6ème cours
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1. e la facilit et la qualit d utilisation e la facilit et le faible co t d entretien et de r paration e la facilit d adaptation a de nouveaux besoins e la dur e de vie utile Ce sont des caract ristiques communes tous les artefacts utilis s dans les soci t s humaines v hicules b timents appareils m nagers Comment obtenir ces qualit s C est le domaine de l ing nierie qui pour chaque domaine d activit d finit des crit res g n raux sur la compr hension r elle des besoins et des exigences des utilisateurs la repr sentation des besoins et des exigences l aide d un mod le qui puisse tre l objet de discussions entre les commanditaires les usagers et les ing nieurs la repr sentation des solutions propos es avec un mod le compr hensible par les acteurs du projet et qui facilite la mise en uvre plans en architecture la qualit de la documentation la qualit du produit obtenu z ro d faut La principale difficult de la conception est d obtenir un mod le conceptuel de qualit avant d entreprendre la conception et la r alisation du syst me car une tude de l US Air Force a montr que 41 des erreurs sont des erreurs de sp cifications 28 des erreurs sont des erreurs logiques or plus une erreur a t commise t t plus elle a de cons quences et plus il est difficile de la r parer Si on repr sente sur un graphique les tapes de la conception on obtient un2. v rifi e par l usager compr hensible aussi bien par les informaticiens que par les usagers v rifiable sur le produit obtenu consistante aucune des contraintes n est en contradiction avec les autres ind pendante de la technologie mais pas du niveau de la technologie car elle doit tre r alisable tra able on peut savoir o elle est r alis e dans le programme modifiable gt modularit cat goris e par ordre d importance pour le cas o des contradictions entre les contraintes seraient r v l es la conception ou pour le cas o des solutions bien meilleures seraient possibles avec des modifications mineures sp cification du produit sp cification sp cification des des exigences exigences logicielles mat rielles sp cification de la documentation conception conception des interface application du mat riel protocoles et des tests Figure 5 Il y a de plus en plus d outils appel s ateliers de g nie logiciel AGL pour aider faire les sch mas correspondant l analyse du probl me et pour aider v rifier que la sp cification 21 02 05 5 est bien respect e par la conception Il existe une certification UML qui permet de savoir qu un AGL respecte bien les normes impos es par le mod le objet et les sch mas UML Un AGL comporte un outil de dessin pour les diagrammes des conventions d criture qui permettent de faire les liens entre les diagrammes en part
3. Chaque composant d une architecture peut lui m me tre d compos en composants qui utiliseront un mod le propre d architecture L articulation entre l architecture mat rielle et l architecture logicielle se traduit souvent par des sch mas Les diagrammes de composants fig 3 81 d crivent la structure du logiciel Chaque l ment logiciel est repr sent par diagramme de d ploiement fig 3 82 Une fois l architecture d finie on peut r partir le travail entre plusieurs quipes fixer des d lais et des oints de contr le de l avancement des travaux P 21 02 05 8 6 Le prototypage Pour mod liser des syst mes ouverts et interactifs il faut bien s parer l analyse du probl me et la conception de la solution Mais faire tester aux usagers des hypoth ses de solution en montrant des sch mas en faisant des prototypes par des jeux de r les o certains jouent le r le de la machine peut permettre de comprendre les situations et les besoins et d affiner l analyse du probl me L important est de ne pas fixer trop t t des l ments de solution alors que le probl me n est pas ma tris Lorsque le logiciel d velopper ne rel ve pas d un probl me routinier il est bon de valider les sp cifications et les choix de conception le plus t t possible en les mettant en uvre dans un prototype Le prototypage a pour but de v rifier la faisabilit et la viabilit des solutions envisag es Il consiste prendre des solut
4. travail de l analyste doit s inscrire dans un cycle de r utilisation si on ne veut ni faire refaire constamment les m mes choses ni mettre jour plusieurs fois les m mes informations lors de l utilisation l approche base de donn es est une premi re m thode de r utilisation puisque les donn es sont ainsi disponibles pour tous les logiciels Comme les donn es d une entreprise sont plus permanentes que les traitements il est normal d organiser le syst me informatique d une entreprise autour de sa base de donn es l approche objet est une m thode compl mentaire pour d crire de mani re unique les objets du syst me Mais attention il peut y avoir plusieurs points de vue sur les m mes objets il faut avoir une vue large du syst me quand on d finit les classes Les bonnes classes celles qui r sistent le plus longtemps sont souvent des classes abstraites qui d finissent des structures de donn es qu on peut retrouver d une application l autre sans que les objets se ressemblent L analyse du probl me n est pas purement descriptive Elle propose un mod le du monde dans lequel le logiciel prend place et un mod le du logiciel qui doit tre compr hensible pour les utilisateurs La mod lisation am ne repr senter les objets du monde leur relations les processus auxquels ils participent La m thode utilis e doit assurer la consistance entre le monde du probl me externe la machine et le monde interne de
