Processus unifié: Modèle En Y Mustapha EL FEDDI mustapha.elfeddi@sofrecom.com

Plan du cours Processus Unifié (Unified Process) Le cycle en Y Techniques d’analyse et de conception

Processus Unifié Unified Process

Définition UP est un processus de type adaptatif, il est Itératif et incrémental Guidé par les besoins (exigences) des utilisateurs Centré sur l’architecture Piloté par les risques On le représente selon l’axe statique et dynamique des processus de développement.

Phases et itérations UP comporte les quatre phases suivantes: Pré étude: définition du cadre du projet Élaboration: établissement d’un plan de projet et d’une architecture solide Construction: développement du système Transition: livraison du système aux utilisateurs finaux Il existe un certain nombre d’itérations à l’intérieur de chaque phase. Une itération représente un cycle de développement logiciel complet (analyse des besoins  version exécutable)

Cycle de vie Pré étude Élaboration Construction Transition Modélisation métier Exigences Analyse et conception Implémentation Tests Déploiement Itération préliminaire Itér n Itér n+1 Itér n+2 Itér m Itér m+1 Itér 1 Itér 2

Phases Pré étude : On définit le cadre du système et on délimite la portée du projet. Ce cadre comprend: Les critères de réussite La mise en évidence des risques Les estimations des ressources nécessaires Un plan de phase qui contient un planning des principaux jalons Un prototype exécutable validant le concept Élaboration: consiste à Analyser le domaine du problème Établir une architecture solide Développer le plan du projet Éliminer les éléments à risques pour le projet

Phases Construction: On développe un produit complet et prêt à transiter vers les utilisateurs, de manière itérative et incrémentale Transition: au cours de cette phase on déploie le logiciel pour les utilisateurs, on réajuste le système en corrigeant les éventuels bugs ou on achève certains fonctionnalités qui avaient été remises à plus tard

Workflows et processus Modélisation métier décrit la structure et la dynamique de l’entreprise Exigences décrit la méthode basée sur les cas d’utilisation pour saisir et organiser les exigences Analyse et conception décrit les différentes vues d’une architecture Implémentation prend en compte le développement logiciel, les tests unitaires et l’intégration Tests décrit les cas de test, les procédures et les métriques de recherche d’erreur Déploiement couvre la configuration du système à livrer Gestion de configuration Contrôle les modification et maintient les artefacts d’un projet Gestion de projet Décrit différents stratégies de travail avec un processus itératif Environnement Couvre l’infrastructure nécessaire demandée pour développer un système

Workflows et artefacts Expression des besoins Vision du projet Spécifications Modèle des cas d’utilisation Spécifications supplémentaires Glossaire Analyse Modèle du domaine Conception Modèle de conception Architecture logicielle Modèle de données Implémentation Modèle d’implémentation Tests Modèle de tests Déploiement Modèle de déploiement Gestion de projets Plan de développement Environnement Cas de développement

UP est Itératif et incrémental Le développement d’un logiciel nécessite qu’on le découpe en plusieurs petits projets. Chaque projet représente une itération qui donne lieu à un incrément. Une itération désigne la succession des activités de développement un incrément correspond aux stades de développement du produit

UP est piloté par les uses cases Pour servir les attentes des utilisateurs, On centre le processus de développement sur leurs besoins. On fait apparaître ces besoins à l’aide de la technique des cas d’utilisation : en capturant les besoins fonctionnels d’un système en orientant le travail de chaque itération vont guider le processus à travers l’utilisation des différents modèles UML qui représentent le système.

Modèle d’implémentation Modèle d’architecture Diagramme des Uses Case Cahier des charges Analysés par Modèle du domaine Conçus par Modèle de conception Réalisés par Modèle d’implémentation Modèle d’architecture Structurés par Testés par Modèle de tests Diagramme des Uses Case Modèle de déploiement Déployés par

UP est centré sur l’architecture l’architecture doit prévoir la réalisation de tous les uses case et doit évoluer avec eux. Elle le fait en tenant compte de facteurs tels que: La plateforme d’exécution Matériel, système, BD, réseau,etc. Les composants réutilisables Librairies, caisse à outils, composants du commerce, etc. Les considérations de déploiement et les besoins non fonctionnels La performance, la fiabilité, la robustesse, etc.

