UML Structurel Et Heritage

7/25/2019 UML Structurel Et Heritage

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Modélisation objet

A. BeugnardMajeure Informatique – INF301 – GL-C32e semestre 2015



Les cours de l’axe GL de l’UV1 - INF301

1. La découverte des objets2. Les cycles de vie des logiciels3. UML structurel et héritage

4. UML comportemental et concurrence

2 / 46 A. Beugnard Modélisation objet



Objectifs

Introduction à UMLL’héritageLa laison dynamique

Je vous invite à prendre des notes. . .




Avancement

1 Introduction à UMLModéliserLa structure en UML

2 Héritage

3 Conclusion




Un programme

1 /∗∗

2 ∗ Version simple de la classe Product. Un produit possède un nom. Il3 ∗ est possible de récupérer ce nom et de transformer un produit en4 ∗ chaîne de caractères .5 ∗ @authors F.Dagnat6 ∗/7 public class Product {8 /∗∗ le nom du produit sous forme d’une chaîne de caractères ∗/9 private String name;

10 /∗∗

un constructeur qui prend en paramètre le nom du nouveau produit ∗

/11 public Product(String name) { this. name = name; }12 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui est le nom du produit ∗/13 public String getName() { return name; }14 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui décrit le produit ∗/15 public String toString () { return "Produit " + name; }16 /∗∗ Une méthode main qui teste cette classe ∗/17 public static void main(String [] args) {18 Product p1 = new Product("p1");

19 System.out. println (p1);20 new Product("");21 Product p3 = new Product("p3");22 System.out. println (p3);23 System.out. println ("Le nom de p3 est " + p3.getName());24 }25 }




Un programme indenté

1 /∗∗


10 /∗∗


/11 public Product(String name) { this .name = name; }12 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui est le nom du produit ∗/13 public String getName() { return name; }14 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui décrit le produit ∗/15 public String toString() { return "Produit " + name; }16 /∗∗ Une méthode main qui teste cette classe ∗/17 public static void main(String [] args) {18 Product p1 = new Product("p1");19 System.out. println (p1);20 new Product("");21 Product p3 = new Product("p3");22 System.out. println (p3);23 System.out. println ("Le nom de p3 est " + p3.getName());24 }25 }




Un programme indenté et coloré

1 /∗∗


10 /∗∗


/11 public Product(String name) { this .name = name; }12 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui est le nom du produit ∗/13 public String getName() { return name; }14 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui décrit le produit ∗/15 public String toString () { return "Produit " + name; }16 /∗∗ Une méthode main qui teste cette classe ∗/17 public static void main(String [] args) {18 Product p1 = new Product("p1");19 System.out. println (p1);20 new Product("");21 Product p3 = new Product("p3");22 System.out. println (p3);23 System.out. println ("Le nom de p3 est " + p3.getName());24 }25 }




Un programme simplifié

1 /∗∗


10 /∗∗ un constructeur qui prend en paramètre le nom du nouveau produit ∗/11 public Product(String name) { ... }12 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui est le nom du produit ∗/13 public String getName() { ... }14

/∗∗

rend une chaîne de caractères qui décrit le produit ∗

/15 public String toString () { ... }16 /∗∗ Une méthode main qui teste cette classe ∗/17 public static void main(String [] args) { ... }18 }




Un saut qualitatif

Product

- name : String

+ Product(String)

+ getName() : String+ toString(): String




Encore plus simple

Product




Représentation et cycle de vie

Analyse

Product

Conception

Product

- name : String+ Product(String)

+ getName() : String

+ toString() : String

Réalisation1 /∗∗


10 /∗∗


/11 public Product(String name) { this .name = name; }12 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui est le nom du produit ∗/13 public String getName() { return name; }14 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui décrit le produit ∗/15 public String toString () { return "Produit " + name; }16 /∗∗ Une méthode main qui teste cette classe ∗/17 public static void main(String [] args ) {18 Product p1 = new Product("p1");19 System.out. println (p1);20 new Product("");21 Product p3 = new Product("p3");22 System.out. println (p3);23 System.out. println ("Le nom de p3 est " + p3.getName());

24 }25 }




Raffinement

Passer du plus abstrait , le moins détailléAu plus concret , avec tous les détailsPetit à petit, sûrement .