5. Licence d informatique ann e 2002 G nie logiciel I Cours de Anne Nicolle Chapitre 6 L ing nierie du logiciel 1 Le cycle de vie du logiciel Il a t d fini par une norme IEEE pour assurer la conformit du processus mis en uvre dans toutes les entreprises avec les exigences des ma tres d ouvrage Le cycle de vie du logiciel d crit l organisation entre les processus mettre en place pour le d veloppement et la gestion des logiciels du projet jusqu leur retrait Chaque processus du cycle de vie peut tre d compos en une activit principale et des activit s annexes Nous ne verrons dans ce cours que les aspects conceptuels du cycle de vie c est dire les activit s qu on trouve organis es dans toutes les m thodes de conduite de projets sans s occuper de leur r alisation effective dans le temps et de leur r partition pr cise sur des quipes ou des individus Chaque entreprise a sa m thode de conduite de projets qui organise les t ches dont nous parlons ici abstraitement plannings r unions d quipes rapports interm diaires Intrants des Activit Extrants pour les autres processus principale autres processus na validation documentation estion de v rification versions Tests Figure 1 Les 8 tapes du cycle de vie sont L tude d opportunit avantages risques L analyse du probl me quoi L architecture comment La conception d une solution La r alisation techniqu
6. de l application en modules autonomes et l implantation des composants sur les 21 02 05 7 machines La d finition des relations que ces modules entretiendront est visualis e par les flots de donn es qui circulent entre les diff rents composants Plusieurs mod les d architecture logicielle peuvent tre envisag s architecture monobloc quand les composants sont tr s li s qu ils ont beaucoup de relations dans les donn es qu ils utilisent et dans les processus mis en uvre architecture pipe line quand les composants peuvent tre mis en ligne de fa on que la sortie d un composant soit l entr e du composant suivant or e E Figure 6 architecture hi rarchique quand le composant de t te r partit les t ches entre les composants de niveau inf rieur et fusionne les r sultats quand ils sont obtenus OnE BN Noo Figure 7 architecture distribu e quand les composants travaillent de mani re autonome asynchrone sans ordre pr d fini au fur et mesure que des donn es sont disponibles Les composants d un logiciel distribu peuvent communiquer par des flots de donn es et des commandes ou par des v nements Quand le contr le est g r par des v nements les composants d abonnent des v nements et s activent quand les v nements qu ils attendent se produisent Les v nements sont produits par des capteurs par les usagers ou par certains composants quand ils arrivent dans un tat d termin
7. e codage les tests et l int gration des composants d velopp s s par ment L implantation dans le lieu d utilisation et les essais avec les usagers L utilisation la maintenance l volution Le retrait L tude d opportunit est du ressort des conomistes de l entreprise Si elle est positive les informaticiens commencent intervenir partir de l tape d analyse Dans les deux tapes 21 02 05 1 suivantes ils vont tre l interface entre la technologie informatique et les usagers les tapes 4 et 5 sont plus techniques Les tapes 6 et 7 am nent nouveau tre l interface entre la technologie et les comportements humains et sociaux La 8 tape rel ve de la d cision des managers de l entreprise mais doit tre assum e par les informaticiens pour les cons quences que la d cision de retrait a sur les autres l ments du syst me d information et de communication Dans la suite nous ne consid rerons que les tapes 2 7 du cycle de vie dont la figure 4 pr sente l organisation Conduire un projet logiciel am ne conna tre d une part la technologie et d autre part les sciences humaines psychologie cognitive psychologie de l interaction s miotique ergonomie afin de concevoir des produits conformes l tat actuel de la technologie et bien adapt s aux situations de travail et aux usagers Ces comp tences sont souvent le fait d une quipe plus que d un individu Le
