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Z. Alimazighi- Modèle Objet 1. CONSTATS : INCAPACITE HUMAINE A MAITRISER LA COMPLEXITE CROISSANTE...
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Z. Alimazighi- Modèle Objet 1
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CONSTATS : INCAPACITE HUMAINE A MAITRISER LA COMPLEXITE
CROISSANTE DES LOGICIELS L ’ACCROISSEMENT DE LA PUISSANCE DES ORDINATEURS,
ALLIE A LA VULGARISATION DE L ’INFORMATIQUE A PERMIS LE DEVELOPPEMENT D ’APPLICATIONS GERANT DES TYPES COMPLEXES DE DONNEES (applications multimédia)
LIMITES DES SYSTEMES RELATIONNELS
NECESSITE DE LA DEFINITION D ’UN NOUVEL ENVIRONNEMENT DE PROGRAMMATION
TROIS REPONSES BD ORIENTEES OBJET METHODES D ’ANALYSE SI ORIENTE OBJET
Z. Alimazighi- Modèle Objet 2
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ORIGINE DE L ’APPROCHE OBJET
DOMAINES DU GENIE LOGICIEL ET INTELLIGENCE ARTIFICIELLE
CONCEPTS D ’OBJET, DE CLASSES, ET D ’HERITAGE SONT APPARUS DANS LES LANGAGES SIMULA, SMALLTALK (67-72)PLUS TARD IL YA EU EIFFEL ET DES EXTENSIONS OBJET DE C ET LISP (C++, OBJECTIVE C, COMMON LISP OBJECT SYSTEM).
CONCEPT D ’OBJET A ETE UTILISE COMME MOYEN DE REPRESENTATION DES CONNAISSANCES DANS L ’IA. LE FORMALISME DES « FRAMES » PROPOSES PAR MINSKY en 1975
A ETE PRECURSEUR EN LA MATIERE.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 3
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Première génération- Fortran I- Algol
Deuxième générationLangages procéduraux:
Fortran II, Algol 60, Cobol, Lisp
Troisième générationLangages modulaires :
Algol 68, Pascal, SIMULA, ADA
Quatrième générationLangages orientés objetSmaltalk, C++, Java ...
Expressions mathématiques :Forte dépendance vis-à-vis de la
machine: programme non portable
Structures de blocs/ sous-programmes (signature + corps)
pas de protection d ’accès aux données car visibilité implicite
Module : signature : nom, liste d ’importation, liste d ’exportation : masquage de l ’information mais structure figée à la compilation.
Module = collection logique d ’objets : les procédures sont rattachées aux objets
Z. Alimazighi- Modèle Objet 4
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Les 2ième et 3ième génération de langage obéissent au principe de la programmation structurée :
APPLICATION 1 APPLICATION 2
Définition de types et variables
Définition de procédures
Programme principal qui appelle les procédures
Z. Alimazighi- Modèle Objet 5
Données
Opérations
Programme
Données
Opérations
Programme
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Limites de la programmation structurée : lorsque données et procédures doivent
être partagées par plusieurs programmes
lorsque les données évoluent
Programmation à objets
Z. Alimazighi- Modèle Objet 6
PROGRAMME PROGRAMME
Données
Opérations
Données
Opérations
Données
Opérations
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CAPACITE DU MODELE A DECRIRE NATURELLEMENT LES OBJETS DU MONDE REEL.
ENSEMBLE DE CONCEPTS DESTINE A DECRIRE LES OBJETS ET LEURS ASSOCIATIONS.
IL N ’EXISTE PAS ENCORE DE VERITABLE CONSENSUS POUR UN STANDARD.
NOUS PRESENTONS UN ENSEMBLE MINIMAL DE CONCEPTS INSPIRE D ’UN ETAT DE L ’ART EN LA MATIERE.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 7
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LES ENTITES DU MONDE REEL SONT REPRESENTEES A L ’AIDE D ’UN CONCEPT UNIQUE : L ’OBJET.
TOUT OBJET EST DEFINI CONFORMEMENT A UN TYPE ABSTRAIT.
