Diagram de classe UML : Guide complet de référence

Introduction aux diagrammes de classes

Diagramme de classefournit une vue d’ensemble du système cible en décrivant les objets et les classes présents dans le système ainsi que les relations entre eux. Il offre une grande variété d’applications ; de la modélisation de la structure de données spécifique au domaine à la conception détaillée du système cible.

Principaux avantages :

Modélisation du domaine: Capturer les entités métiers et leurs relations
Conception du système: Définir l’architecture logicielle au niveau de la classe
Génération de code: Générer du code d’implémentation à partir des éléments du modèle
Documentation: Créer une documentation technique maintenable
Réutilisation du modèle: Partager les modèles de classes entre les diagrammes d’interaction pour la modélisation du comportement dynamique
Génération automatisée: Utiliser le diagramme de formulaire pour générer automatiquement des diagrammes avec une portée définie par l’utilisateur

Notations et éléments fondamentaux

Éléments structurels de base

Classe

Définition: Une classe décrit un ensemble d’objets partageant les mêmes spécifications en matière de fonctionnalités, de contraintes et de sémantique. Une classe est un type de classificateur dont les caractéristiques sont les attributs et les opérations.

Propriétés principales:

Propriété	Description
Nom	Le nom de la classe
Parent	L’élément du modèle qui possède la classe
Visibilité	Détermine l’apparence et l’accessibilité de l’espace de noms
Abstrait	Si vrai, la classe ne peut pas être instanciée directement
Feuille	Si vrai, la classe ne peut pas être davantage spécialisée
Racine	Indique si la classe n’a pas d’ancêtres
Actif	Détermine si les objets sont actifs (concurrents) ou passifs
Attributs	Propriétés directes détenues par la classe
Opérations	Fonctionnalités comportementales spécifiant les paramètres d’appel
Paramètres de modèle	Paramètres formels pour le lien de modèle

Classe <>

Définition: Une forme de classe qui agit comme conteneur de littéraux d’énumération. Par exemple, une énumération Couleur contient des littéraux d’énumération rouge, vert, et bleu.

Classe <>

Définition: Une interface est un type de classificateur qui représente une déclaration d’un ensemble de fonctionnalités publiques cohérentes et d’obligations. Une interface spécifie un contrat ; toute instance d’un classificateur qui réalise l’interface doit remplir ce contrat.

Caractéristiques clés:

Les interfaces sont des déclarations et non instanciables
Implémentées par les instances de classificateurs instanciables
Un classificateur peut implémenter plusieurs interfaces
Peut inclure des contraintes et des spécifications de protocole

Classe <>

Définition: Une forme de classe qui représente un type de données prédéfini. Par exemple, une booléen classe (type).

Note

Définition: Une note (commentaire) permet d’attacher diverses remarques aux éléments. Un commentaire n’a pas de force sémantique, mais peut contenir des informations utiles pour un concepteur.

Contrainte

Définition: Une condition ou restriction exprimée en texte naturel ou dans un langage lisible par machine, dans le but de déclarer une partie des sémantiques d’un élément.

Propriétés:

Propriété	Description
Nom	Nom facultatif de la contrainte
Expression	La condition qui doit être vraie pour être satisfaite
Documentation	Description de la contrainte

Collaboration

Définition: Une collaboration est représentée comme un type de classificateur et définit un ensemble d’entités coopératives à jouer par des instances (ses rôles), ainsi qu’un ensemble de connecteurs qui définissent les voies de communication entre les instances participantes.

Modèle

Définition: Un package de niveau supérieur qui contient l’ensemble du modèle ou une partie importante de celui-ci.

N-AIRE

Définition: Représente une association n-aire connectant plusieurs classificateurs simultanément.

Types de relations

Relations d’association

Association (Sans agrégation)

Définition: Une association spécifie une relation sémantique pouvant exister entre des instances typées. Elle possède au moins deux extrémités représentées par des propriétés, chacune étant connectée au type de l’extrémité.

Propriétés clés:

Propriété	Description
Nom	Le nom de l’association
Visibilité	Apparence et accessibilité dans l’espace de nommage
Extrémité d’association À/De	Source et cible de l’association
Abstrait	Si vrai, l’association est incomplète et non instanciable
Feuille	Si vrai, l’association ne peut pas être plus spécialisée
Déduit	Spécifie si dérivé d’autres éléments de modèle

Agrégation (Association partagée)

Définition: Un type d’association dont l’une de ses extrémités est marquéepartagé comme une forme d’agrégation, ce qui signifie qu’il possède une agrégation partagée (relation tout-partie où les parties peuvent exister indépendamment).