8. e approche en V o les tapes de test sont mises en face des tapes de d veloppement correspondantes On voit ainsi que les tapes les plus pr coces sont test es le plus tard Il faut donc y faire tr s attention et chercher obtenir la confirmation des choix faits ces tapes sans attendre la phase de test correspondant x tests d installation tests d int gration A Cerin e r alisation Figure 4 21 02 05 4 3 La sp cification Elle r sulte de l analyse du probl me et d finit les exigences et les pr f rences du client Elle d crit le produit qui va tre con u et r aliser sans pr juger de sa solution Elle constitue un contrat entre le commanditaire et le concepteur cahier des charges Ce contrat d crit les fonctionnalit s du produit et les contraintes entre des choix possibles qui devront tre respect es dans la mesure du possible Le produit peut tre compos de logiciel seulement ex aide la d cision ou de logiciel et d un mat riel sp cialis ex terminaux bancaires On obtient donc le sch ma de la figure 5 comme cadre de la sp cification C est au cours de la sp cification qu il faut concevoir les tests qu on fera passer au programme pour s assurer de sa conformit avec le cahier des charges Une bonne sp cification doit tre compl te il ne reste rien d crire sans ambigu t tous les acteurs du projet ont la m me interpr tation correcte
9. iculier par les noms associ s par l analyste aux boites et aux fl ches le m me nom d note le m me objet quand il est r utilis dans plusieurs diagrammes Un AGL comporte aussi des outils de v rification de coh rence et un interpr te qui g n re du code Une partie du code sera g n r automatiquement d finition des classes signature des m thodes Les sch mas faits dans des tapes du d but du projet seront r utilis s et d velopp s dans les tapes suivantes Les diagrammes doivent tre compl t s dans l tape de r alisation pour indiquer si les variables sont publiques ou priv es par exemple La version des diagrammes faite pour la sp cification doit cependant tre conserv e en vue de la documentation Les fonctions peuvent parfois tre crites dans un langage de programmation existant C Java ou alors dans un langage d expressions propre l atelier Dans ce cas elles seront traduites dans le langage vis et ce n est pas recommander car on ne ma trise plus la qualit du code 4 la documentation Une bonne documentation est la cl d un usage facile du logiciel et des possibilit s de maintenance et d volution Elle doit tre pr vue d s le d part du projet Si elle est bien faite elle vite le recours l assistance t l phonique hot line C est un l ment essentiel du confort des usagers et de la rentabilit de l application pour l entreprise qui la commercialise Elle comporte plus
10. ieurs parties ind pendantes en fonction des types d utilisateurs qu elle vise Pour les usagers le manuel d installation et de d marrage le manuel d utilisation sommaire avec des exemples d interaction qui permet de commencer utiliser le logiciel sans passer du temps lire tout En principe ces deux manuels ne sont utilis s qu une fois par chaque usager Ils peuvent donc tre dans un volume part le manuel de r f rence qui documente de mani re pr cise tous les objets et toutes les fonctions Il doit comporter un lexique o tous les termes sont d finis et un index associant chaque notion les pages o elle appara t pour retrouver facilement chaque notion Dans l index il est bien de distinguer en italique par exemple les pages o les notions sont d finies de celles o elles sont utilis es La documentation usagers est souvent faite par une quipe ext rieure l quipe de d veloppement qui va interroger les d veloppeurs et les usagers pour faire le pont entre les deux logiques de travail Pour les clients ma tres d ouvrage la sp cification en texte et en diagrammes les choix de conception e structure concr te des donn es e algorithmes 21 02 05 6 e contr le comment et o les sp cifications sont prises en compte les tests pass s et leurs r sultats Pour les d veloppeurs commentaires pr cis sur tous les objets du code L API Java est un bon e
11. ions tr s simples pour chaque composant logiciel afin de tester 1 qu il existe une solution 2 que la sp cification correspond bien aux attentes des usagers en terme de fonctionnalit s et d ergonomie 3 que le comportement de l ensemble de l architecture est bien ce qu on attend Dans cette tape on ne traite que le cas g n ral pas les cas particuliers on met seulement quelques cas dans les bases de donn es on ne se pr occupe pas de l efficacit ni de la s curit ni de la portabilit Certaines activit s peuvent tre simul es dans un prototype soit par des tirages al atoires qui retournent des valeurs du domaine soit par un comp re qui joue le r le d un des composants logiciels On teste ainsi souvent les sp cifications des interfaces en faisant jouer le r le de l application par un comp re C est la technique du Magicien d Oz On distingue trois types de prototypes selon leur objectif principal 1 Les prototypes exploratoires qui clarifient le probl me r soudre et qui sont utilis s pour l analyse du probl me Programmez d abord vous penserez ensuite 2 Les prototypes exp rimentaux qui permettent de tester et d am liorer l ergonomie du travail et du logiciel sur les points essentiels 3 Les prototypes volutifs qui accompagnent les processus de sp cification et de conception pour voir concr tement les implications des d finitions et des choix Les prototypes peuvent servir pr se
