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UML - Classes et objets
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Modélisation d'un objet
La modélisation objet consiste à créer une représentation abstraite, sous forme d'objets, d'entités ayant une existence matérielle (arbre, personne, téléphone, ...) ou bien virtuelle (sécurité sociale, compte bancaire, ...). Un objet est caractérisé par plusieurs notions:
- Les attributs (on parle parfois de propriétés): Il s'agit des données caractérisant l'objet. Ce sont des variables stockant des informations d'état de l'objet
- Les méthodes (appelées parfois fonctions membres): Les méthodes d'un objet caractérisent son comportement, c'est-à-dire l'ensemble des actions (appelées opérations) que l'objet est à même de réaliser. Ces opérations permettent de faire réagir l'objet aux sollicitations extérieures (ou d'agir sur les autres objets). De plus, les opérations sont étroitement liées aux attributs, car leurs actions peuvent dépendre des valeurs des attributs, ou bien les modifier
- L'identité: L'objet possède une identité, qui permet de le distinguer des autres objets, indépendamment de son état. On construit généralement cette identité grâce à un identifiant découlant naturellement du problème (par exemple un produit pourra être repéré par un code, une voiture par un numéro de série, ...)
Les attributs d'un objet
Les attributs (propriétés) d'un objet représentent ses caractéristiques. L'ensemble des valeurs des attributs d'un objet constituent son état. UML propose de représenter les attributs d'un objet et les valeurs associées de la manière suivante :
Les liens entre objets
Dans l'approche objet, les objets ne sont pas des corps inertes isolés. Bien au contraire, même s'ils possèdent leurs caractéristiques propres par l'intermédiaire des valeurs de leurs attributs (ce qui constitue ce que l'on appelle l'état), ils ont la possibilité d'interagir entre-eux grâce à leurs méthodes. UML propose de représenter les liens qui existent entre les objets grâce à un trait continu.
Un lien existe dès lors qu'un objet possède une visibilité vis-à-vis d'un autre, c'est-à-dire lorsqu'un objet a un rapport direct avec un autre (appartenance, utilisation, communication, ...).
Il est de plus possible d'ajouter des commentaires sur le modèle sous forme de notes. Une note est représentée par un rectangle dont le coin supérieur droit est replié. Pour relier une note à un objet il faut utiliser un trait discontinu (en pointillés).
Modèlisation d'une classe
On appelle classe la structure d'un objet, c'est-à-dire la déclaration de l'ensemble des entités qui composeront un objet. Un objet est donc "issu" d'une classe, c'est le produit qui sort d'un moule. En réalité on dit qu'un objet est une instanciation d'une classe, c'est la raison pour laquelle on pourra parler indifféremment d'objet ou d'instance (éventuellement d'occurrence).
Une classe est composée:
- d'attributs: il s'agit des données, dont les valeurs représentent l'état de l'objet
- Les méthodes : il s'agit des opérations applicables aux objets
Si on définit la classe voiture, les objets Peugeot 406, Volkswagen Golf seront des instanciations de cette classe. Il pourra éventuellement exister plusieurs objets Peugeot 406, différenciés par leur numéro de série.
Mieux, deux instanciations de classes pourront avoir tous leurs attributs égaux sans pour autant être un seul et même objet (c'est la différence entre état et identité). C'est le cas dans le monde réel, deux T-shirts peuvent être strictement identique (avoir le même état) et pourtant ils sont distincts (ils ont chacun leur identité propre). D'ailleurs en les mélangeant il serait impossible de les distinguer...
Une classe se représente avec UML sous forme d'un rectangle divisé en trois sections. Le premier contient le nom donné à la classe (non souligné). Les attributs d'une classe sont définis par un nom, un type (éventuellement une valeur par défaut, c'est-à-dire une valeur affectée à la propriété lors de l'instanciation) dans le second compartiment. Les opérations sont répertoriées dans le troisième volet du rectangle.
La visibilité des attributs
L'un des principaux concepts du paradigme objet est l'encapsulation. L'encapsulation est un mécanisme consistant à rassembler les données et les méthodes au sein d'une structure en cachant l'implémentation de l'objet, c'est-à-dire en empêchant l'accès aux données par un autre moyen que les services proposés. L'encapsulation permet donc de garantir l'intègrité des données contenues dans l'objet.
En effet, la programmation orientée objet permet de cacher l'implémentation d'un objet en ne lui permettant d'accèder aux attributs uniquement par l'intermédiaire de méthodes crées à cet effet (on parle d'interface).
Il est ainsi possible de définir des niveaux d'encapsulation, afin de définir le type de classe ayant accès aux attributs.
On parle de niveau de visibilité des éléments de la classe. Ces niveaux de visibilité définissent les droits d'accès aux données selon que l'on y accède par une méthode de la classe elle-même, d'une classe héritière, ou bien d'une classe quelconque. Il existe trois niveaux de visibilité
- publique: Les fonctions de toutes les classes peuvent accéder aux données ou aux méthodes d'une classe définie avec le niveau de visibilité public. Il s'agit du plus bas niveau de protection des données
- protégée: l'accès aux données est réservé aux fonctions des classes héritieres, c'est-à-dire par les fonctions membres de la classe ainsi que des classes dérivées
- privée: l'accès aux données est limité aux méthodes de la classe elle-même. Il s'agit du niveau de protection des données le plus élevé
La notation UML permet de représenter le niveau de visibilité des attributs de façon graphique en faisant précéder le nom de chaque attribut par un caractère représentant la visibilité:
- + défini un attribut public
- # défini un attribut protégé
- - défini un attribut privé
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