UP est piloté par les risques Un risque est un événement redouté dont l’occurrence est plus ou moins prévisible. Le pilotage par les risques c’est: Analyser les risques potentiels au plus tôt Hiérarchiser les risques Associer un ensemble de uses case à chaque risque Déclencher les itérations selon la criticité des uses cases qu’elles regroupent UP propose une gestion des risques. Ce qui constitue une avancée significative.

Les adaptations de UP UP est un processus générique de développement. Il doit être adaptée au contexte du projet, de l’équipe et de l’organisation concernée. Il existe donc des adaptations d’UP dont les plus connues sont: Le Rational Unified Process (RUP) L’eXtreme Programming (XP) Le Two Tracks Unified Process (2TUP)

Two Track Unified Process Cycle en Y Two Track Unified Process

Définition 2TUP est un processus UP apportant une réponse aux contraintes de changement continuel des SI: fonctionnel et technique 2 Track: processus suivant deux chemins Fonctionnel Architecture Technique SI Contraintes fonctionnelles Contraintes techniques

Exemples Une entreprise modifie son catalogue de produit en imposant de nouvelles règles de tarification  évolution fonctionnelle. Cette même entreprise décide de rendre accessible son catalogue via le WEB  évolution technique. Cette entreprise décide finalement de fusionner son catalogue avec une autre entreprise du même secteur évolution fonctionnelles et techniques.

Cycle en Y La réalisation du système consiste à fusionner les résultats des deux évolutions fonctionnelle et technique: ce qui conduit à un processus de développement en forme de Y

Conception préliminaire Cycle en Y Contraintes fonctionnelles Branche fonctionnelle Branche technique Contraintes techniques Y Capture des besoins fonctionnels Capture des besoins techniques Analyse Conception générique Recette Conception préliminaire Codage et tests Conception détaillée prototype

Cycle en Y La branche gauche (fonctionnelle) du Y Capture des besoins fonctionnels Produit un modèle des besoins focalisée sur le métier des utilisateurs Qualifie au plus tôt le risque de produire un système inadapté Permet à la maîtrise d’œuvre de consolider les spécifications et de vérifier la cohérence L’analyse Précise ce que l’on va réaliser en termes métier Le résultat de l’analyse ne dépend d’aucune technologie particulière

Cycle en Y La branche droite (architecture technique) du Y Capture des besoins techniques Recense toutes les contraintes et les choix dimensionnant la conception Identifie les outils et les matériels ainsi que les contraintes d’intégration avec l’existant La conception générique Définit les composants nécessaires à l’élaboration de l’architecture technique Construit le squelette du système et élimine les risques au niveau technique A pour objectif d’uniformiser et de réutiliser les mêmes mécanismes pour la plupart des systèmes Est indépendante des aspects fonctionnels

Cycle en Y La branche du milieu La conception préliminaire Intègre le modèle d’analyse dans l’architecture technique Trace la cartographie des composants du système à développer La conception détaillée Étudie comment réaliser chaque composant Codage Produit les composants et teste au fur et à mesure les unités de code réalisées Recette Valide les fonctions du système développé

Cycle en Y Les branches du «Y» produisent des modèles réutilisables La branche gauche capitalise la connaissance du métier de l’entreprise: les fonctions du système d’information sont indépendantes des solutions techniques utilisées. La branche droite capitalise le savoir faire technique: les techniques utilisées peuvent être réalisées indépendamment du besoin fonctionnel

La modélisation du système La connaissance d’un langage de modélisation comme UML La mise en œuvre d’un processus de développement adaptatif comme UP Ne disent pas ce que doit faire le système ni comment le modéliser ! Nous avons besoin de techniques pour le spécifier, l’analyser et le concevoir. c'est-à-dire de comprendre les objectifs du système avec ses règles et ses contraintes

Techniques de spécification des besoins Modélisation Techniques de spécification des besoins

Les cas d’utilisation Les cas d’utilisation sont une collection de scénarios de réussite et/ou d’échec. Ils décrivent la façon dont un acteur utilise un système pour atteindre un but. Ils sont de type boîte noire et décrivent un système en terme de comportement. Ce qu’il fera et non comment il le fera! Expliquez OMT, OOD, OOSE

