Cours de CAGL - Chapitre 2

Cours de CAGL - Chapitre 2 : Concepts Fondamentaux d'Architecture Logicielle

• Le cours porte sur la conception architecturale en génie logiciel, plus précisément sur les concepts fondamentaux d'architecture logicielle.
• L'architecture d'un système décrit les composants principaux, leurs relations structurelles et leurs interactions
• La définition de l'architecture et de la conception logicielle est un processus complexe influencé par plusieurs facteurs: stratégie commerciale, qualité, dynamique humaine, conception technique et environnement informatique.
• La phase d'architecture se concentre sur les aspects non fonctionnels du système (ex: performances, sécurité)
• La phase de conception se concentre sur les exigences fonctionnelles du système (ex: fonctionnalités, comportement)

Introduction

• L'architecture d'un système décrit les composants principaux, leurs relations structurelles, et leurs interactions.
• La conception d'un logiciel est un processus complexe influencé par plusieurs facteurs (stratégie commerciale, qualité, dynamique humaine, conception technique et environnement informatique).
• La phase d'architecture identifie les aspects non fonctionnels du système ; les décisions relatives à ces aspects sont prises, contrairement à la phase de conception qui se concentre sur les exigences fonctionnelles.

Architecture Logicielle

• L'architecture logicielle est la structure des modules d'un système, incluant les composants logiciels, leurs propriétés externes visibles, et leurs relations.
• L'architecture sert de modèle pour un système, permettant de gérer sa complexité et la coordination entre les composants.
• L'architecture logicielle définit une solution structurée pour répondre à toutes les exigences techniques et opérationnelles, tout en optimisant les attributs de qualité tels que les performances et la sécurité.
• Les décisions architecturales impactent la qualité, la maintenabilité et la performance du produit final.

Architecture Logicielle (suite)

• Les décisions relatives à la conception incluent la sélection des éléments structurels et de leurs interfaces, le comportement décrit dans les collaborations entre ces éléments, et la composition de ces éléments en grands sous-systèmes.
• Les décisions architecturales sont alignées sur les objectifs commerciaux et les styles architecturaux qui guident l'organisation.

La Conception Logicielle

• La conception logicielle fournit un plan de conception décrivant les éléments du système et leur interaction pour répondre aux exigences du système.
• Les objectifs de la conception sont:
  • Négocier les exigences du système et les attentes des clients et des parties prenantes.
  • Servir de modèle pendant le développement.
  • Guider les tâches de développement, incluant la conception détaillée, le codage, l'intégration et les tests.
• La conception intervient après l'analyse du domaine, l'analyse des exigences et l'analyse des risques.

Architecture vs Conception

• L'architecture logicielle définit les structures globales d'un système et la manière dont les différents processus interagissent.
• La conception logicielle se concentre sur les structures internes détaillées d'un processus logiciel individuel.

Intérêts de l'Architecture Logicielle

• Compréhension : Facilite la compréhension de systèmes complexes en fournissant une vue globale des structures et des contraintes.
• Réutilisation : Facilite l'identification des éléments réutilisables, des composants, des caractéristiques et des fonctions communes.
• Construction : Fournit un plan détaillé pour le développement et l'intégration des modules qui mettent en évidence les composants, les interactions et les dépendances.
• Évolution : Permet d'identifier les parties modifiable du système, favorisant une implémentation de type « plug-and-play ».
• Analyse : Fournit une base pour une analyse approfondie de la conception logicielle par la vérification de la cohérence, les tests de conformité et l'analyse des dépendances.
• Gestion : Facilite l'organisation globale d'un projet en fournissant aux intervenants une vue d'ensemble sur l'assemblage des différentes parties et permet d'identifier les retards potentiels et de planifier les actions correctives.

Attributs de Qualité

• La qualité correspond à l'excellence et l'absence de défauts.
• Les attributs de qualité sont des propriétés du système distinctes des fonctionnalités. Ils permettent de différencier un bon système d'un mauvais système. Ils sont des facteurs globaux influant sur le comportement, la conception et l'expérience utilisateur.
• Les attributs de qualité sont classés en attributs statiques et dynamiques.
• Attributs de qualité statiques : reflètent la structure et l'organisation du système, liés à l'architecture, la conception et le code source.
• Attributs de qualité dynamiques : reflètent le comportement du système pendant son exécution, liés à l'architecture, la conception, le code source, la configuration et la plateforme du système. Exemples : débit, robustesse, évolutivité.
• Attributs de qualité communs : cohérence, maintenabilité, réutilisation, exploitabilité, fiabilité, évolutivité, sécurité, performance, disponibilité.

Attributs de Qualité Statiques/Dynamiques

• Les attributs statiques décrivent la structure du système et l'organisation, liés à l'architecture, à la conception et au code source.
• Les attributs dynamiques décrivent le comportement pendant l'exécution du système, liés à l'architecture, à la conception, au code source, et à l'environnement.

Modélisation UML

• Les vues structurelles d'une architecture logicielle incluent la vue logique (description logique sous forme de sous-systèmes et interface), la vue d'implémentation (description physique sous forme de composants et connecteurs) et la vue de déploiement (description de l'intégration de la partie logicielle sur la partie matérielle).
• Les diagrammes de paquetages décrivent l'organisation des éléments modélisés sous forme de collections hiérarchiques d'éléments UML apparentés.
• Les diagrammes de composants illustrent les relations entre les différents composants d'un système, regroupant des classes autour d'un objectif commun.
• Les diagrammes de déploiement décrivent l'aspect physique d'un système, le déploiement des artefacts sur les composants matériels, en utilisant les formes UML avec des nœuds en 3D.

Éléments Architecturaux

• Composants : Encapsulation d'un traitement et/ou de données, de fonctionnalités et/ou de données du système.
• Interface de Composants : Permet à un composant d'exposer les moyens de communication avec lui.
• Types d'interfaces : Interface offerte, interface requise.
• Connecteur : Un connecteur est un élément architectural qui définit le type d'interactions entre les composants et les règles les gouvernant; represente un concept abstrait et est indépendant de l'application ou des composants; possède des attributs qui décrivent ses propriétés comportementales.
• Dépendances entre composants : Relation entre les composants, où un composant peut dépendre d'un autre pour un service ou une information; dépendances de réalisation, dépendances de manifestation.

Processus de Conception Architecturale

• Le processus de conception architecturale se concentre sur la décomposition du système en composants et sur leurs interactions pour satisfaire des exigences fonctionelles et non fonctionnelles.
• L'analyse des exigences et l'architecture matérielle entrent dans le processus.
• Il est divisé en trois étapes principales : comprendre le problème, identifier les éléments de conception et leurs relations, et évaluer la conception.