UN TYPE ABSTRAIT EST SPECIFIE PAR : UNE STRUCTURE DE DONNEES (ENSEMBLE DES
VALEURS POSSIBLES) UN ENSEMBLE D ’OPERATIONS (METHODES)
APPLICABLES A CES VALEURS.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 8
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OBJET ETAT
IDENTITE
COMPORTEMENT
ABSTRAIT CONCRET
APPLICATIONS CLASSIQUES :DUALITE DONNEES – TRAITEMENTS
APPROCHE OBJET :APPLICATION = ENSEMBLE D’OBJETSAYANT UN COMPORTEMENT ETECHANGEANT DES MESSAGES
ETAT : ENSEMBLE DE VALEURS D ’ATTRIBUTS = CONTENU INFORMATIONNEL
IDENTIFIANT : IDENTIFIE DE MANIERE UNIQUE UN OBJET ET N ’EST NI MODIFIABLE NI REUTILISABLE (INTERNE AU SYSTEME).
COMPORTEMENT: DIFFERENTS MESSAGES AUXQUELS L ’OBJET PEUT REAGIR.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 9
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IDENTIFIANT D ’UN OBJET : PROPRIETES D ’INVARIANCE ET D ’UNICITE NON GERE PAR LE PROGRAMMEUR
INITIALEMENT, L ’OID (OBJECT IDENTIFIER) ETAIT UN MECANISME DE DESIGNATION ET DE RESTITUTION : OID PHYSIQUE.
DANS LE DOMAINE DES BD, L ’OID REPOND A UN MECANISME DE SELECTION D ’OBJETS REPERTORIES VIA DES PREDICATS DE SELECTION. LES MECANISMES D ’ACCES AGISSENT SUR UN RESEAU D ’IDENTIFIANTS : OID LOGIQUE.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 10
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IDENTIFIANT D ’UN OBJET
PROPRIETES D ’IDENTITE ET D’EGALITE
IDENTITE DE DEUX OBJETS : DEUX OBJETS SONT IDENTIQUES S ’ILS ONT MEME IDENTIFIANT.
EGALITE DE DEUX OBJETS : DEUX OBJETS SONT EGAUX SI LEURS ETATS SONT EGAUX.
INTERET : EXISTENCE DE L ’OBJET INDEPENDEMMENT DE SON ETAT.
ON PEUT COMPRENDRE LA SEMANTIQUE DE MODIFICATION DE L ’OBJET COMME DES CHANGEMENTS D ’ETATS.
DEUX OBJETS DIFFERENTS PEUVENT AVOIR LE MEME ETAT.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 11
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IDENTIFIANT D ’UN OBJET : REMARQUES
L ’OBJET CONSERVE SON IDENTITE ET SES RELATIONS EVENTUELLES AVEC D ’AUTRES OBJETS NE SONT PAS REMISES EN CAUSE LORS DE CHANGEMENTS D ’ETATS (propriété d ’identité).
DANS LE MODELE RELATIONNEL, IL EST NECESSAIRE DE PREVOIR UN IDENTIFIANT ARTIFICIEL AFIN QUE LES RELATIONS AVES LES AUTRES OBJETS NE SOIENT PAS REMISES EN CAUSE.
DEUX OBJETS DISTINCTS PEUVENT ËTRE CARACTERISES PAR LE MEME ETAT (propriété d’égalité).
Exemple : Id1 : [nom : Golf, Marque : Wolswagen , Année : 1985]
Id2 : [nom : Golf, Marque : Wolswagen, Année : 1985]
Z. Alimazighi- Modèle Objet 12
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LE COMPORTEMENT IL REPRESENTE LA FACON DONT CELUI-CI REAGIT AUX
MESSAGES QUI LUI SONT ENVOYES
COMPORTEMENT = CONTRAINTES + OPERATIONS
CONTRAINTES : ETATS POSSIBLES ET CHANGEMENTS D ’ETATS
POSSIBLES DE L ’OBJET
OPERATIONS : MANIPULATION DES ETATS DE L ’OBJET = INTERFACE DE L ’OBJET, c-à-d L ’OBJET N ’EST ACCESSIBLE QU ’A TRAVERS SON INTERFACE.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 13
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TYPE D ’UN OBJET UN OBJET EST ATOMIQUE (OU PRIMITIF) SI SA VALEUR EST DEFINIE PAR
UN TYPE ATOMIQUE (ENTIER, CHAINE DE CARACTERES, TEXTE NON STRUCTURE).