Raffinement


Les difficultés ?Que détailler ?Comment détailler ?

À quelle vitesse détailler ?




Raffinement


Les difficultés ?Que détailler ?Comment détailler ?

À quelle vitesse détailler ?

Les méthodes proposent cela. Elles sont fonction dudomaine, du métier, etc.




Des classes en UML

Product

- numberCreated : int

- number : int

- name : String+ Product(String)

+ getNumberCreated(): int

+ getNumber(): int

+ getName() : String

+ toString(): String

+ main(String[])




Relier des classes en UML

Product

...

...

Stock

...

...

Comment exprimer qu’un Produit est dans un Stock ?





Product

...

...

Stock

...

...






Product

...

...

Stock

...

... monStock






Product

...

...

Stock

...

...

*

et qu’un Stock peut contenir plusieurs Produits ?





Product

...

...

Stock

...

...

*produits

Comment exprimer qu’un Produit est dans un Stock ?et qu’un Stock peut contenir plusieurs Produits ?




Un produit est dans un stock (java)

1 public class Product {

2 /∗∗ le nom du produit sous forme d’une chaîne de caractères ∗/3 private String name;

4 /∗∗ le stock dans lequel je suis rangé ∗/5 private Stock monStock;

6 /∗∗ un constructeur qui prend en paramètre le nom du nouveau produit ∗/7 public Product(String name) { . . . }

8 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui est le nom du produit ∗/9 public String getName() { ... }

10 /∗∗ Les méthodes pour manipuler monStock ∗/11 // ...12 /∗∗ rend une chaîne de caractères qui décrit le produit ∗/13 public String toString() { ... }

14 /∗∗ Une méthode main qui teste cette classe ∗/15 public static void main(String[] args) {...}

16 }




Un stock contient des produits (java)

1 public class Stock {

2 /∗∗ le tableau contenant les produits ∗/3 private Product[] content;

4 /∗∗ le nombre de produits déposés ∗/5 private int size = 0;

6 /∗∗ un constructeur avec comme paramètre la tail le du stock

7 ∗ @param s la tail le du stock ∗/8 public Stock(int s) { content = new Product[s]; }

9 /∗∗ rajoute un nouveau produit dans le stock10 ∗ @param p le produit qui est rajouté ∗/11 public void add(Product p){

12

if (p==null) return;13 content[size++] = p;

14 }

15 }




De nombreuses variantes

Product Stock

contient





Product Stock

contient

Product Stockproduits monStock





Product Stock

contient


Product Stock1

-monStock





Product Stock

contient


Product Stock1

-monStock

Product Stock

*

produits

1

monStock

contient





Product Stock

contient


Product Stock1

-monStock

Product Stock

*

produits

1

monStock

contient

Product Stock0..10produits

0..1 monStock

contient




Des relations plus fortes

Un tout et ses parties . . .

Agrégation : parties partagées ; indépendance decréation

Composition : pas de partage des parties ; détruire lelivre, détruit les chapitres.







Auteur Livre*1..*








Auteur Livre*1..*


Chapitre Livre

11..*




Une association riche

Où placer le salaire d’un employé ? S’il a au plus unemployeur...

Employé Entreprise1..* 0..1





Où placer le salaire d’un employé ? S’il a au plus unemployeur...

Employé

- salaire

Entreprise1..* 0..1





Où placer le salaire d’un employé ? S’il a au plus unemployeur...Et s’il a plusieurs employeurs ?

Employé Entreprise* *





Où placer le salaire d’un employé ? S’il a au plus unemployeur...Et s’il a plusieurs employeurs ?

Employé Entreprise* *

Emploi

- salaire




Association et Java

Les associations n’existent pas en Java

Elles sont traduites par un attribut

qui référence une classe simple pour les cardinalités0..1 ou 1qui référence un tableau ou une liste pour lescardinalités >1




Boîte ou code ?

