18 Juil 2024

Diagrammes UML : créer, comprendre et utiliser les différents modèles UML

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Un diagramme UML (Unified Modeling Language) est un schéma servant à expliquer la structure d’un programme informatique. Cette méthode visuelle et structurée permet de modéliser et de clarifier des systèmes complexes, réduisant ainsi les risques d'échec des projets informatiques. En améliorant la communication et la coordination, l'UML favorise une compréhension commune des objectifs, essentielle pour le succès des projets.

Diagrammes UML : créer, comprendre et utiliser les différents modèles UML

Le Standish Group Chaos Report, une étude majeure sur la gestion de projets informatiques, révèle que plus de 80 % des projets informatiques échouent ou ne répondent pas pleinement aux attentes. Ce constat souligne l'importance de la communication et de la compréhension des systèmes complexes.

Cela met en lumière l'importance de l'UML dans la simplification des processus de développement logiciel et la facilitation de la collaboration entre les différentes parties prenantes. Dans cet article, nous explorerons les différents types de diagrammes UML et nous verrons comment ces derniers peuvent être utilisés pour optimiser la gestion des projets informatiques.

Les diagrammes UML

Qu'est-ce qu'un diagramme UML ?

UML est l’acronyme d’Unified Modeling Language, ou langage de modélisation unifié en français. Les diagrammes UML permettent de mieux appréhender un système ou un logiciel complexe grâce à une représentation visuelle de l’architecture du code et des relations entre les différents composants.

Par exemple, l’articulation entre l’authentification d’un client sur un site de commerce, sa recherche d’articles, l’ajout de ces derniers dans le panier et la gestion du paiement peut être schématisée grâce à un diagramme UML.

Les parties prenantes d’un projet logiciel qui ne sont pas impliquées dans sa dimension technique peuvent ainsi facilement comprendre la logique interne du programme, sans aborder les milliers de lignes de code qui le composent.

Les diagrammes UML simplifient donc considérablement le processus d’analyse, transformant un langage informatique en types de pictogrammes standardisés. 

Qui a inventé le système UML ?

Le système de classification UML est normalisé en 1997 par l’Object Management Group, un consortium international dont l’objectif est de promouvoir la programmation orientée objet. Apparu dans les années 1980, ce paradigme de développement logiciel n’a cessé d’évoluer et compte parmi les techniques de programmation les plus utilisées de nos jours.

L’Object Management Group a maintenu à jour le système UML pour refléter ces changements. D’abord au nombre de vingt-cinq, les diagrammes proposés ont été réorganisés lors de la dernière version d’UML publiée en 2017.

Treize types de diagrammes sont désormais proposés : six structurels et sept comportementaux (dont quatre dits “d’interaction”).

Les types de diagrammes UML

Les diagrammes structurels

Les diagrammes structurels (ou diagrammes de structure) regroupent six types de représentation, dont les principaux sont les classes, objets, composants et déploiement. Existent également des diagrammes de paquetages et structure composite, moins usités.

Comme son nom l’indique, ce type de diagramme permet de représenter les liens et l’articulation entre différents composants d’un système, selon des points de vue multiples. Ainsi, puisqu’un programme s’appuie sur des nœuds matériels (serveurs, baies, routeurs, ordinateurs, téléphones portables, etc.) pour être opérationnel, il est possible de représenter l’ensemble du système à l’aide d’un diagramme de déploiement.

Bien sûr, cette représentation n’est pas seulement matérielle et c’est le diagramme de classes qui est le plus usité des diagrammes UML, puisqu’il assure un rôle primordial. En effet, il établit la structure statique du système en termes de classes, d’attributs (propriétés) et d’opérations (méthodes ou fonctions). Notions essentielles de la programmation orientée objet, ces éléments s’articulent selon une logique et une hiérarchie précises que le diagramme de classes permet de représenter pour une compréhension plus accessible.

Diagrammes de comportement

Alors que les diagrammes de structure se focalisent sur la conception statique d’un modèle, les diagrammes de comportement visent à expliciter les interactions entre les objets du système.

Au nombre de sept, figurent parmi ces diagrammes les représentations de cas d’utilisation, d’activité, et d’état. Les quatre types de diagrammes restants se regroupent dans une sous-catégorie se focalisant sur l’interaction. Il s’agit des représentations de séquence, de temps, de communication, et de visualisation des interactions.

Concrètement, l’objectif des diagrammes de comportement est d’anticiper les actions d’un utilisateur et de les cartographier afin de répertorier toutes les éventualités possibles.

Comment créer un diagramme UML ?

Préparation à la création d'un diagramme UML

La multiplicité des diagrammes peut être intimidante, mais il n’est pas nécessaire de produire tous les types de représentation. L’important est de choisir le bon diagramme en fonction de l’avancée de votre projet.

Après une phase de brainstorming et pour lister les spécifications d’un système, sélectionnez les diagrammes de cas d’utilisation ou de séquence. À une étape plus avancée telle que la détermination des rôles précis, sélectionnez plutôt le diagramme d’activités, qui s’apparente davantage à une cartographie des processus métiers. Les diagrammes de structure sont quant à eux utiles une fois la phase de production démarrée.

Dans tous les cas, gardez à l’esprit les raisons pour lesquelles vous utilisez un diagramme UML : la modélisation et la représentation des différentes étapes doit servir à la communication et à l’intercompréhension de vos équipes.

