pour reconstituer un objet. L'attribut type de la relation correspondant à la classe parente doit indiquer quelles jointures faire.

 

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create table relation_C (
    id_C integer primary key,
    attC1 text,
    attC2 integer,
    type text);

create table relation_A (
    id_A references relation_C,
    attA1 text,
    attA2 integer,
    primary key (id_A));

create table relation_B (
    id_B references relation_C,
    attB1 text,
    attB2 integer,
    primary key (id_B));

Une option à cette représentation est de ne créer qu'une seule table par arborescence d'héritage. Cette table doit contenir tous les attributs de toutes les classes de l'arborescence plus l'attribut type dont nous avons parlé ci-dessus. L'inconvénient de cette solution est qu'elle implique que les tuples contiennent de nombreuses valeurs nulles.

 

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create table relation_ABC (
    id_C integer primary key,
    attC1 text, attC2 integer,
    attA1 text, attA2 integer,
    attB1 text, attB2 integer,
    type text);