UN OBJET EST COMPLEXE S’IL FAIT REFERENCE A D’AUTRES OBJETS
Définition plus formelle: Un objet O est un triplet O = (Id, V, M) id: identifiant, V:
valeur, M: comportement O est atomique si V a un type atomique O= (Id, A1, A2, …,An) O est complexe si V contient des identificateurs d’autres
objets
EXEMPLES D ’OBJETS- OBJET ATOMIQUE O1= (id1, 123), O2 = (id2, 234), O3 =(id3 , ‘ AHMED ’) , O4 = (id4, 7)- OBJET COMPLEXE O5 = (id5, {MATRICULE : id1, NOM : id3}) ; O6 = (id6, {NUMERO: id2, PUISSANCE : id4})O8 = (id8, set(id5, id6))
Z. Alimazighi- Modèle Objet 14
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TYPE ABSTRAIT DE DONNEES (TAD)
UN TYPE DE DONNEES ABSTRAIT PERMET DE DEFINIR DES OBJETS EN TERMES DE STRUCTURE DE DONNEES (ATTRIBUTS) ET DE COMPORTEMENT (METHODES).
UN TAD EST ENTIEREMENT DEFINI PAR :
Z. Alimazighi- Modèle Objet 15
INTERFACE OU PARTIE PUBLIQUE
- SPECIFICATION QUI DECRIT LES OPERATIONS VISIBLES PERMETTANT LA MANIPULATION DES OBJETS APPARTENANT AU TYPE
- REPRESENTATION DE LA STRUCTURE DE DONNEES
- IMPLEMENTATION QUI DECRIT LA REALISATION DES OPERATIONS
PARTIE PRIVEE OU CACHEE
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Z. Alimazighi- Modèle Objet 16
Package TDA-PILE IS
Type ELEMENT IS NATURAL RANGE 0..100
Type PILE IS (Taille : Positive : 20) IS Private
Procedure DEPILER (P: IN PILE; ELEM : OUT ELEMENT)
Procedure EMPILER (P : IN PILE; ELEM : IN ELEMENT)
Function PILE-VIDE (P : PILE) return Boolean ;
Function PILE-PLEINE (P: PILE) return Boolean ;
VIDE, PLEINE : exception ;
PRIVATE
Définition de la structure interne du type PILE (tableau, liste,..)
END TDA-PILE
Package Body TDA-PILE IS
….
END
Partie spécification publique
Partie spécification privée
Partie implémentation privée
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CLASSES
UNE CLASSE REGROUPE UN ENSEMBLE D ’OBJETS AYANT MEME STRUCTURE ET MEME COMPORTEMENT ( C-A-D DE MEME TYPE).
UNE CLASSE EST DECRITE A LA FOIS AU NIVEAU CONCEPTUEL (TYPE) ET AU NIVEAU INTERNE ( CORPS DES METHODES).
CLASSIFICATION D ’OBJETS : PROCESSUS DE CREATION DES CLASSES PAR REGROUPEMENT D ’OBJETS DE MEME NATURE.
INSTANCIATION D ’UNE CLASSE : PROCESSUS DE CREATION D ’UN OU PLUSIEURS OBJETS A PARTIR D ’UNE DESCRIPTION DE CLASSE.
UN OBJET EST INSTANCE D ’UNE OU PLUSIEURS CLASSES
Z. Alimazighi- Modèle Objet 17
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Remarques : Un objet ne peut exister individuellement dans le système, il est
nécessairement instance d’au moins uns classe Une classe n’est qu’une abstraction alors qu’un objet est une entité
concrète du système Une classe possède nécessairement une structure ; elle est décrite
par au moins un attribut autre que son nom. Une classe possède au moins deux méthodes : création et
suppression Une classe peut être elle même un objet: notion de méta-classe La différence entre classe et type : un type correspond à une
définition conceptuelle (spécification de la structure et des opérations applicables) alors qu’une classe englobe les aspects spécification et réalisation (corps des méthodes) : définition du type en intention alors que la définition de la classe est en extension.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 18
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Z. Alimazighi- Modèle Objet 19
EXEMPLE DE DESCRIPTION DE CLASSE
EMPLOYES
ATTRIBUTS
MATRICULE : Integer
NOM : String
PRENOM : String
AGE : Integer
SALAIRE : Real
METHODES
AUGMENTER-SALAIRE
( emp, incr)
EMBAUCHER (emp)
1702 BENMOHAMED AHMED 38 1200000
1704 ZEROUK MOHAMED 41 20 000
« INSTANCE - DE »
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ASSOCIATION :
RELATION ENTRE PLUSIEURS CLASSES, CARACTERISES PAR UN VERBE DECRIVANT CONCEPTUELLEMENT LES LIENS ENTRE LES OBJETS DE CES CLASSES.