Les scénarios Un scénario est un chemin particulier pris lors de l’exécution d’un use case Nominal - c’est le scénario typique de succès Alternatif – il correspond aux traitements alternatifs possibles D’échec – il recensent les échecs dans le déroulement d’une étape de scénario Expliquez OMT, OOD, OOSE

Identification des uses cases Comment identifier les uses cases ? Les Processus Métier Élémentaires servent à atteindre le but d’un utilisateur du système. Ils sont de niveau Objectif utilisateur et sont analogues aux cas d’utilisation d’un système. Recenser les PME, permet de découvrir l’ensemble des cas d’utilisation d’un système

Description des uses cases Seule la forme textuelle permet de décrire les cas d’utilisation. UML n’en propose aucune. Selon le niveau de précision, la rédaction d’un cas d’utilisation peut prendre deux formes: Résumée détaillée Quelle que soit la forme utilisée, on doit toujours se concentrer sur les intentions de l’utilisateur les responsabilités du système

Use case: Résumé Le format résumé décrit brièvement, le comportement du cas d’utilisation. Il ne mentionne que l’activité et les échecs les plus significatifs. On les élabore en étendant la liste des objectifs par acteur.

Use case: Détaillée Dans sa version étoffée: Titre Description Acteurs Portée Niveau Parties prenantes et intérêts Pré conditions et déclencheurs Scénario nominal Scénarios alternatifs Scénarios d’erreur Post conditions (garantie de succès et d’échec) Variantes de données et de technologies Contraintes IHM Contraintes non fonctionnelles Questions en suspens

Modèle des cas d’utilisation UML représente les cas d’utilisation par le diagramme de cas d’utilisation. On y montre les acteurs en relation avec les cas d’utilisation. Ce qui donne une vision spatiale et dynamique du système

Exemple: consulter une commande

Exemple: consulter une commande Titre Consulter commande Description Cette fonctionnalité permet à l'acteur ayant droit de consulter les commandes en cours ou archivés. Acteurs L'utilisateur Pré conditions L'acteur s'est authentifié sur le système. Il a choisit un contrat et un catalogue. Post conditions Les commandes sont consultées Déclencheurs L'acteur peut accéder à la consultation de commandes à partir du menu principal de la page d'accueil

Exemple: consulter une commande Description du traitement nominal 1. L'acteur sélectionne un client 2. l'acteur recherche une commande à partir d'un critère <<include>> Rechercher des commandes. 3. Le système affiche les commandes en cours et les commandes archivées associées au critère de recherche. 4. L'acteur peut sélectionner une commande pour consulter les détails. 5. Le système affiche les détails de la commande sélectionnée <<extend>> Consulter le détail d'une commande. Complément d'exigences fonctionnelles faut-il limiter la consultation uniquement aux services auxquels l'utilisateur à le droit ? La liste des commandes en cours est composée des éléments suivants : - la date de création de la commande (date d'enregistrement), - le numéro de la commande, lien vers la consultation détaillée d'une commande , - le code et le libellé du service, - le statut de la commande (relatif au processus), - l'état de la commande (relatif au processus). La liste des commandes archivée est composée des éléments suivants : - la date de création de la commande (date d'enregistrement), - le numéro de la commande, lien vers la consultation détaillée d'une commande , - le code et le libellé du service.

Exemple: consulter une commande Description des exceptions Sans objet. Description des traitements alternatifs Sans Objet Contraintes IHM Les commandes sont affichées par des tranches de 20. Les commandes en cours sont affichées avant les commandes archivées. Contraintes non fonctionnelles accès en moins de 5 s au service.

Techniques d’analyse et conception Modélisation Techniques d’analyse et conception

Les patterns Un pattern est une bonne pratique face à un problème courant. Il est souvent traduit dans la littérature française par «modèle», «motif», «solution abstraite» ou «patron» Un pattern est une capitalisation du savoir-faire et de l’expérience pour résoudre des problèmes récurrents intervenants dans les différents niveaux du processus: analyse (analysis pattern), architecture (architectural pattern) conception (design pattern) programmation (idiomes ou idiomatiques en français) C’est un moyen de partager la connaissance de la résolution d’un type de problème sous une forme « conceptuelle », mais ce n’est pas une solution implémentée.