Pour réfléchir, les diagrammes ; pour réaliser, le codeAbstraction Boîte > JavaLisibilité Boîte > Java

Facilité à écrire Boîte >

JavaFacilité à manipuler Boîte > JavaDétails Java > BoîtePrécisions Java > Boîte

Exécutable Java > Boîte




Retour sur l’ascenseur

Ascenseur

+ allerA(Etage)

Etage- numéro : int

+ ouvrir()

+ fermer()

Mouvement

-position

-mvts∗

∗

-depart

∗

-arrivée


A



Avancement

1 Introduction à UML

2 Héritage

PrincipesConséquences

3 Conclusion


L défi d l é ili i



Le défi de la réutilisation

Comment ajouter des propriétés à une classe ?un attribut : nom, couleur, délai, age, . . .une fonction : viellir(), afficherCouleur(), . . .

Par exemple, on dispose de la classe Produit et onsouhaite ajouter une adresse de livraison.Comment faire ?


T i l i



Trois solutions

1. On modifie le code source directementIl faut posséder le code sourceIl faut mesurer les conséquences sur les autres objets quiutilisent cette classeIl faut faire de nouveaux tests

2. On crée une nouvelle classe qui redirige vers laclasse existante ; délégation

3. On crée une nouvelle classe qui hérite de la classe

existante ; héritage


P i i d l délé ti



Principe de la délégation

Product


- number : int

+ Product(String)

+ getNumber() : int


ProduitLivrable

- address : String

+ ProduitLivrable(String)

+ getNumber() : int

+ getAddress() : String

p

Déléguer, c’est rediriger vers. . . p1 public ProduitLivrable(String s) {

2 p = new Product(); // le délégué

3 address = s;4 }

5 public int getNumber() {

6 return p.getNumber();

7 }


P i i d l’hé it



Principe de l’héritage

Product


- number : int

+ Product(String)

+ getNumber() : int


ProduitLivrable

- address : String

+ ProduitLivrable(String)

+ getAddress() : String

Hériter, c’est écrire uniquement les propriétéssupplémentaires

1 public ProduitLivrable(String s) {

2 // pas de délégué3 address = s;

4 }

5 /∗∗ redirections inutiles ∗/


C i



Comparaison

Changer le code sourcepas toujours possiblepas structurant (toujours tout dans la même classe)

Délégueron sépare bien, mais on écrit toute la mécanique à la mainsi le code d’origine change, il faut aussi adapter

Hériteron sépare et la mécanique est automatique


En mémoire



En mémoire

Délégation : 2 objets différents:Produit

name : “A”

number : 4678

:ProduitLivrable

address : “Brest”

Héritage : 1 unique objet (2 zones):ProduitLivrable

name : “A”

number : 4678

address : “Brest”


Héritage en Java



Héritage en Java

1 public class ProduitLivrable extends Product {2

3 String address ; // un attribut ajouté4 public ProduitLivrable(String s) {

5 address = s;

6 }

7

8 public String getAddress() { //méthode ajoutée9 return address;

10 }

11 }


Différents héritages



Différents héritages

Héritage simple (Java)Animal

Mammal Insect

Monkey Horse

Arbre d’héritage

Héritage multiple (C++)Vehicle

Boat Truck

Amphibious

Graphe d’héritage


Usage de l’héritage



Usage de l héritage

Conceptualiser organiser, classer, relation “est-un”Réutiliser partager des méthodes, des attributs

Vocabulairesous-classe, classe fille, classe dérivée ; on spécialise

super classe, classe mère, classe de base ; ongénéralise


Conséquences de l’héritage



Conséquences de l héritage

SubstituabilitéRedéfinition


Substituabilité



Substituabilité

Une instance d’une classe ProduitLivrable qui hérited’une classe Produit est aussi considérée comme uneinstance de la classe Produit

1 Produit p; // on déclare un Produit2 p = new ProduitLivrable(‘‘A’’ ); //c’est possible !

On peut utiliser un ProduitLivrable partout où onpouvait utiliser un Produit ; c’est le principe de

substituabilité


Redéfinition



Redéfinition

On utilise l’héritage pour :ajouter des attributsajouter des méthodes

redéfinir des méthodes déjà définies


Exemple de redéfinition



Exemple de redéfinition

Parallelogram

+ perimeter() : float

+ surface() : float

Rectangle


+ surface() : float

Square


+ surface() : float

Chaque façon de calculer le périmètreou la surface est spécifique


Typage sous-typage substituabilité



Typage, sous typage, substituabilité

Imaginons1 public class Vegetal extends EtreVivant {...