Guide pour la création de diagrammes UML

Se lancer dans la création d’un diagramme UML semble parfois délicat lorsque la tâche est inhabituelle : par où commencer ? Que signifient les symboles ? Comment exprimer tel type d’association entre deux éléments ?

Pour cette raison, il est conseillé de partir d’un modèle préexistant pour vous familiariser avec les outils et mieux symboliser les relations au sein de votre projet ou structure. Elemate peut notamment vous assister dans cette conception grâce à son interface claire et intuitive.

Exemples et modèles de diagrammes UML

Pour illustrer l'utilisation pratique des diagrammes UML dans la conception d'applications, prenons l'exemple fictif d'une entreprise nommée "ACME Web Design", spécialisée dans la création de sites vitrine pour des petites entreprises. Le projet en question consiste à développer un site web pour "Délices Locaux", une boutique de produits artisanaux alimentaires.

Contexte et identification des besoins du client

Délices Locaux souhaite avoir un site vitrine qui mette en avant ses produits, partage l'histoire de la boutique, et permette aux clients de passer des commandes en ligne. Pour répondre à ces besoins, ACME Web Design décide d'utiliser les diagrammes UML pour conceptualiser et planifier la solution.

Comment introduire les diagrammes UML dans le projet ?

Phase 1 : modélisation des besoins avec le diagramme de cas d'utilisation

Identification des acteurs : Les acteurs principaux sont les clients, le gestionnaire de la boutique, et le système de gestion des commandes.

Cas d'utilisation : Les cas incluent "Parcourir les produits", "Ajouter au panier", "Passer commande", "Gérer les produits" (pour le gestionnaire), et "Traiter les commandes" (pour le système).

Phase 2 : structuration avec le diagramme de classe

Modélisation des données : Les classes principales comprennent Produit, Commande, Client, et Gestionnaire.

  • Produit a des attributs comme idProduit, nom, description, et prix.
  • Commande inclut idCommande, dateCommande, Client, et une liste de Produits.
  • Client contient des informations telles que idClient, nom, adresse, et historiqueCommande.
  • Gestionnaire gère les ajouts et les modifications des produits.

Associations : Les relations entre classes sont clairement définies, telles que les commandes associées à des clients et des produits.

Phase 3 : planification des interactions avec le diagramme de séquence

Scénarios d'interaction : Chaque cas d'utilisation est développé avec un diagramme de séquence décrivant les interactions entre les acteurs et le système. Par exemple, le scénario "Passer commande" montre comment le client sélectionne des produits, remplit ses informations, et soumet sa commande, tandis que le système vérifie les stocks et confirme la commande.

Phase 4 : Conception du processus avec le diagramme d'activité

Flux de processus : Le diagramme d'activité détaille le processus de commande, depuis le choix des produits jusqu'à la confirmation de la commande, en passant par le calcul des frais de livraison et la finalisation du paiement.

Quels sont les résultats obtenus par l’entreprise ?

L'utilisation des diagrammes UML par ACME Web Design a permis de créer un cadre clair et structuré pour le développement du site Délices Locaux. Les développeurs ont bénéficié d'une compréhension précise des fonctionnalités à implémenter et de leur interaction, ce qui a réduit les ambiguïtés et les erreurs potentielles. 

De plus, la documentation UML a servi de référence tout au long du projet pour toutes les parties prenantes, facilitant la communication et l'ajustement des exigences en fonction des retours du client.

Cette étude de cas illustre comment les diagrammes UML peuvent être efficacement utilisés pour la conception et la réalisation de projets de développement web, garantissant ainsi que les exigences du client sont méticuleusement respectées et que le produit final est bien aligné avec les objectifs initiaux.

Quelles sont les alternatives à l’UML ?

Bien que l'UML soit un standard répandu pour la modélisation logicielle, d'autres méthodologies et outils de modélisation peuvent s'avérer plus adaptés selon les spécificités du projet ou les préférences de l'équipe de développement. Nous vous présentons les modélisations les plus communes : 

Solution Popularité Simplicité Communauté/Documentation Type d'activité
UML Très élevée : l'une des méthodologies de modélisation les plus universellement reconnues et utilisées. Moyenne : peut-être complexe en raison de sa vaste gamme de diagrammes et de son application large. Très élevée Modélisation de logiciels, analyse et conception de systèmes informatiques de toute nature.
SysML Moyenne : moins connue que l'UML, mais populaire dans les disciplines d'ingénierie des systèmes. Faible : moins accessible pour les non-ingénieurs en raison de son focus technique sur les systèmes complexes. Élevée Utilisé pour la modélisation de systèmes complexes intégrant des interactions hardware et software, souvent en ingénierie des systèmes.
BPMN Élevée : très populaire dans le monde des affaires et parmi les analystes de processus métier. Moyenne : relativement facile à apprendre pour les professionnels du business, mais peut devenir complexe avec des modélisations avancées. Élevée Spécifiquement conçu pour la modélisation des processus métier, utile dans le domaine de la gestion des processus métier (BPM).
ERD Élevée : très utilisée en base de données et par les architectes de données. Moyenne : assez simple pour ceux qui sont familiers avec les concepts de base de données, mais peut nécessiter une compréhension technique pour des modèles plus complexes. Élevée Utilisé principalement pour la conception et la modélisation de bases de données relationnelles.

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