Smantique d' UML, MOF

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Sémantique d' UML, MOF

• Laurent Henocque
• http//laurent.henocque.free.fr/
• Enseignant Chercheur ESIL/INFO France
• http//laurent.henocque.perso.esil.univmed.fr/
• mis à jour en Novembre 2007

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Licence Creative Commons

• Cette création est mise à disposition selon le
  Contrat Paternité-Partage des Conditions
  Initiales à l'Identique 2.0 France disponible en
  ligne
• http//creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/fr/
  
• ou par courrier postal à Creative Commons, 559
  Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305,
  USA.

3
Références Normatives

• L'infrastructure UML
• http//www.omg.org/cgi-bin/doc?formal/05-07-05
• La superstructure UML
• http//www.omg.org/cgi-bin/doc?formal/05-07-04
• OCL
• http//www.omg.org/cgi-bin/doc?ptc/05-06-06

4
Autres références

• Ce support de cours s'appuie sur des exemples
  concrets mis à disposition librement sur internet
  par différentes sources
• http//www.rational.com
• http//www.visualuml.com
• http//uml.free.fr
• http//http//www.sparxsystems.com.au/resources/um
  l2_tutorial/index.html

5
Objectifs

• Présenter l'organisation d'UML sur la base de
  couches d'abstractions successives et illustrer
  l'utilisation bootstrappée de la méthode

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Préambule

• UML est un formalisme de modélisation dont la
  sémantique et la syntaxe sont formellement
  décrites
• UML permet de décrire des modèles possédant
  également cette propriété
• La méthode est "bootstrappée" un fragment
  essentiel d'UML (le méta méta modèle) est utilisé
  pour "auto" décrire la méthode (via un méta
  modèle)
• Seul le méta méta modèle est dépourvu de
  justifications autres qu'intuitives

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Modélisation Syntaxe

• Une méthode de modélisation permet de définir des
  syntaxes
• Une syntaxe décrit un ensemble (infini) de
  constructions possibles
• Par exemple, un modèle décrira que tous les
  véhicules ont des roues, éventuellement un
  moteur, de type diesel ou essence, etc...

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Modélisation Syntaxe sous contraintes

• Par un relatif abus de langage, la documentation
  UML place sous la rubrique sémantique les règles
  de bonne formation (well formedness rules) qui
  s'ajoutent aux descriptions essentiellement
  graphiques
• Dans ce cadre figurent les contraintes
  additionnelles portant sur le modèle (dites de
  bonne formation) par exemple le fait qu'une
  voiture de plus de 150 chevaux possède exactement
  des freins à disque ventilés

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4 niveaux de modélisation
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Niveau 1 les instances ou objets

• Les instances sont les objets actuellement
  réalisés lors de l'exécution d'un programme
• Le rôle du modèle est de définir quelles sont les
  états possibles et admissibles des objets
  manipulés par l'application à tout moment

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Niveau 1 les données

• Les instances sont les objets réalisés lors de
  l'exécution d'un programme, ou stockées dans des
  bases de données
• Imaginons un système de gestion de données
  boursières. La base conserve les données
  numériques associées aux actions
• Action("Air France", 3.78)
• Action("TF1",7.47)
• ...

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Niveau 2 le modèle

• C'est la description des classes, de leurs
  relations, et des contraintes qui servent de
  "modèle" pour la création d'instances du niveau 1
• L'utilisation d'un modèle permet de contrôler la
  validité des états du système, et de le documenter

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Niveau 2 le modèle

• Record"Action",
• Champ(1,"société",String),
• Champ(2,"prix",Num)
• Action("Air France", 3.78)
• Action("TF1",7.47)
• ...

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Niveau 3 le méta modèle

• Le méta modèle définit ce qu'il est possible de
  modéliser.
• C'est un modèle également, décrit avec un
  fragment d'UML, dont les classes portent les noms
  de "Class", "Relation", ...

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Niveau 3 le méta modèle

• MetaClass"Record",
• MetaAttr("NomClasse",String),
• MetaAttr("Champs",listltChampgt)
• MetaClass"Champ",
• Metaattr("num",int),
• Metaattr("nom",String),
• Metaattr("type",Type)
• .

Record"Action", Champ(1,"nom",String), Champ(2,
"prix",Num)
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Niveau 4 le méta méta modèle

• Le méta méta modèle est le langage de définition
  du méta modèle.
• Il est donné sans justification par un ensemble
  réduit de primitives
• Le langage permettant de décrire le méta modèle
  doit être auto explicatif un ensemble minimal
  de primitives capable de "s'autodécrire".

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Niveau 4 le méta méta modèle

• Par exemple une grammaire BNF
• MM-gtMC
• MC-gt"MetaClass" "" SC "," MA""
• MA-gt"MetaAttr" "(" SC "," Ident ")"
• SC -gt "\"" Ident "\""
• MetaClass"Record",
• MetaAttr("NomClasse",String),
• MetaAttr("Champs",listltChampgt)

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Niveau 4 méta méta modèle UML

• Dans le cas d'UML, le méta méta modèle est un
  fragment minimal des diagrammes de classes,
  complété par le langage de contraintes (logique)
  OCL
• Un exemple d'un tel méta méta modèle est le
  langage MML OCL

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MML Méta Modeling Language

• On décrit UML avec un fragment de celle-ci
• Ce fragment doit avoir des propriétés
  intéressantes
• c'est le plus petit fragment possible capable de
  se décrire lui-même tout en permettant de décrire
  UML
• MML est un exemple d'une telle tentative
• http//www.cs.york.ac.uk/puml/
• http//citeseer.ist.psu.edu/674312.html

