Les diagrammes de classes UML sont essentiels pour comprendre le fonctionnement d'un logiciel. Ils montrent les différentes parties d’un système logiciel, leur rôle et comment elles s’interconnectent. Ce tutoriel vous facilite la découverte des diagrammes de classes UML. Il est parfait autant pour les débutants que pour ceux qui ont déjà quelques notions en développement. Nous allons voir ensemble ce que sont ces diagrammes, les symboles utilisés et comment bien les lire. Ce guide est idéal pour toute personne souhaitant progresser dans la création de logiciels.
Dans ces diagrammes, on observe la coopération entre les différentes parties d’un système. Ce tutoriel détaille les modes de connexion possibles entre les composants, comme l'association, l'agrégation ou l'héritage. Des exemples simples illustrent ces concepts. C’est utile pour quiconque prépare un nouveau projet logiciel ou souhaite comprendre un système déjà existant. Ce guide va vous apprendre comment créer des diagrammes de classes UML de façon très accessible.
Dans cet article
Partie 1. Qu’est-ce qu’un diagramme de classes UML
Le diagramme de classes est l’un des types de diagrammes UML les plus utilisés en ingénierie logicielle. Il est crucial car il offre une représentation visuelle du fonctionnement d’un programme, détaille ses composants, propriétés et méthodes. Voici les éléments clés d’un diagramme de classes UML :
Classe :
Correspond à un modèle ou un gabarit permettant de créer des objets.
Représentée par un rectangle à trois compartiments : le nom de la classe en haut, les attributs au centre, et les méthodes ou opérations en bas.
Attributs :
Désignent les propriétés ou caractéristiques d’une classe. Les attributs figurent généralement dans le compartiment du milieu du rectangle de la classe. Chaque attribut possède un nom et un type.
Opérations/Méthodes :
Indiquent les actions ou fonctions que les objets de la classe peuvent exécuter. Elles sont listées dans le compartiment inférieur du rectangle. Chaque opération a un nom, des paramètres et un type de retour.
Relations :
La relation entre les classes UML fait référence à l'interaction ou la connexion établie entre plusieurs classes du système. Ces relations définissent la manière dont les classes interagissent, échangent des informations et contribuent au fonctionnement global du logiciel.
Partie 2. Notations et symboles du diagramme de classes
Les diagrammes UML utilisent des formes distinctes pour représenter les objets. Nous allons illustrer la représentation des classes en prenant l’exemple d’une classe Personne et sa relation avec Adresse.
▪ Représenter une Classe
La classe est un élément de base du diagramme de classes UML. Elle se représente par un rectangle. Le nom de la classe s’inscrit en haut du rectangle, suivi d’un séparateur. Voici comment la classe Personne apparait dans un diagramme :
▪ Attributs de classe
Après avoir dessiné la forme de la classe et son nom en haut, on ajoute les attributs. Ce sont les propriétés de la classe. Rappelez-vous qu’une classe est un modèle : chaque instance aura ses propres attributs.
Les attributs se placent dans la seconde section sous le nom de la classe. Leur nom est suivi du type après les deux-points. Ces attributs correspondent aux variables membres dans le code source.
Par exemple, une instance de Personne peut avoir ces attributs : nom, date de naissance, genre, adresse etc. Voici comment représenter une instance avec les formes UML :
▪ Méthodes
Chaque classe doit remplir une fonction et offrir une certaine logique métier. Les méthodes sont indiquées sous les attributs dans la forme de la classe. Si, par exemple, une Personne peut effectuer une routine quotidienne, la méthode effectuerRoutineQuotidienne serait ajoutée ainsi :
Remarquez que si la méthode retourne une valeur, cela apparaît par le type après les deux-points.
▪ Visibilité
En programmation orientée objet, la visibilité des attributs et méthodes peut être modifiée pour les exposer à l’extérieur, uniquement lors d’une héritage ou juste au sein de la classe.
- Public : représenté par (+)
- Privé : représenté par (-)
- Protégé : représenté par (#)
Une fois les classes définies dans le diagramme de classes UML, voyons maintenant quelles informations il est pertinent d’y indiquer.
Partie 3. Décrire les relations entre les classes
Dans les diagrammes UML, les relations entre classes se figurent par des flèches.
Héritage
C’est certainement le type de relation le plus courant en UML. L’héritage se traduit par la :
Lien entre un ensemble et ses composants, lesquels héritent des propriétés de leurs parents.
Dans le contexte UML (Unified Modeling Language), l’héritage, aussi nommé généralisation, traduit la connexion entre une superclasse et sa sous-classe. La superclasse est aussi appelée classe de base, la sous-classe classe dérivée. Cette dernière peut contenir des éléments supplémentaires en plus hérités de la superclasse.
Composition
La composition se résume ainsi :
Le lien entre l’ensemble et ses composants est indissociable.
Voici un exemple de Composition dans un diagramme UML :
Cela se lit comme : la classe Ordinateur est composée de dispositifs d’entrée et sortie.
Agrégation
L’agrégation indique une relation plus faible que la composition, dans laquelle une classe est associée à une autre en tant que partie, mais la partie peut exister de manière indépendante.
Le lien entre l’ensemble et ses parties permet une séparation entre le tout et ses éléments.
Par exemple, un Étudiant dépend des informations de Semestre et Adresse. Pour autant, il peut exister sans celles-ci. Une instance d’Étudiant peut avoir un Semestre ou une Adresse ou aucun des deux, et continuer d’exister.
Association
L’association est une autre relation présente dans les diagrammes UML. Elle représente une relation générique entre classes, qui montre qu’elles sont liées ou interagissent d’une manière ou d’une autre.
