Qu'est-ce qu'un diagramme de profil UML et comment en créer un

Les diagrammes UML sont un moyen efficace de représenter les systèmes et logiciels. Afin de comprendre la conception, l’architecture du code et l’implémentation des systèmes logiciels complexes, les ingénieurs logiciels utilisent les diagrammes UML. Ainsi, UML est une norme industrielle largement utilisée. Il s'appuie sur la notation graphique pour illustrer les systèmes réalisés dans des langages informatiques.

Les diagrammes de profil font partie des diagrammes spéciaux de UML qui étendent le méta-modèle UML. Ils permettent de définir des stéréotypes, des valeurs taguées et des contraintes, offrant la possibilité d’adapter UML à des domaines et applications spécifiques. Cela résout le souci de transformation de valeur coûteuse et améliore l’usage de UML en tant que langage de modélisation.

Partie I. Qu'est-ce qu'un diagramme de profil en UML ?

Le diagramme de profil est en réalité un mécanisme d’extensibilité qui permet de renforcer UML en ajoutant des éléments, propriétés et sémantiques supplémentaires au langage afin de l’optimiser pour une application particulière.

Un profil est une sorte de package ; il fonctionne comme un package et se décrit de la même manière. Dans ce cas, le mot-clé profile est utilisé au-dessus ou avant le nom du package pour indiquer qu’il s’agit d’un profil.

Les diagrammes de profil intègrent des stéréotypes, des valeurs taguées et des contraintes sur les éléments UML afin d’apporter un contexte supplémentaire aux domaines importants. Les labels personnalisés sont des tags prédéfinis, les valeurs taguées sont des attributs ajoutés, et les contraintes constituent les règles du jeu.

Le concept de Profil regroupe ces extensions qui adaptent UML à des cartes spécifiques à un domaine ou à une plateforme, comme J2EE ou .NET. Différents profils peuvent être associés ou dissociés d’un modèle, ce qui signifie qu’un programme peut prendre en charge plusieurs profils simultanément.

Cependant, il faut noter que les profils ne font qu'étendre les méta-modèles existants sans les modifier ni en créer de nouveaux. Cette personnalisation contribue à améliorer la compréhension du modèle, sa pertinence et le traitement de l’information par les parties prenantes.

Partie II. Comprendre les concepts clés des diagrammes de profil

Les diagrammes de profil UML introduisent trois éléments principaux : les stéréotypes, les valeurs taguées et les contraintes sont facilement implémentables et atteignent efficacement les objectifs de sécurité d’un système. Les diagrammes de profil permettent aux utilisateurs de créer des variantes d’UML plus adaptées à leur projet en incluant stéréotypes, valeurs taguées et contraintes.

1. Stéréotypes

Les stéréotypes permettent d’étendre le vocabulaire actuel d’UML. Vous pouvez ajouter et créer de nouveaux éléments de modèle hérités des éléments cités ci-dessus mais contenant des propriétés pertinentes pour un domaine donné.

Les stéréotypes sont utilisés pour ajouter des blocs nouveaux qui utilisent le langage de votre domaine et paraissent fondamentaux. Ceci facilite l’intégration de nouveaux symboles graphiques.

Exemple:

2. Valeurs taguées

Les valeurs taguées sont utilisées pour enrichir les propriétés d’UML afin d’intégrer plus d’informations dans la définition d’un élément du modèle. Elles permettent d’associer des paires clé-valeur au modèle où la clé est l’attribut. Les valeurs taguées formatées sont représentées par des chaînes de caractères entre crochets.

Exemple :

3. Contraintes

Les contraintes servent à spécifier la sémantique ou à indiquer les conditions qui doivent rester invariantes. Elles vous permettent d’ajouter de nouveaux protocoles à une brique UML pour étendre la sémantique du langage.

Elles peuvent être représentées graphiquement : la contrainte s’affiche comme une chaîne entre crochets près de son élément associé.

Exemple :

Partie III. Identifier les symboles des diagrammes de profil

Voici les principaux symboles essentiels pour créer un diagramme de profil.

Profils :

En UML, pour décrire des qualités particulières lors de l’utilisation d’une métaclasse, il est possible d’instancier des stéréotypes, des valeurs taguées et des contraintes. Ce paramétrage garantit que le modèle UML correspond parfaitement aux besoins d’un domaine ou d’une plateforme.

Métaclasse :

La métaclasse est un élément de base UML personnalisable via l’ajout de stéréotypes ; la métaclasse représente une brique UML servant de modèle à étendre.

Stéréotypes :

Les stéréotypes affinent l’ensemble des éléments UML stéréotypés en y ajoutant des extensions sémantiques spécifiques. Pour chaque stéréotype, il doit toujours être lié à la métaclasse qu’il étend et ne peut pas exister seul ou étendre d’autres stéréotypes.

Valeurs taguées :

Il s’agit d’une sorte de méta-information liée aux propriétés d’un élément du modèle, qui ne peut pas figurer dans une balise UML classique. Sous forme de paires nom-valeur entre crochets, elles précisent, par exemple, la version d’une classe ou son auteur.

Contraintes :

Une contrainte désigne une condition ou une variable qui doit rester inaltérée dans un système ou processus. Elles garantissent la conformité du modèle à certaines caractéristiques et sont généralement signalées par une note.