CARACTERISTIQUES :
C1 C2
1-1 : CHAQUE OBJET DE C1 EST CONNECTE AU PLUS A UN OBJET DE C2 ET RECIPROQUEMENT.
1-N : CHAQUE OBJET DE C1 EST CONNECTE A ZERO, UN OU PLUSIEURS OBJETS DE C2. CHAQUE OBJET DE C2 EST CONNECTE AU PLUS A UN OBJET DE C1.
M-N : CHAQUE OBJET DE C1 EST CONNECTE A PLUSIEURS OBJETS DE C2 ET
CHAQUE OBJET DE C2 EST CONNECTE A PLUSIEURS OBJETS DE C1.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 20
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LIEN DE COMPOSITION ( OU D ’AGREGATION)
IL ETABLIT UN LIEN STRUCTUREL ENTRE OBJET COMPOSE ET OBJET (s) COMPOSANT (s) OU VALEURS.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 21
- COMPOSITION SIMPLE
ENTRE UNE CLASSE ET DES DOMAINES DE VALEURS
PERSONNE
CLASSE PERSONNE
ATTRIBUT
NOM : String
AGE : Integer
ENTRE DEUX CLASSES
CLIENT
COMPTE
CLASSE CLIENT
ATTRIBUT
ADRESSE : String
COMPTE : COMPTES
- COMPOSITION MULTIPLE
COMMANDE
LIGNE DE COMMANDE
CLASSE COMMANDE
ATTRIBUT
LIGNES : SET OF (LIGNE DE COMMANDE
OUVRAGE
CLASSE OUVRAGE
ATTRIBUT
AUTEURS : LISTE (CHAINE)
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Propriété de non partage : Un objet composant appartient à un et un seul objet composé
Propriété d’inclusion : son existence dépend de celle de l’objet composé
Propriété de similarité : les cycles de vie des objets composants et objet composé ont une durée similaire
La création d’un objet composé implique la création d’un au moins objet composant
La suppression d’un objet composé implique la suppression de tous les objets composants.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 22
Commande
Lignes de commandes
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Z. Alimazighi- Modèle Objet 23
Un lien de référence établit une relation de dépendance temporelle entre objet référençant et objet(s) référencé(s)
Référence simpleRéférence simple
Commande
Client
Référence multipleRéférence multiple
Affectation
Employé Projet
Véhicule
Option
Ouvrage
Auteur
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Z. Alimazighi- Modèle Objet 24
•Propriété de partage :Propriété de partage : Un objet référencé peut être partagé par plusieurs objets référençant
•Propriété d’inclusionPropriété d’inclusion : la cycle de vie d’un objet référençant est inclus dans celui de l’objet référencé
•Propriété de disparitéPropriété de disparité : le cycle de vie d’un objet référençant a généralement une durée inférieure à celui de l’objet référencé
•La création d’un objet référençant implique son rattachement à un ou au moins un objet référencé
•La suppression d’un objet référencé n’est possible que s’il n’existe plus d’objets le référençant
Commande
Client
Création
Suppression
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UTILISATION DES CONCEPTS DE SPECIALISATION / GENERALISATION POUR METTRE EN EVIDENCE DES SOUS-CLASSES AU SEIN D ’UNE CLASSE DITE GENERIQUE OU SUPERCLASSE.
LES LIENS ENTRE SUPERCLASSE ET SOUS-CLASSE SONT APPELES LIENS D ’HERITAGE.