Composition (association composite)

Définition: Une forme forte d’agrégation où une instance de partie ne peut être incluse dans au plus un composé à la fois. Si un composé est supprimé, ses parties sont normalement supprimées avec lui.

Caractéristiques principales:

Les parties ne peuvent pas appartenir à plusieurs composés simultanément
La suppression du composé supprime généralement ses parties
Les parties peuvent être supprimées avant la suppression du composé
Les compositions peuvent former des graphes acycliques orientés avec suppression transitive

Classe d’association

Définition: Un élément de modèle qui possède à la fois des propriétés d’association et de classe. Une Classe d’association peut être vue comme une association qui possède également des propriétés de classe, ou comme une classe qui possède également des propriétés d’association.

Ressource associée: Dessiner une classe d’association

Relations de dépendance

Dépendance

Définition: Une relation qui indique qu’un élément ou un ensemble d’éléments de modèle nécessite d’autres éléments de modèle pour leur spécification ou leur implémentation.

Propriétés:

Propriété	Description
Fournisseur	Élément(s) indépendant(s) dans la relation
Client	Élément(s) dépendant(s) dans la relation
Visibilité	Apparence et accessibilité de l’espace de noms
Mappage	Expression facultative indiquant la relation

Abstraction

Définition: Une relation qui lie deux éléments ou ensembles d’éléments représentant le même concept à des niveaux d’abstraction différents ou depuis des points de vue différents.

Réalisation

Définition: Une relation d’abstraction spécialisée entre deux ensembles d’éléments de modèle, l’un représentant une spécification (le fournisseur) et l’autre représentant une implémentation de ce dernier (le client).

Cas d’utilisation: Affinement progressif, optimisations, transformations, modèles, synthèse de modèles, composition de frameworks

Généralisation

Définition: Une relation taxonomique entre un classificateur plus général et un classificateur plus spécifique. Chaque instance du classificateur spécifique est également une instance indirecte du classificateur général.

Propriété clé:

Propriété	Description
Remplaçable	Si vrai, le classificateur spécifique peut remplacer le classificateur général à l’exécution

Utilisation

Définition: Une relation dans laquelle un élément nécessite un autre élément (ou un ensemble d’éléments) pour son implémentation ou son fonctionnement complets.

Accès

Définition: Un import d’élément défini comme une relation orientée entre un espace de noms d’importation et un élément packagable. Le nom de l’élément packagable ou son alias est ajouté à l’espace de noms de l’espace de noms d’importation.

Notation:

<<import>>mot-clé pour la visibilité publique
<<accès>>mot-clé pour la visibilité privée

Importation

Définition: Une importation de package est définie comme une relation orientée qui identifie un package dont les membres doivent être importés par un espace de noms.

Autorisation

Définition: Un type de dépendance qui accorde à un élément de modèle la permission d’accéder à des éléments dans un autre espace de noms.

Instanciation

Définition: Une dépendance d’utilisation entre des classificateurs indiquant que les opérations sur le client créent des instances du fournisseur.

Liaison

Définition: La liaison de modèle est une relation orientée depuis un élément modélisable lié vers la signature de modèle de la cible. Une liaison de modèle possède un ensemble de substitutions de paramètres de modèle.

Dériver

Définition: Spécifie une relation de dérivation entre des éléments de modèle qui sont généralement, mais pas nécessairement, du même type. Une dépendance dérivée indique que le client peut être calculé à partir du fournisseur.

Affiner

Définition: Spécifie une relation d’affinement entre des éléments de modèle à des niveaux sémantiques différents, tels que l’analyse et la conception.

Cas d’utilisation: Transformations de l’analyse à la conception, évolution du modèle

Traçabilité

Définition: Spécifie une relation de traçabilité entre des éléments de modèle ou des ensembles d’éléments de modèle qui représentent le même concept dans des modèles différents.

Utilisation principale: Suivi des exigences et des modifications à travers les modèles ; le mappage est généralement informel et bidirectionnel

Substitution

Définition: Une relation entre deux classificateurs qui signifie que le classificateur substitut respecte le contrat spécifié par le classificateur contractuel.

Implication: Les instances du classificateur de substitution sont substituables à l’exécution là où des instances du classificateur de contrat sont attendues.

Fusion

Définition: Une fusion de paquetage est une relation orientée entre deux paquetages qui indique que le contenu des deux paquetages doit être combiné.

Caractéristiques principales:

Similaire à la généralisation, mais pour le contenu des paquetages
Utilisé lorsque des éléments dans des paquetages différents représentent le même concept
Permet une extension progressive des concepts de base
Particulièrement utile dans la métamodélisation et la définition du métamodèle UML

Variantes de classe et stéréotypes

Classes spécifiques à l’ORM

Classe <>

Définition: Une forme spéciale de classe pouvant être utilisée pour modéliser un modèle objet d’une base de données relationnelle. Du code ORM peut être généré à partir d’un ensemble de classes ORM Persistable.