Partie IV. Explorer les cas d'utilisation des diagrammes de profil

Les diagrammes de profil permettent de personnaliser UML à des domaines ou plateformes spécifiques, ce qui accroît la pertinence et l’utilité du modèle. Voici quelques cas d'usage des diagrammes de profil :

1. Modélisation spécifique à un domaine :

Dans le secteur de la conception aéronautique, les diagrammes de profil peuvent servir à définir des stéréotypes pour différents composants d’aéronefs comme le moteur ou les ailes. Cela garantit que les modèles respectent le vocabulaire et les standards propres au secteur.

Ils offrent des éléments et une méthodologie adaptés au domaine, ainsi qu’un processus de modélisation rigoureux, facilitant la communication des évolutions logiques aux autres parties prenantes.

2. Personnalisation spécifique à une plateforme :

Des plateformes comme J2EE, .NET, et les diagrammes de profil UML peuvent introduire des stéréotypes et valeurs taguées propres à ces environnements, tels que les session beans pour J2EE ou les web services pour .NET.

Cela permet aux développeurs de modéliser l’architecture logicielle selon les concepts et composants concrets du domaine, ce qui favorise une conception optimisée du logiciel.

3. Développement piloté par le modèle :

Dans MDA, les diagrammes de profil peuvent indiquer comment transformer et cartographier les artefacts PIM vers des artefacts PSM. Ils soutiennent la génération de code et la transformation des modèles afin de réduire le temps de développement et d’entretien ainsi qu’augmenter la conformité.

4. Ingénierie de ligne de produits :

Pour la conception d’une gamme de systèmes embarqués, le diagramme de profil permet de spécifier les aspects communs aux produits ainsi que les points de variation via l’usage de stéréotypes et de contraintes.

C’est un moyen efficace de gérer variations et répétitions au sein d’une famille de produits, avec un taux de réutilisation accru et une réduction des coûts.

Partie V. Dessiner un diagramme de profil UML étape par étape

Étape 1

Choisissez la personnalisation pour un domaine précis, comme la santé ou l’aéronautique. Tenez compte des spécificités et du jargon utilisés dans ce contexte.

Étape 2

Repérez les points d’extensibilité souhaités dans le méta-modèle UML. Il s’agit par exemple des métaclasses telles que les classes ou interfaces, soit les objets de base que vous adaptrez aux caractéristiques du domaine ou de la plateforme ciblée.

Étape 3

Définissez l’étendue de la personnalisation des métaclasses stéréotypées. Par exemple, le stéréotype ‘MedicalDevice’ permet de définir des classes d’équipements médicaux. Établissez un ensemble de valeurs taguées, comme le fabricant {manufacturer=ABC Corp}. Fixez les contraintes associées aux éléments étendus.

Étape 4

Définissez votre profil. Ajoutez une ou plusieurs métaclasses en y intégrant stéréotypes, tags et contraintes. Utilisez un outil comme EdrawMax pour disposer ces éléments selon leur logique et les dépendances.

Étape 5

Utilisez les stéréotypes dans UML. Ajoutez des valeurs taguées et des contraintes. Veillez à ce que chaque terme choisi soit pertinent au domaine et conforme aux règles établies.

Étape 6

Référez-vous au diagramme de profil pour vérifier sa cohérence et l’intégration de chaque aspect de l’identifiant. Contrôlez le modèle vis-à-vis des exigences du domaine et ajustez-le si besoin.

Étape 7

La création de diagrammes de profil UML est simple avec EdrawMax qui dispose des fonctions nécessaires et de nombreux modèles, ainsi qu'une interface intuitive en glisser-déposer.

Partie VI. Découvrir des exemples de diagrammes de profil UML

1. Diagramme de profil UML DICOM

Ce diagramme de profil illustre des parties d’un système informatique. Il stocke des images et des données relatives aux patients. Les boîtes portent des noms comme “SCU” ou “SOP Class”. Elles servent à la communication entre les éléments informatiques. Une boîte nommée ‘DIMSE Service’ peut être liée au transfert ou au traitement d’images médicales selon le protocole DICOM.

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La boîte “Media Storage Service” concerne sans doute la sauvegarde et la récupération des images médicales. Globalement, le schéma s’intéresse aux processus informatiques de gestion de données médicales et d’imagerie.

2. Diagramme de profil système réseau

Ce profil UML définit un système réseau. On y trouve des utilisateurs, des postes de travail et des serveurs qui accèdent ou fournissent certains services. Les commutateurs et routeurs du réseau sont distingués et regroupés dans une classe généraliste appelée ‘Network Node’. Cette classe précise leur adresse MAC, IP, emplacement et type.

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Conclusion

Les diagrammes de profil représentent une extension de UML. ils permettent de personnaliser la langage de modélisation pour votre projet grâce aux stéréotypes, aux valeurs taguées et aux contraintes. cela offre la possibilité de définir le vocabulaire du modèle ainsi que des informations supplémentaires absentes des éléments UML standards, tout en spécifiant les règles pour dessiner le modèle.Cette personnalisation permet de créer des modèles plus précis, facilitant leur communication avec les intervenants et optimisant ainsi les chances de succès du développement logiciel.