20
Méta méta modèle UML éléments fondamentaux
21
Le méta modèle UML

• Comprendre la spécification de la méthode UML

22
Le méta Modèle UML

• Le méta modèle décrit donc ce que l'on peut
  modéliser.
• Il est documenté par UML et forme le manuel de
  référence d'UML
• UML n'est assortie de recommandations graphiques
  que pour la forme la seule loi est celle
  définie par le méta modèle, indépendamment des
  artéfacts graphiques choisis

23
Fragment du méta modèle UML les classes
24
Le Métamodèle syntaxe des modèles
25
Organisation du méta modèle les Packages
26
Packages fondamentaux de "Foundation"

• Structure statique des modèles

27
Core Backbone 1
28
Core Backbone 2
29
Core Associations 1
30
Core Associations 2
31
Core Dépendances
32
Core Classifieurs
33
Core Elements auxiliaires
34
OCL Règles de bonne formation
35
Core Semantics exemple 1

• 2 No Attributes may have the same name within a
  Classifier.
• (Unicité des noms d'attributs dans un Classifier)
• self.feature-gt
• select(a a.oclIsKindOf(Attribute))-gt
• forAll(p,q p.nameq.name implies pq)

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Core Semantics exemple 2

• No BehavioralFeature of the same kind may match
  the same signature in a Classifier. (Deux
  "méthodes" ne peuvent avoir la même signature)
• self.feature-gtforAll(f, g ((
• (f.oclIsKindOf(Operation) and g.oclIsKindOf(Operat
  ion)) or
• (f.oclIsKindOf(Method) and g.oclIsKindOf(Method))
  or
• (f.oclIsKindOf(Reception) and g.oclIsKindOf(Recept
  ion))
• ) and
• f.oclAsType(BehavioralFeature).matchesSignature(g)
  
• )implies f g)

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Abstraction

• Une abstraction est une relation de dépendance
  entre deux éléments ou ensembles d'éléments qui
  représentent le même concept à deux niveaux
  d'abstraction, ou selon différents points de vue
• Attributs mapping
• Stéréotypes derive, realize, refine, and
  trace

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lt un extrait de la documentation gt

• In the metamodel, an Abstraction is a Dependency
  in which there is a mapping between the supplier
  and the client. Depending on the specific
  stereotype of Abstraction, the mapping may be
  formal or informal, and it may be unidirectional
  or bidirectional.
• If an Abstraction element has more than one
  client element, the supplier element maps into
  the set of client elements as a group. For
  example, an analysis-level class might be split
  into several design-level classes. The situation
  is similar if there is more than one supplier
  element.

39
Artifact

• Un "Artifact" représente un élément physique
  d'information utilisé ou produit par le processus
  du développement logiciel
• Par exemple les modèles, les sources, les
  scripts et les fichiers binaires exécutables.
• Un "Artifact" peut constituer l'implémentation
  d'un composant déployable

40
Artifact

• Un artifact est un classifier muni d'une
  agrégation optionnelle avec un ou plusieurs
  composants
• En tant que Classifieurs, les Artéfacts peuvent
  avoir des attributs qui représentent leurs
  propriétés ( par exemple l'attribut read-only
  ou l'opération check in).
• Associations implementation le composant
  déployable implanté par cet artifact
• Les stereotypes de Artifact sont file, les sous
  classes de file (executable, source,
  library, et document), et table. Ces
  stereotypes peuvent être sous classés (e.g.,
  jarFile pour les archives Java).

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lt un extrait de la documentation gt

• It should be noted that sometimes Artifacts may
  need to be linked to Classifiers directly,
  without introducing a Component.
• For instance, in the context of code generation,
  the resulting Artifacts (source code files) are
  never deployed as Components.
• In that case, a derive Dependency can be used
  between the Classifier(s) and the generated
  Artifact.

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Association

• Une association définit une relation sémantique
  entre classifieurs. Ses instances (des "Link"s)
  sont des ensembles de tuples
• Dans le méta modèle, une association est la
  déclaration d'une relation sémantique entre deux
  classifieurs, tels que des classes. Une
  association a au moins deux extrémités
  (AssociationEnd), chacune connectée à un
  classifieur

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Association (2)

• Attributs name
• Associations connection
• Stéréotypes implicit
• Contraintes standard xor (une seule association
  est réalisée pour chaque instance associée)
• Tagged Values persistence le lien survit il à
  la disparition de ses extrémités
• Features héritables connection
• Features non héritables name (unique), isRoot,
  isLeaf, isAbstract (liés au modèle entier)

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AssociationClass

• C'est une association qui est aussi une classe
  elle possède ses propres "features".

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AssociationEnd Attributs

• aggregation (none, aggregate,composite),
• changeability (changeable, frozen, addOnly),
• ordering (unordered, ordered),
• isNavigable (true, false),
• multiplicity
• name
• targetScope (instance,classifier)
• visibility

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AssociationEnd

• Une des extrémités d'une association. Elle est
  reliée à un classifieur, mais porte aussi les
  informations associées aux rôles (nom,
  cardinalités, etc)
• Stéréotypes association (le défaut), global (la
  cible est une variable globale), local (la cible
  est une variable locale), parameter (la cible est
  un paramètre), self (la cible est l'objet support
  "this")

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AssociationEnd associations

• qualifier liste d'attributs de qualification
• specification un ou plusieurs qualifieurs qui
  définissent l'interface de programmation minimale
  qui doit être supportée par la cible quand
  l'association est traversée
• participant le classifieur cible
• extrémité anonyme de composite l'association
  qui possède ce "end"

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Attribute

• Etc ...