SI UNE SOUS-CLASSE B HERITE D ’UNE SUPER CLASSE A ALORS : B HERITE DE LA STRUCTURE ET DU COMPORTEMENT DE A : PROPRIETES
IMPORTEES. B PEUT AVOIR DES PROPRIETES SPECIFIQUES (PROPRIETES LOCALES) QUI SONT :
COMPLEMENTS (STRUCTURELS ET/OU COMPORTEMENTALS) REDEFINITIONS (SURCHARGE)
L ’HERITAGE PEUT ETRE : SIMPLE : UNE CLASSE HERITE D ’UNE SEULE SUPERCLASSE MULTIPLE : UNE CLASSE HERITE DE PLUSIEURS SUPERCLASSES
INTERET DE L ’HERITAGE SPECIFICATION PAR NIVEAUX D ’ABSTRACTION CONCEPTION INCREMENTALE REUTILISATION DE SPECIFICATION DE CODE.
Z. Alimazighi- Modèle Objet 25
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La créationcréation d’un objet généralisé implique éventuellement la création d’objets spécialisés
La suppressionsuppression d’un objet généralisé implique la suppression de ses objets spécialisés
Propriété d’inclusion des identitésPropriété d’inclusion des identités : l’ensemble des identités de l’objet spécialisé est inclus dans celui de l’objet généralisé
Propriété d’inclusion des cycles de viePropriété d’inclusion des cycles de vie
Personne a:
Etudiant b:
Salarie s : Propriété d’inclusion des schémas de classePropriété d’inclusion des schémas de classe
Schéma (A) contient schéma (B)
Spécialisée Généralisée
Z. Alimazighi- Modèle Objet 26
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Elle restreint les possibilités d’existence d’instances de classes spécialisées pour chaque instance d’une classe généralisée
Disjonction Disjonction
Une contrainte de disjonction entre un ensemble de classes spécialisées exprime qu’à tout objet de la classe générale ne peut correspondre au plus qu’un seul objet spécialisée dans une de ces classes
Un véhicule est soit une voiture soit un camion soit autre chose
Z. Alimazighi- Modèle Objet 27
Véhicule
Voiture Camion
véhicule
voiture camion
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CouvertureCouverture
Une contrainte de couverture entre un ensemble de classes spécialisées exprime qu’à tout objet de la classe généralisée doit nécessairement correspondre au moins un objet spécialisé appartenant à une des classes
Une personne est soit un étudiant soit un salarié soit les deux
Z. Alimazighi- Modèle Objet 28
Personne
Etudiant salarié
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PartitionPartition
A tout objet de la classe généralisée doit nécessairement correspondre exactement un objet spécialisée appartenant à une des classes
C’est à la fois une disjonction et une couverture
Z. Alimazighi- Modèle Objet 29
Personne
Homme Femme
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LE POLYMORPHISME ET LA LIAISON DYNAMIQUE
Le polymorphisme est la faculté d ’une opération à pouvoir s ’appliquer à des objets de classes différentes.
- SURCHARGE : redéfinition d ’une opération avec un code différent
-LIAISON DYNAMIQUE :mécanisme de sélection de code d ’une opération à l ’exécution, en fonction de la classe d ’appartenance de l ’objet receveur
Z. Alimazighi- Modèle Objet 30
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LA GENERICITE
Le moyen de paramétrer une classe .Une classe générique est un modèle de classes.
Une classe générique a pour instances des classes
LA MODULARITE
Le module est une construction séparée.L ’utilisation de modules permet de contrôler la
complexité de grosses applications.La modularité est la propriété d ’un système qui
a été décomposé en ensemble de modules regroupant des abstractions logiquement reliées et faiblement couplés
Z. Alimazighi- Modèle Objet 31
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MODELISATION DE LA DYNAMIQUE
ORGANISATION DE SCHEMAS SOUS FORME D ’UNE HIERARCHIE DE CLASSES
MODELISATION D ’OBJETS COMPLEXES
INTEGRATION COMPLETE DES ASPECTS STRUCTURELS ET DES ASPECTS DYNAMIQUES
REUTILISATION DES COMPOSANTES DEJA CONSTRUITES GRACE AU CONCEPT D ’HERITAGE
Z. Alimazighi- Modèle Objet 32