12. la machine Elle doit permettre de bonnes interpr tations le mod le conceptuel est interpr t par les personnes le mod le computationnel est interpr t par la machine Ils doivent tre coh rents Dans le sch ma de la figure 2 le trait horizontal s pare le monde du probl me et le monde de la machine On voit que lorsqu une libraire de composants r utilisables est constitu e elle a un statut d objet logiciel mais aussi un statut d objet du monde utilisable pour la conception du logiciel Pour g rer les mod les on utilise la notion de package repr sent e par un rectangle surmont d un petit rectangle gauche portant le nom du package figure 3 Un package peut contenir des sous packages On repr sente par des fl ches en pointill s les acc s un package et les importations de packages Les packages du mod le correspondront des dossiers contenant la documentation La m thode utilis e pour concevoir et d velopper le logiciel doit assurer la qualit des produits r alis s 21 02 05 2 besoins des utilisateurs observation Mod le descriptif du monde librairie de composants r utilisables dd abstraction Mod les g n ralisation computationnel composition Figure 2 import Controller import import Paaa access import Windowing System Figure 3 21 02 05 3 2 La qualit du logiciel Qu est ce qui caract rise un bon produit
13. nter des logiciels avant qu ils soient r alis s pour les vendre pour obtenir des contrats pour permettre la r organisation des postes de travail en vue de l installation du produit fini C est un moyen de motiver les utilisateurs pour obtenir leur coop ration afin de d finir compl tement les contraintes les exigences et les pr f rences Les prototypes dans un tat de d veloppement avanc peuvent tre utilis s en simulation en parall le avec le fonctionnement ant rieur des choses pour voir si les r sultats obtenus sont corrects Conclusion Le cours de G nie logiciel de licence a permis d tudier de fa on approfondie les m thodes de mod lisation des ph nom nes qui permettent la conception des logiciels Il a pr sent de fa on sommaire les tapes du cycle de vie du logiciel la documentation et la conception des interfaces qui seront d velopp es dans le cours de ma trise Ce cours abordera aussi la gestion des projets la r alisation du logiciel et les tests la maintenance et la r utilisation 21 02 05 9
14. veloppements Dans cette phase on fixe les machines et les r seaux sur lesquels le logiciel devra tourner les conditions physiques dans lesquelles il sera utilis postes de travail synchronisation des t ches acc s aux bases de donn es existantes On fixe aussi le ou les syst mes d exploitation h te les SGBD utiliser les langages de programmation les grands principes respecter pour les interfaces avec les usagers La strat gie de mise en uvre peut alors tre fix e utilisation d un progiciel adaptation de programmes existants ou d veloppement autonome Avec le syst me Socrate de la SNCF qui a pris comme strat gie la r utilisation et l adaptation d un programme de r servation a rien on a pu voir l importance des choix fix s cette tape L architecture mat rielle fixe les machines et les r seaux qui seront utilis s Il faut bien v rifier la viabilit des solutions envisag es par rapport aux pratiques des usagers au d bit des r seaux la vitesse et la m moire des machines dont on dispose au d bit des imprimantes relativement aux d lais dans lesquels les traitement doivent tre faits L architecture logicielle d termine les composants du syst me leurs relations les flots de donn es qui transitent entre les composants et la dynamique des processus r aliser avec les contraintes temporelles respecter Elle fixe les relations entre l application et les interfaces la d composition
15. xemple de documentation pour les d veloppeurs car elle est organis e en parall le avec l organisation des r pertoires et des classes Si les commentaires sont crits au bon endroit dans le code des classes la documentation peut tre g n r e automatiquement au format de l API par Javadoc Les documentations papier en particulier les manuels de r f rence sont peu peu supplant es par les documentations en ligne qui assurent de plus grandes possibilit s de recherche gr ce aux liens hypertextes et aux moteurs de recherches Des assistants logiciels peuvent assister les usagers dans la r alisation de certains t ches en leur indiquant pas pas ce qu ils doivent faire et en s assurant que chaque tape a r ussi avant de proposer la suivante aide de Word 5 L architecture La d finition de l architecture d un syst me informatique s inscrit entre l analyse du probl me et la conception du logiciel Elle fixe les choix technologiques sur lesquels la conception va s appuyer Certains choix technologiques sont fix s par le client en fonction de ses contraintes de ses pr f rences et aussi de l homog n it de l ensemble de son syst me informatique Par exemple la DARPA aux USA a con u et d velopp le langage ADA dans les ann es 70 pour mettre fin l anarchie qui r gnait dans les langages de programmation utilis s dans ses services qui taient plus de 300 Ensuite ce langage tait obligatoire pour tous les d
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