Dans l’univers UML, une propriété de classe sert à conserver la référence vers une ou plusieurs instances d’une autre classe.
Dépendances
- Un lien de dépendance traduit une relation d’« usage », signifiant qu’une modification d’un élément peut avoir des impacts sur d’autres qui en dépendent. Le terme « dépendance » est utilisé lorsqu’il est important de préciser que l’un utilise l’autre.
Interface/Implémentation
L’interface permet d’adapter le comportement d’une classe à une autre sans devoir hériter tous les attributs de la classe de base. On implémente alors une interface qui donne à chaque classe l’adoption requise.
Signifie qu’une classe réalise une interface ou une classe abstraite par sa propre implémentation.
Perspectives d’un diagramme de classes
On ne montre pas toujours tout dans un diagramme de classes UML. Selon les besoins, différents niveaux de détail peuvent être représentés.
Il existe globalement trois façons de créer un diagramme de classes UML :
- Conceptuel : On ne se concentre ici que sur les aspects principaux du métier.
- Spécification : Plus détaillé qu’un diagramme conceptuel, il expose les spécificités de la classe dans le schéma.
- Implémentation : C’est le mode le plus détaillé pour créer un diagramme de classes UML.
Notez que la classe Personne dépend d’une autre appelée Adresse. C’est là que les relations UML deviennent utiles. Nous allons justement explorer ce sujet.
Partie 4. Explorer des exemples de diagrammes UML
Diagramme de classes UML pour un système de commande
ci-dessous. 
ci-dessous. 
1. Ce diagramme de classes sert à passer commande dans n’importe quel magasin et ensuite la valider.
2. Au total, on distingue huit types de classes :
① Client : Un client possède un nom et une adresse. Il passe une commande dans le système et la valide. Un client peut passer aucune, une ou plusieurs commandes.
② Commande : Une commande traduit l’action du client en magasin. Elle indique la date, l’état de la commande et calcule les totaux et taxes. Toute commande contient au moins un détail de commande.
③ Détail de commande : Chaque commande comporte plusieurs lignes, appelées Détail de commande. On y précise la quantité et le statut fiscal de la ligne. Une instance de détail de commande ne concerne qu’un seul article.
④ Article : Chaque ligne de commande se rapporte à un article. Celui-ci possède un poids d’expédition et une description.
⑤ Paiement : Dans ce système, un client peut passer une commande avec plusieurs articles. Ces articles forment les détails de commande, et le client valide via un Paiement. Trois types de paiements existent, chacun avec ses attributs : Espèces, Chèque et Carte.
Diagramme UML pour un supermarché :
1. Permet d’illustrer le fonctionnement de n’importe quel commerce de détail, type supermarché ou site e-commerce.
2. Le cas d’usage qu’il résout : comment générer la facture pour un commerce.
3. Il existe cinq classes principales :
① Facturation Supermarché : C’est le cœur du diagramme UML qui concentre la logique de gestion.
② Clients : Un client reçoit la facture correspondant à son achat.
③ Achat : L’achat représente ce que le client effectue dans le magasin. Il dépend d’une entité externe appelée Tarifs.
④ Tarifs : On y indique le prix de chaque article disponible sur le point de vente.
⑤ Inventaire : L’inventaire est mis à jour à chaque facturation réalisée dans le magasin.
Partie 5. Réaliser un diagramme de classes
Créer un diagramme de classes consiste à représenter la structure d’un système en illustrant ses classes, attributs, méthodes et relations.
Peu importe le logiciel ou si vous dessinez à la main, les étapes et concepts clés restent identiques.
Voici le guide étape par étape :
- Identifiez les classes :
- Repérez les principales classes de votre système. Généralement cela correspond aux noms du domaine étudié.
- Déterminez quels attributs (données) et quelles méthodes (fonctions) seront propres à chaque classe.
- Dessinez les boîtes de classes :
- Tracez une case pour chaque classe. Placez le nom de la classe en haut de la boîte.
- Ajoutez les attributs et méthodes :
- Dans chaque boîte de classe, listez les attributs et les méthodes.
- Les attributs s’accompagnent de leur type de donnée.
- Les méthodes sont indiquées avec leurs paramètres et retour.
- Dessinez les relations :
- Identifiez les liens entre classes. Les relations courantes incluent association, agrégation, et composition.
- Utilisez des traits fléchés pour représenter ces relations.
- Indiquez la multiplicité (ex : 1, *, 0..1) pour préciser combien d’objets sont concernés.
- Pensez à la multiplicité :
- Spécifiez combien d’instances d’une classe sont liées à une instance d’une autre classe. La multiplicité s’indique près des extrémités des lignes d’association.
- Incluez l’héritage :
- Si votre système inclut de l’héritage (une classe en héritant une autre), utilisez une flèche à triangle vide vers la superclasse.
- Tenez compte de la visibilité :
- Optionnellement, employez les symboles « + » (public), « - » (privé), et « # » (protégé) pour indiquer la visibilité des attributs et méthodes.
- Vérifiez et optimisez :
- Assurez-vous que votre diagramme reflète bien les relations et la structure du système.
- Ajustez le diagramme selon les retours ou toute évolution du besoin.
Partie 6. Conclusion
uml use case diagrams sont incontournables pour modéliser et concevoir des systèmes. Ils facilitent la communication, clarifient la compréhension du projet et contribuent à une gestion efficace. Grâce à ce guide complet, vous pourrez exploiter la puissance des diagrammes de cas d’utilisation, les adapter à tous les domaines et assurer le succès et la cohérence de vos projets.
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