Propriétés supplémentaires:

Propriété	Description
Détails de la classe ORM	Paramètres affectant la génération du code ORM
Clé métier	Utilisé pour générer les opérations equals() et hashCode()
Requête ORM	Définir les qualificateurs ORM et les requêtes nommées

Propriété	Description
Détails du code de la classe EJB	Attributs liés à EJB pour la génération de code

Propriétés et configuration

Référence des propriétés de classe courantes

Propriété	S’applique à	Description
Nom	Tous les éléments	Identifiant de l’élément du modèle
Parent	Classes, Interfaces	Élément du modèle propriétaire
Visibilité	La plupart des éléments	Contrôle l’apparence de l’espace de noms :`public`, `privé`, `protégé`, `paquet`
Abstrait	Classes, Associations	Si vrai, l’élément est incomplet et non directement instanciable
Feuille	Classes, Associations	Si vrai, l’élément ne peut pas être davantage spécialisé
Racine	Classes	Indique si l’élément n’a pas d’ancêtres
Actif	Classes	Détermine si les objets sont actifs (concurrents) ou passifs
Modèle métier	Classes	Drapeau pour marquer comme une « classe métier »
Attributs	Classes	Propriétés directes détenues par la classe
Opérations	Classes	Fonctionnalités comportementales avec paramètres et contraintes
Paramètres de modèle	Éléments modélisables	Paramètres formels pour les éléments génériques/paramétrés
Dérivé	Associations	Spécifie si l’élément est dérivé d’autres éléments de modèle

Paramètres de génération de code

Configuration spécifique à Java

Annotations Java: Métadonnées ajoutées au code source Java à des fins d’annotation
Ingénierie bidirectionnelle: Générer et synchroniser le code Java

Configuration spécifique à l’ORM

Requête ORM: Définir des qualificateurs et des requêtes nommées pour les classes persistantes
Clé métier: Configurer les champs utilisés pour la génération des méthodes equals()/hashCode()
Mappage de colonne: Spécifier les noms et les types de colonnes de base de données

Types de diagrammes UML associés

Les diagrammes de classes s’intègrent aux autres diagrammes UML pour un modélisation système complète :

Type de diagramme	Objectif	Lien
Diagramme de cas d’utilisation	Capturer les exigences fonctionnelles	Diagramme de cas d’utilisation
Diagramme de séquence	Modéliser les interactions dynamiques au fil du temps	Diagramme de séquence
Diagramme de communication	Montrer les interactions et les liens entre les objets	Diagramme de communication
Diagramme d’états	Modéliser le cycle de vie et les états des objets	Diagramme d’états
Diagramme d’activité	Représenter les flux de travail et les processus	Diagramme d’activité
Diagramme de composant	Montrer les composants logiciels physiques	Diagramme de composant
Diagramme de déploiement	Modéliser le déploiement du matériel et du logiciel	Diagramme de déploiement
Diagramme de paquet	Organiser les éléments du modèle en paquets	Diagramme de paquet
Diagramme d’objet	Montrer les instances à un moment donné	Diagramme d’objet
Diagramme de structure composite	Modéliser la structure interne des classificateurs	Diagramme de structure composite
Diagramme de temporisation	Se concentrer sur les contraintes de temporisation	Diagramme de temporisation
Diagramme d’aperçu des interactions	Combiner les diagrammes d’interaction et d’activité	Diagramme d’aperçu des interactions

