Présentation de la Méthode

Pour vérifier les modèles UML en utilisant le langage formel Maude et son LTL model-checker, on propose une méthode qui se repose sur quatre étapes (figure (Fig.43)), à savoir ; - Etape 1 - Elaboration du Modèle UML; il s'agit dans cette première étape d'élaborer le

modèle UML en sélectionnant uniquement pour la translation le digramme de classe qui modélise la structure statique du système, les diagrammes d'états-transitions qui spécifient le comportement interne de chaque objet dans le système, et le diagramme de collaboration qui représente l'interactions entre objets.

- Etape 2 - Translation du Modèle UML à une spécification Maude: dans cette étape, les diagrammes élaborés dans la première étape se traduisent à une spécification Maude, où chaque classe et son diagramme d'états-transitions associé sont spécifiés en un module orienté objet du Maude. ces modules orientés objets sont intégrés dans un seul module représentant la globalité du système. sur ce module que le model-checking est appliqué.

Modèle UML Classes – collaboration et machines d'états Spécification Maude

Module Système où orienté objet (éventuellement inclus des modules

fonctionnels) Propriétés exprimé en LTL (deadlock- reachability – safety - ..etc) Spécification Maude

+

Translation du modèle UML vers une spécification Maude Définition des propriétés LTL à vérifié

Modélisation

Vérification de la spécification Maude

Fig.43 : Les différentes étapes de la méthode de vérification du Modèle UML

- Etape 3 - Définition des propriétés: l'utilisateur doit définir les propriétés qu'il veule vérifiées. Ces propriétés doivent être exprimées en logique temporelle. Elles sont vérifiées vis-à-vis la spécification Maude qui représente le modèle UML.

- Etape 4 - Vérification de la spécification / vérification du modèle) : c'est l'étape d'analyse et de vérification de la spécification élaboré dans les étapes précédentes. Le concepteur utilise l'interpréteur et les commandes du langage Maude. Le résultat de vérification (model-checking) pour chaque propriété est soit Vrai si les propriétés sont satisfaites ; soit un contre exemple est affiché. L'utilisateur peut raisonner sur ce contre exemple pour détecter les erreurs dans le modèle UML. Il peut ainsi porter les modifications nécessaires sur le modèle afin de le corriger.

Dans les sections suivantes, nous expliquons ces étapes avec plus de détaille en donnant les informations nécessaire pour conduire la vérification des modèles UML avec le langage Maude et son LTL model-checker.

1.1 Elaboration du Modèle UML

La méthode que proposons tient compte à trois diagrammes UML; le diagramme de classe, le diagramme de collaboration et les diagrammes d'états-transitions. Ainsi, nous proposons d'utiliser ces trois diagrammes pour vérifier des spécifications des systèmes. Pratiquement, un système n'est qu'un ensemble d'objets actifs qui interagissent entre eux par l'envoi de messages en exhibant un comportement spécifique.

Le diagramme de classe permet de modéliser la structure statique du système. Il représente l'ensemble des classes d'objets et les associations entre ces classes. Chaque classe contient une partie statique (attributs) et une partie dynamique (méthodes).

Le diagramme d'états-transition (machine d'état), nous permet de spécifier le comportement dynamique de chaque objet dans le système. Il spécifie l'ensemble d'états qu'un objet peut avoir durant sa vie. Il spécifie également les différentes réponses de l'objet vis-à-vis les stimuli provenant de l'extérieur.

Le diagramme de collaboration représente une collection d'objets en interactions. Il représente également l'ordre d'apparition des messages échangés entre les objets dont le but est de réaliser une tache précise.

Par conséquent, notre méthode est applicable sur un modèle UML contenant : - un diagramme de classe

- des diagrammes d'états-tranistions - un diagramme de collaboration ou plus.

Eventuellement, on peut vérifier un diagramme d'état transition avec un ensemble d'événements pour vérifier que le diagramme est bien spécifie.

La figure (Fig.44) représente les diagrammes utilisés par la méthode de vérification d'UML avec Maude. C'est à l'utilisateur d'élaborer son modèle en basant sur ces diagrammes

1.2 Translation du Modèle UML

Nous avons vu qu'il est associé à chaque classe un diagramme d'états-transitions qui décrit le comportement des ses instances. En effet, les instances d’une classe (objets) interagissent avec l'environnement par l'envoi des messages et l'exécution des méthodes internes, en réaction aux événements issus de l'extérieur.

Pour analyser et vérifier un ensemble d'objets en interaction représentés par des diagrammes d'états-transitions et des collaborations, Nous proposons de translater ces diagrammes (Modèles UML) à une spécification de logique de réécriture représentée par le langage déclaratif Maude.

Cette translation correspond exactement au niveau de spécification système proposé par le Model-checker du Maude. Chaque classe dans le modèle UML et son diagramme d'états-transitions associé sont traduit en un module orienté objet déclaré en Maude.

L'idée clé de la translation du diagramme d'états vers des spécifications Maude, est que les transitions entre états peuvent être spécifiées naturellement par des règles de réécriture de forme t→t' où t,t' sont des termes qui représente des états ou ils font partie de l'état global du

Diagrammes d'états-transitions Diagramme de Classes Diagramme de collaboration Modèle UML

Maude offre aussi les concepts nécessaires pour supporter la spécification orientée objet. Il permet de déclarer des classes, des messages, des configurations …etc. en outre, il permet de spécifier les communications synchrones et asynchrones …etc.

Nous proposons de traduire les éléments du modèle UML comme suit :