2 public boolean canBeEatenBy(Animal a) {...}

3 }

On veut vouloir écrire1 carotte.canBeEatenBy(new Lapin());

2 herbe.canBeEatenBy(new Humain());

C’est possible car Lapin <: Animal

et Humain <: Animal.(lire “est un sous-type de ”)


Sous-type



Sous type

Un type T’ est un sous-type d’un type T si etseulement si toutes les entités de type T’ sont de typeT; on note T’ <: T

Exempleschar <: intsi Lapin extends Animal alors Lapin <: Animal


Types d’une référence



Types d une référence

1 A a = new B();Les références ont 2 types

1. Le type de la déclaration (ici A) : le type apparent

2. Le type de l’instantiation (ici B) : le type réel Contrainte : Type Réel <: Type Apparent

1 public void m(A a) {...} // dans une classe C

2 // ailleurs3 C c = new C();4 c. m(new B());


Liaison dynamique



y q

Object


Produit


ProduiLivrable


1 Object o ;2 o=new Object();o.toString();//13 o=new Produit();o.toString();//24 o=new ProduitLivrable();o.toString();//3

Quelle méthode est exécutée dansles cas 1, 2 et 3?


Liaison dynamique



y q

Object


Produit


ProduiLivrable


1 Object o ;2 o=new Object();o.toString();//13 o=new Produit();o.toString();//24 o=new ProduitLivrable();o.toString();//3

Quelle méthode est exécutée dansles cas 1, 2 et 3?1. de Obect2. de Produit

3. de ProduitLivrable


Principe de la liaison dynamique



p y q

On exécute la méthode la plus spécifique possiblecompatible avec le type réel de l’objet.

Le type apparent (déclaration) permet au compilateur

de vérifier qu’une méthode sera trouvée et donnel’autorisation.


Intérêt de la liaison dynamique



y q

On considère du code compilé, testé, livré il y aplusieurs années (Object, Client et Truc)

o:Object


c:Client

+ m(Object)t:Truc

1 :c.m(o)2 :o.toString()





y q


o:Object


c:Client

+ m(Object)t:Truc


p:Product


On ajoute la classe Product et

le code c.m(p) ;






o:Object


c:Client

+ m(Object)t:Truc


p:Product



le code c.m(p) ;

1’ :c.m(p)






o:Object


c:Client

+ m(Object)t:Truc


p:Product



le code c.m(p) ;

1’ :c.m(p)2’ :o.toString()






o:Object


c:Client

+ m(Object)t:Truc


p:Product



le code c.m(p) ;

1’ :c.m(p)2’ :o.toString()

Le code de Client n’a pas changé. Possible carProduit <: Object. En 2’, o vaut p !


Synthèse sur la liaison dynamique



L’ancien code compilé (Client) est capable d’appeler lenouveau code (Product) grace à . . . la liaisondynamique

On n’appelle pas toString() dans le code qu’on aécrit...C’est le code existant qui appelle au bon moment ;plus sûr.

C’est possible et sûr car :Type Réel (Produit) < : (Object) Type Apparent


Avancement



1 Introduction à UML

2 Héritage

3 Conclusion


Conclusion



Ne vous lancez pas dans la programmation troprapidement

faites des dessinsréfléchissez

étudiez des variantes

L’héritage permet d’organiser et de réutiliser

La liaison dynamique est le mécanisme qui rend laprogrammation objet plus réutilisable


Vocabulaire



ModéliserAssociationAgrégationCompositionCardinalité(arité,multiplicité)

Héritage

type apparenttype réelsous-type

substituabilitéredéfinitionliaisondynamique


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