Liste de références

Références des diagrammes principaux
Diagramme de cas d’utilisation: Représentation visuelle de la fonctionnalité du système du point de vue de l’utilisateur, capturant les acteurs et leurs objectifs.
Diagramme de séquence: Montre les interactions entre objets organisées selon une séquence temporelle, mettant l’accent sur l’ordre des messages.
Diagramme de communication: Affiche les interactions entre objets avec un accent sur les relations structurelles entre les objets.
Diagramme d’état-machine: Modélise le comportement dynamique d’un objet à travers ses états de cycle de vie et ses transitions.
Diagramme d’activité: Représente les flux de travail, les processus métiers et les étapes opérationnelles avec un flux de contrôle.
Diagramme de composant: Illustre les composants logiciels physiques, leurs interfaces et leurs dépendances.
Diagramme de déploiement: Montre les nœuds matériels, les artefacts logiciels et leurs relations de déploiement.
Diagramme de paquet: Organise les éléments du modèle en paquets hiérarchiques pour la modularité et la gestion des espaces de noms.
Diagramme d’objet: Affiche les instances de classes et leurs liens à un instant donné.
Diagramme de structure composite: Modélise la structure interne des classificateurs, y compris les parties, les ports et les connecteurs.
Diagramme de temporisation: Se concentre sur les contraintes de temporisation et les changements d’état sur des intervalles de temps précis.
Diagramme d’aperçu des interactions: Combine les diagrammes d’interaction avec la notation des diagrammes d’activité pour représenter le flux d’interaction au niveau élevé.
Références de notation des diagrammes de classes
Abstraction: Relation entre des éléments représentant le même concept à des niveaux d’abstraction différents.
Accès: Relation d’importation d’élément contrôlant la visibilité des éléments packageables importés.
Agrégation (association partagée): Relation tout-partie où les parties peuvent exister indépendamment du tout.
Association (sans agrégation): Relation sémantique entre des instances typées ayant des extrémités navigables.
Classe d’association: Élément de modèle combinant les propriétés d’association et de classe pour les attributs de relation.
Liaison: Relation de liaison de modèle avec des substitutions de paramètres pour les éléments génériques.
Classe: Classificateur central décrivant des objets ayant des fonctionnalités, attributs et opérations communs.
Classe <>: Classe conteneur pour les littéraux d’énumération représentant des ensembles de valeurs fixes.
Classe <>: Spécification de contrat déclarant les fonctionnalités publiques pour les classificateurs à implémenter.
Classe <>: Classe de type de données prédéfini représentant les types de base du langage.
Classe <>: Classe mappée sur une base de données prenant en charge la génération de code ORM et la persistance.
Classe <>: Classe de base abstraite pour partager des attributs ORM communs entre des sous-classes persistantes.
Classe <>: Type personnalisé persisté en tant que colonne de base de données plutôt que table d’entité.
Classe <>: Type paramétré permettant la validation de la correction des données dans le code ORM.
Classe <>: Classe de modèle d’entité EJB pour les applications Java d’entreprise.
Collaboration: Classificateur définissant des rôles coopératifs et des voies de communication pour les instances interagissant.
Composition (association composite): Relation forte tout-partie avec possession exclusive et suppression en cascade.
Contrainte: Condition ou restriction déclarant le sens des éléments du modèle.
Dépendance: Relation indiquant qu’un élément nécessite un autre pour sa spécification ou son implémentation.
Dériver: Relation spécifiant qu’un élément client est calculable à partir de l’élément fournisseur.
Généralisation: Relation d’héritage où un classificateur spécifique hérite des caractéristiques d’un classificateur général.
Importation: Relation d’importation de paquetage rendant les membres du paquetage disponibles dans l’espace de nommage d’importation.
Instanciation: Dépendance indiquant que les opérations du client créent des instances du classificateur fournisseur.
Fusion: Fusion de paquetages combinant le contenu de deux paquetages pour une extension incrémentale des concepts.
Modèle: Conteneur de niveau supérieur pour organiser les éléments du modèle et les paquetages.
N-AIRE: Association n-aire connectant simultanément plusieurs classificateurs.
Note: Élément de commentaire pour attacher des remarques non sémantiques aux éléments du modèle.
Autorisation: Dépendance accordant une autorisation d’accès aux éléments d’un autre espace de nommage.
Réalisations: Abstraction spécialisée où le client implémente la spécification définie par le fournisseur.
Affiner: Relation entre des éléments de modèle à différents niveaux sémantiques, tels que l’analyse et la conception.
Substitution: Relation indiquant qu’un classificateur de substitution respecte la spécification du classificateur de contrat.
Traçabilité: Suivi des relations du même concept à travers différents modèles, principalement pour la gestion des exigences.
Utilisation: Dépendance où l’élément client nécessite l’élément fournisseur pour une implémentation ou un fonctionnement complets.
Tutoriels et références de ressources
Dessin de classe d’association: Guide étape par étape pour créer des classes d’association dans Visual Paradigm.
Générer et synchroniser le code Java: Tutoriel sur l’ingénierie bidirectionnelle entre les diagrammes de classes et l’implémentation Java.
Prise en charge des types d’utilisateurs Hibernate: Ressource pour implémenter des types d’utilisateurs personnalisés Hibernate avec des classes ORM-Persistable.
Référence aux normes
Object Management Group – Langage de modélisation unifié: Source officielle de la spécification UML fournie par l’organisme normatif chargé de UML.
Définition des notations est citée de Object Management Group Langage de modélisation unifié (OMG UML) Version Superstructure 2.2 et versions antérieures (pour les notations qui n’existent plus dans la spécification la plus récente).

Ce guide est basé sur la documentation du diagramme de classes UML de Visual Paradigm. Pour les spécifications les plus récentes, reportez-vous toujours aux normes officielles OMG UML.