Pourquoi les patterns Tout d’abord, pour ne pas réinventer, mais aussi pour : se concentrer sur de bons designs objets, apprendre en suivant de bons exemples, écrire du code facilement compréhensible par les autres programmeurs. Utiliser les DP apporte des avantages … Un vocabulaire commun, Une capitalisation de l’expérience Un niveau d’abstraction plus élevé qui permet d’élaborer des constructions logicielles de meilleure qualité Une réduction de la complexité Un guide/catalogue de solutions, … mais n’est pas sans inconvénients car cela nécessite Un effort de synthèse : reconnaître, abstraire… Un apprentissage à effectuer, une expérience.

Techniques d’analyse Objectifs Analyser les besoins, c’est rechercher les objets du domaine, leurs propriétés et leurs relations. Le diagramme de classe issu de cette activité représente: les classes conceptuelles ou les objets du domaine. les attributs de ces classes. les associations entre ces classes.

Techniques d’analyse Mode opératoire Pour chaque cas d’utilisation, on déroule les étapes des scénarios que l’on analyse: Pour identifier les classes du domaine. Pour rechercher les attributs de ces classes. Pour recherches les associations entre ces classes. Pour typer ces associations.

Techniques d’analyse Identification des classes Pour identifier les classes conceptuelles, plusieurs techniques existent: l’analyse linguistique. les listes de catégories. les classes de spécifications. les types de données non primitifs. les patterns d’analyse

Techniques d’analyse Les attributs Un attribut est la valeur d’une donnée logique d’un objet. Une commande par exemple à un type, une description et une date qui doivent être connus. La classe conceptuelle Commande doit donc avoir des attributs type, description et date

Techniques d’analyse Les associations Une association est une relation significative entre des classes On distingue plusieurs sortes d’associations : Les associations multiples La généralisation/spécialisation Les classes d’association L’agrégation L’association qualifiée L’association réflexive

Réalisation des cas d’utilisation Modélisation Réalisation des cas d’utilisation

Réalisation des cas d’utilisation Les opérations système Les opérations système gèrent les événements entrants Consulter commande :Utilisateur :Système Ces événements système entrants invoquent des opérations système. L’événement système consulterCommande invoque une opération système appelée consulterCommande () et ainsi de suite. consulterCommande()

Réalisation des cas d’utilisation Pour chaque cas d’utilisation, on liste toutes les événements système que l’on modélise. en analysant les opérations système en identifiant les classes conceptuelles qui collaborent pour les réaliser en affectant des responsabilités à chacune de ces classes en matérialisant les choix d’affectation des responsabilités dans un diagramme d’interaction

Réalisation des cas d’utilisation Les diagrammes d’interactions Quelque soit les problèmes de conception, on doit implémenter des méthodes pour les résoudre. Pour réaliser ce travail, les diagrammes d’interaction sont indispensables. Ils servent à représenter les actions réalisées par les objets en fonction de leurs responsabilités. Ces diagrammes sont de deux types: les diagrammes de séquence. les diagrammes de collaboration

Réalisation des cas d’utilisation Analyse: Une ligne article doit être créée et associée à une spécification produit et à la vente en cours. La quantité de la ligne article doit être renseignée. Responsabilité: qui doit créer la ligne article ? qui connaît la spécification d’article à associer à la ligne article ? qui doit transmettre la quantité à la ligne article ?

Techniques de conception L’activité de conception La spécification et l’analyse des besoins ont permis de définir quel système construire. L’activité de conception, s’intéresse à la façon de construire le système. Elle vise à construire une solution qui conforme aux besoins du système

Techniques de conception La conception orienté objet En conception, un système est vu comme une communauté d’objets qui collaborent entre eux. Ce mode de réflexion permet: d’identifier les objets qui contribuent à la réalisation d’un événement système. de définir les actions pour qu’ils s’acquittent de leurs responsabilités.

