Couverture ElectroniqueS n°127

Pour les développeurs Java, UML est une notation standardisée pour la conception de logiciels « orientés objet ». Rational décrit ici comment utiliser UML pour développer des applications embarquées mobiles. Un exemple, basé sur le Mobile information device profile (MIDP), illustre le propos. Dans de nombreuses disciplines d'ingénierie, la modélisation est incluse dans le processus de développement comme un élément à part entière. Les architectes, par exemple, ne pourraient bâtir le moindre bâtiment sans en avoir complètement défini les plans et les étapes de construction. Les modèles sont donc une représentation simplifiée du monde réel qui facilite la compréhension de ce que nous sommes en train de construire.Alors qu'elle a été discutée, étudiée et mise en &oelig;uvre depuis de nombreuses années, la modélisation dans le développement logiciel n'est pourtant pas encore utilisée systématiquement dans l'industrie. Dans de nombreux cas, les développeurs ont réussi à conduire leurs travaux à terme de façon totalement manuelle.Les outils qui automatisent les développements n'ont donc pas toujours été ressentis comme indispensables.Modéliser est pourtant un moyen efficace pour faciliter la communication et la compréhension d'une application au sein d'une équipe. Il ne s'agit pas réellement d'un concept nouveau, mais la standardisation d'un langage comme UML et la disponibilité d'outils qui le rendent manipulable simplifient le processus complexe de développement logiciel en permettant de « faire les plans » du logiciel à développer.Parallèlement, le langage Java est de plus en plus adopté pour les développements embarqués. Au début, il était considéré comme trop gros et trop lent pour ces applications. Sun Microsystems a retourné ces arguments en définissant Java 2 micro edition (J2ME) (*). Bien que Java pour les systèmes embarqués ne se limite pas à J2ME, cette solution est aujourd'hui le fer de lance des plates-formes Java pour une grande variété d'applications embarquées et de terminaux mobiles. Car, intrinsèquement, Java dispose de qualités qui séduisent les développeurs de l'embarqué. On peut citer notamment l'excellent support des développements orientés objet, le typage fort, la gestion des exceptions, le multithreading intégré au langage, la disponibilité de « frameworks » et surtout la fiabilité et la stabilité des environnements d'exécution. De plus, les performances d'exécution de Java ont été fortement améliorées par les compilateurs « Just-in-time » (JIT) et les machines virtuelles (VM) matérielles. Enfin, l'encombrement mémoire, bien que largement supérieur aux petites applications écrites en C, a encore été amélioré avec l'introduction de machines virtuelles encore plus petites et plus efficaces, ainsi que des « frameworks » de classes moins encombrants.La plupart du temps, les programmes développés avec la plate-forme J2ME sont des applications embarquées qui doivent réagir rapidement et efficacement aux sollicitations des utilisateurs et des périphériques. Dans de nombreux cas, la mise en place d'un ensemble complexe d'activités concourantes est donc nécessaire. Par exemple, une application qui contient des tâches élémentaires ou threads communicants, des périphériques, une interface utilisateur et des connexions réseaux doit permettre la collaboration et la communication simultanées de tous ces éléments. Pour concevoir de tels systèmes concourants, la notion d'objets actifs qui disposent de leurs propres threads de contrôle et qui communiquent avec les autres objets à l'aide de messages est une abstraction pratique d'utilisation. Le problème est que les objets Java classiques sont passifs : ils ne réagissent qu'à des sollicitations d'une de leurs méthodes et sont inactifs lorsqu'aucune de leurs méthodes n'est en cours d'exécution. Au contraire d'un objet actif qui a son propre thread et gère des messages acheminés par une file d'attente (message queue). Par opposition aux appels de méthodes dont la caractéristique est, par définition, d'être synchrones (le code de l'objet ne s'exécute que si on appelle une méthode), les files d'attente de messages permettent une communication asynchrone. Cette caractéristique permet à l'objet de poursuivre ses activités en cours alors que des messages arrivent. Ces messages ne seront alors traités que lorsque l'application sera prête à le faire. Or ce concept d'objet actif a l'avantage de pouvoir être modélisé directement avec le langage UML, sous forme de capsules constituant ainsi un moyen pratique et puissant de définir des composants pour le développement de systèmes embarqués (figure 1).La combinaison d'un objet actif, de ports et de protocoles est en fait semblable à la notion de composants hardware (comme les composants logiques, Asic ou microcontrôleurs) qui ont des interfaces (pin out) et se connectent entre eux via un schéma. Les systèmes conçus avec des objets actifs sont donc des réseaux de composants coopérants et communicants comme les architectures logiques hardwares complexes. Assembler des petits composants avec des interfaces et des comportements bien définis et validés constitue ainsi un moyen efficace pour réaliser un système de grande taille.Diagrammes de comportementDiagramme de cas d'utilisation : il permet de représenter les exigences fonctionnelles et montre les relations entre les acteurs et les scénarios d'utilisation. Les acteurs sont les entités externes du système (utilisateurs ou autres systèmes). Un cas d'utilisation est une séquence complète d'actions (incluant des variantes) qui aboutissent à un résultat observable et requis par l'application.Diagramme de séquence : c'est un diagramme d'interaction qui montre les relations entre les objets sur une échelle de temps ordonnée.Diagramme d'états : il contient une machine d'états finis qui décrit le comportement d'une classe. Les machines d'états constituent un excellent moyen de décrire un comportement guidé par les événements.Diagrammes d'activité : il décrit le flot de contrôle qui traverse les activités d'un système.

Osez développer des applications Java embarquées avec UML

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure

Osez développer des applications Java embarquées avec UML

Dans la même rubrique

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure