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Typologie des modèles, outils et des méthodes de spécification en Génie Logicie

Typologie des modèles, outils et des méthodes de spécification en Génie Logiciel Bernard ESPINASSE Professeur à l'Université d'Aix-Marseille Plan • Typologie des modèles : analytiques, conceptuels, structurels, comportementaux • Typologie des outils informels ou semi-formels : • Dictionnaire de données, tables de décision, d'états-transitions • Diagrammes de flot de données, de structures, d'états-transitions, • Réseaux de Pétri et le Grafcet, • Modèle Entité-Association de base et étendu • Typologie des méthodes : fonctionnelles, systémiques, orientées objet Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 1 P r oblé m a t ique gé né r a le Modèles Outils Méthodes • Modèles = représentation abstraite de tout ou partie du réel • Outils = formalisme, langue permettant d'exprimer un modèle • Méthode = {modèle, outils} + démarche de mise en oeuvre Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 2 M odè le s pour la s pé c if ic a t ion e t la c onc e pt ion • modèles pour la spécification du logiciel : • exprimer les caractéristiques de l'objet à développer • selon une vue externe (comportement, propriété, contraintes) • modèles pour la conception du logiciel : • donner une description interne de l'objet à développer • la plus explicite possible (structure, comportement des composants) Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 3 Q ua lit é e t c la s s if ic a t ion de s m odè le s • Qualité générale d'un modèle • abstraction : permet de décrire le système sans faire référence aux détails de toutes ses parties • refinement : un sous-ensemble du modèle doit pouvoir être décrit à l'aide d'un autre modèle : • du même type (description progressive) • d'un autre type pour compléter la description ou exprimer un point de vue différent • lisibilité : le modèle doit être simple à interpréter (intérêt des représentations graphiques) • Classification des modèles • iconique : reproduction en miniature d'un objet réel (voiture, avion, maquette bâtiment, ... pour soufflerie) • analogique : exploitent une apparence physique différente du phénomène ou objet du réel (réseau électrique ... pour une suspension de voiture) • analytique : relations mathématiques et logiques pour représenter les lois physiques de l'objet • conceptuels : emploi de symboles pour la représentation des aspects qualitatifs. Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 4 M odè le s a na ly t ique s • très répandus et très variés • utilisés pour prédire ou estimer (partiellement) le comportement de l'objet • utilisés comme moyen de validation • classification des modèles analytiques (Wilson 86) : statique dynamique déterministe non déterministe relations algébriques relations stochastiques relations statistiques et probabilistes relations différentielles modèles dépendants du temps modèles indépendants du temps Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 5 M odè le s c onc e pt ue ls permettent de : • clarifier une situation (organigramme d'une société) • illustrer un concept (boucle de rétroaction) • définir des relations entre entités d'une structure (circulation de flux d'information) • définir une méthode • classification des modèles conceptuels (Wilson 86) : structurel comportemental activités données vertical horizontal continu discret Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 6 Outils pour développer des Modèles de structures et de comportements • Outils pour des modèles de structures • pour les activités : diagramme de flots de données (DFD) • pour les données : diagramme de Jackson, Entité-Association, modèles objets,... • pour les fonctions : diagrammes hiérarchiques de fonctions, Process Structure Graph (DARTS), diagramme de Booch,... • Outils pour des modèles de comportement • mathématiques : décrit le domaine des variables d'entrée et de sorties et la transformation des entrée vers les sorties • formels : langage Z, modèle explicite dans VDM (Vienna Development Method -IBM Vienne),... • speudo-code • automates à états finis • state charts (Harel 87) • réseaux de Pétri Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 7 P r é s e nt a t ions f or m a t é e s • spécifications écrites uniquement en langage naturel (même respectent plans types normalisés : STD 830, DoD 2167-A) posent des problèmes de non cohérence, d'ambiguïté, de non complétude => présentations formatées les plus connues : • le dictionnaire de données • les tables de décision, les tables d'état-transition D ic t ionna ir e de s donné e s ou glos s a ir e • spécifications des données utilisées aux différents niveaux d'analyse et de conception • contient en général les définitions des termes utilisés classées par ordre alphabétique • présente des sigles, codes ou symboles employés dans les documents, précise les synonymes, alias. • permet de définir la structure d'une donnée (notation syntaxique stricte - Naur-Backus) • peut intégrer des informations sur les fichiers contenant les données et les processus qui les utilisent • peut indiquer le nombre des versions stockées (pour chaque information) avec dates de création ou de modification Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 8 T a ble de dé c is ion • représentation tabulaire de tous les cas des valeurs d'entrée d'un processus et des valeurs de sortie correspondant à chacune de ces combinaisons • adaptée à la spécification de systèmes dont les sorties sont, à tout moment, uniquement définies par les entrées : condition 1 O O O O N N N N condition 2 O O N N O O N N condition 3 O N O N O N O N action 1 X X X X action 2 X action 3 X action 4 X T a ble é t a t s - t r a ns it ions • composée de colonnes représentant les différents états du système • pour chaque état, les événements qui provoquent des transitions d'un état à un autre, les actions à effectuer et l'état suivant pour chaque transition • adaptée à la spécification de systèmes dont les sorties sont déterminées par les entrées et l'historique des états antérieurs • représentation similaire : matrice états-transitions Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 9 O ut ils gr a phique s ou s e m i- f or m e lle s • favorisent communication entre développeurs du système et futurs utilisateurs de celui-ci • introduisent un aspect formel • en général accompagné de "textes" informels => techniques "semi-formelles" • outils graphiques ou semi-formels les plus utilisés : • les diagrammes de flot de données (DFD) • les diagrammes de structures • les diagrammes d'états-transitions • les réseaux de Pétri et le Grafcet • l'Entité-Association de base et étendu Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 10 Diagrammes de flots de données (DFD) : Data Flow Diagrams) • notationS : Myers (1975), Yourdon (1975), Constantine&Yourdon (1979) • intégrés dans diverses méthodes • utilisés pour la modélisation des traitements • permettent de montrer comment chaque processus transforme ses entrées (flots de données entrants) en sorties correspondantes (flots de données sortants) • concepts majeurs : • noeud processus • arc orienté : flot de données • dépôt de donnée : stockage de données = regroupements de données utilisables par tout processus • souvent accompagnés de diagrammes de contexte présentant les échanges de flots de données avec les acteurs extérieurs au système à modéliser • bien adaptés à la description de systèmes réactifs (systèmes toujours prêts à réagir à l'arrivée de données) Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 11 Exemple de Diagramme de flots de données • le processus "Évaluation" prend en compte des critères obtenus à partir du flux entrant des "Critères de sélection" pour évaluer une proposition rangée dans la zone de stockage "proposition" par rapport à un projet rangé dans la zone de stockage "projet". • la note attribuée (flux sortant) est rangée dans la zone de stockage "proposition". Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 12 Exemple de Diagramme de contexte associé à un DFD Le diagramme de contexte permet de présenter les échanges de flots de données avec les acteurs extérieurs au système à modéliser : • le flux entrant correspondant aux "critères de sélection" provient d'un acteur extérieur "responsable du projet" • une "société de service" est aussi un acteur extérieur qui fournit une proposition. Typologie des Outils et Méthodes de spécification en Génie Logiciel - Bernard ESPINASSE - © - 13 Diagrammes de structure : Structured Charts • introduits par Constantine, Yourdon & Myers (1979) • uploads/Ingenierie_Lourd/ exp-gl3-mod.pdf