Techniques de conception Les responsabilités sont affectées aux classes et sont de deux types: Les responsabilités de Faire comme: Créer un objet ou faire un calcul. Déclencher une action sur un objet. Contrôler les activités d’un objet. Les responsabilités de Savoir comme: Connaître les données encapsulées. Connaître les objets connexes. Connaître les éléments à dériver ou à calculer

Techniques de conception Les classes de Jacobson les classes de conception identifiées peuvent être classifiées selon trois catégories, correspondant aux trois classes d’analyse de Jacobson : Les classes « boundary » jouent le rôle d’intermédiaires entres les acteurs externes au système et le coeur du système. Il s’agit des classes de présentations, d’interfaces avec d’autres systèmes ou pilotes de périphériques. Généralement on retrouve au moins une classe « boundary » par paire (acteur, cas d’utilisation). Les classes « entity » constituent l’abstraction du cas d’utilisation et correspondent plus ou moins aux entités identifiées dans la phase d’analyse système. Elles se traduisent souvent par des composants persistants. Les classes « control » permettent de découpler les deux types de classes précédentes. Elles contiennent la logique applicative, la coordination, l’enchaînement de tâches dans les systèmes.

Techniques de conception Quelques règles sont à respecter pour la mise en place de ces classes d’analyse : Les acteurs ne peuvent interagir qu’avec les boundary Les boundary peuvent interagir avec les control ou exceptionnellement avec d’autres boundary, mais jamais directement avec les entity Les control peuvent interagir avec les boundary, les entity ou d’autres control Les entity ne peuvent interagir qu’entre elles. (les control peuvent manipuler des entity, mais pas l’inverse) Ces classes apparaîtront pendant la phase où on passe des diagrammes d’analyse système aux premiers diagrammes de conception (éclatement des diagrammes de séquence ou de collaboration).

L’architecture logicielle et technique

Architecture L’architecture c’est « l’art de concevoir et de construire un bâtiment selon un esthétisme et des règles techniques déterminées. » Cette définition peut s’appliquer à la fabrication du logiciel. A l’instar d’un bâtiment, un logiciel est: structuré par un plan, illustré par une maquette, réalisé par des procédés et des outils adaptés.

Architecture L’architecture d’un système peut être vue selon deux angles principaux. La vue logique qui concerne l’organisation conceptuelle ou la structure du système. La vue de déploiement qui concerne l’organisation physique du système: Machines, OS, Réseaux, etc …

Architecture La vue logique ou l’architecture logicielle décrit: L’organisation générale d’un système. Les éléments qui le structurent et leurs interfaces. Les propriétés et les collaborations des éléments qui le composent. Elle contribue à une meilleure qualité du Logiciel en terme de: maintenance, évolutivité, réutilisation, performance, etc.

Architecture L’architecture par couches La présentation. On l’applique aux applications munies d’une interface graphique et manipulant des données. Elle a pour but de séparer les différentes logiques d’une application: La présentation. La logique applicative. Le domaine métier. L’accès aux des données.

Architecture (déploiement) La vue par niveau ou Tiers donne la vision physique d’un système. Elle distribue les couches logiques d’un système sur ses éléments physiques. Plusieurs de ces modèles ont vu le jour: Le modèle 1 Tiers. Le modèle 2 Tiers ou Client/Serveur ou Thick client. Le modèle 3 Tiers aussi appelé N-Tiers ou Thin client.

Architecture 1/3 Les applications tournaient sur des systèmes en temps partagé. Caractéristiques: Gros systèmes mêlant interfaces, règles métiers et données Terminaux passifs Avantages Administration performance sécurité Inconvénients Mode caractère peu convivial Ouverture vers d’autres systèmes Terminaux passifs Gros système

Architecture 2/3 L'architecture à deux niveaux (2-tiers) caractérise les systèmes clients/serveurs. Caractéristiques: Un SGBD et une application Avantages Permet de répartir la puissance machine sur les clients Mise en oeuvre du modèle de bases de données relationnelles Intégration inter-systèmes au niveau des données possibles Inconvénients Déploiement Maintenance, gestion des versions Les règles métiers réparties sur les deux composantes clients SGBDR

Architecture 3/3 Caractéristiques: Les 3 niveaux: Le client: le demandeur de ressources Le serveur d'application (appelé aussi middleware) chargé de fournir la ressource mais faisant appel à un autre serveur Le serveur secondaire (généralement un serveur de base de données, fichiers XML, annuaire LDAP, ...), fournissant un service au premier serveur Des normes de communication entre les niveaux clients Serveur d’application Ressources

Architecture N/3 La requête d'un client peut-être re-routée vers un autre serveur Différents serveurs peuvent accéder à une même base de données ou à un même serveur de données. Les différents serveurs peuvent être directement en communication (pour se synchroniser, se répartir les requêtes des clients, prendre la place d'un autre serveur défaillant, etc.).