第5章 用例圖電子課件

用例圖

5.1用例圖的基本概念用例圖是表示一個系統(tǒng)中用例與參與者關(guān)系之間的圖。它描述了系統(tǒng)中相關(guān)的用戶和系統(tǒng)對不同用戶提供的功能和服務(wù)。用例圖相當于從用戶的視角來描述和建模整個系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的功能與行為。用例圖中的主要元素包括參與者、用例以及元素之間的關(guān)系。此外，用例圖還可以包括注解和約束，也可以使用包將圖中的元素組合成模塊。5.1用例圖的基本概念5.2參與者參與者的概念確定參與者參與者的泛化關(guān)系參與者的概念參與者是與系統(tǒng)主體交互的外部實體的類元，描述了一個或一組與系統(tǒng)產(chǎn)生交互的外部用戶或外部事物。參與者位于系統(tǒng)邊界之外，而不是系統(tǒng)的一部分。參與者是從現(xiàn)實世界中抽象出來的一種形式，卻不一定確切對應(yīng)的現(xiàn)實中的某個特定對象。確定參與者通過對參與者進行關(guān)注和分析，我們可以把重點放在如何與系統(tǒng)交互這一問題上，便于進一步確定系統(tǒng)的邊界。另外，參與者也決定了系統(tǒng)需求的完整性。確定參與者可以從以下幾個角度來考慮：為系統(tǒng)提供輸入的人或事物接收系統(tǒng)輸出的人或事物需要接入的第三方系統(tǒng)或設(shè)備時間是否會觸發(fā)某些事件負責支持或維護系統(tǒng)中信息的人確定參與者系統(tǒng)中的參與者一般可以分為四類：主要業(yè)務(wù)參與者：主要從用例的執(zhí)行中獲得好處的關(guān)聯(lián)人員。主要系統(tǒng)參與者：直接同系統(tǒng)交互以發(fā)起或觸發(fā)業(yè)務(wù)或系統(tǒng)事件的關(guān)聯(lián)人員。外部服務(wù)參與者：響應(yīng)來自用例的請求的關(guān)聯(lián)人員。外部接收參與者：從用例中接收某些價值或輸出的非主要的關(guān)聯(lián)人員。參與者的泛化關(guān)系當系統(tǒng)中的幾個參與者既扮演自身的角色，同時也有更一般化的角色時，可以通過建立泛化關(guān)系來進行描述。與類相似，父參與者可以是抽象的，即不能創(chuàng)建一個父參與者的直接實例，這就要求屬于抽象父參與者的外部對象一定能夠?qū)儆谄渥訁⑴c者之一。5.3用例用例的概念用例與參與者用例的特征用例的粒度用例的概念用例是類元提供的一個內(nèi)聚的的功能單元，表明系統(tǒng)與一個或多個參與者之間信息交換的順序，也表明了系統(tǒng)執(zhí)行的動作。簡單來說，用例就是某一個參與者在系統(tǒng)中做某件事從開始到結(jié)束的一系列活動的集合，以及結(jié)束時應(yīng)該返回的可觀測、有意義的結(jié)果，其中也包含可能的各種分支情況。用例與用例圖被廣泛使用于系統(tǒng)的需求建模階段，并在系統(tǒng)的整個生命周期中被不斷細化。用例與參與者一個用例可以隸屬一個或多個參與者，一個參與者也可以參與一個或多個用例。用例與參與者之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系。主參與者與次參與者：通常來說主參與者是用例的重要服務(wù)對象，而次參與者處于一種協(xié)作地位。用例與參與者在確定用例時可以通過參與者入手來尋找用例：參與者的主要任務(wù)是什么？參與者需要系統(tǒng)的什么信息？參與者可以為系統(tǒng)提供什么信息？系統(tǒng)需要通知參與者發(fā)生的變化和事件嗎？參與者需要通知系統(tǒng)發(fā)生的變化和事件嗎？用例的特征用例的特征保證用例能夠正確地捕捉功能性需求，同時也是判斷用例是否準確的依據(jù)。用例是動賓短語用例是相對獨立的用例是由參與者啟動的用例要有可觀測的執(zhí)行結(jié)果一個用例是一個單元用例的粒度用例粒度指的是用例組織信息的方式和細化程度。用例的粒度在業(yè)務(wù)建模階段，用例的粒度以每個用例描述一個完整的事情為宜。在概念建模階段，用例的粒度以每個用例能描述一個完整的事件流為宜。在系統(tǒng)建模階段，用例的粒度以一個用例能夠描述參與者與計算機的一次完整交互為宜。5.4用例之間的關(guān)系泛化關(guān)系依賴關(guān)系包含擴展泛化關(guān)系與參與者的泛化關(guān)系相似，用例的泛化關(guān)系將特化的用例與一般化的用例聯(lián)系起來。子用例繼承了父用例的屬性、操作和行為序列，并且可以增加屬于自己的附加屬性和操作。父用例同樣可以定義為抽象用例。依賴關(guān)系——包含包含指的是一個用例（基用例）可以包含其他用例（包含用例）具有的行為，其中包含用例中定義的行為將被插入基用例定義的行為中。包含的兩個基本約束：基用例可以看到包含用例，并需要依賴于包含用例的執(zhí)行結(jié)果，但是它對包含用例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有了解；基用例一定會要求包含用例執(zhí)行。依賴關(guān)系——擴展擴展指的是一個用例（擴展用例）對另一個用例（基用例）行為的增強。在這一關(guān)系中，擴展用例包含了一個或多個片段，每個片段都可以插入到基用例中的一個單獨的位置上，而基用例對于擴展的存在是毫不知情的。使用擴展用例我們就可以在不改變基用例的同時，根據(jù)需要自由地向用例中添加行為。依賴關(guān)系——擴展擴展用例的使用包括四個部分：基用例：需要被擴展的用例，如圖5-10中的“注冊”用例。擴展用例：提供所添加的行為序列的用例，如圖5-10中的“檢查實名信息”用例。擴展關(guān)系：使用虛線箭頭表示，箭頭指向基用例。擴展點：基用例中的一個或多個位置，表示在該位置會根據(jù)某條件來決定是否要中斷基用例的執(zhí)行從而執(zhí)行擴展用例中的片段。依賴關(guān)系特性includeextend作用增強基用例的行為增強基用例的行為執(zhí)行過程包含用例一定會執(zhí)行擴展用例可能被執(zhí)行對基用例的要求在沒有包含用例的情況下，基用例可以是也可以不是良構(gòu)的在沒有擴展用例的情況下，基用例一定是良構(gòu)的表示法箭頭指向包含用例箭頭指向基用例基用例對增強行為的可見性基用例可以看到包含用例，并決定包含用例的執(zhí)行基用例對擴展用例一無所知基用例每執(zhí)行一次，增強行為的執(zhí)行次數(shù)只執(zhí)行一次取決于條件（0到多次）

5.5用例描述與文檔用例描述概述前置條件與后置條件事件流補充約束用例文檔實踐用例描述概述一個完整的用例模型應(yīng)該不僅僅包括用例圖部分，還要有完整的用例描述部分。一般的用例描述主要包括以下幾部分內(nèi)容：用例名稱：描述用例的意圖或?qū)崿F(xiàn)的目標，一般為動詞或動賓短語。用例編號：用例的唯一標識符，在其他位置可以使用該標識符來引用用例。參與者：描述用例的參與者，包括主要參與者和其他參與者。用例描述：對用例的一段簡單的概括描述。用例描述概述觸發(fā)器：觸發(fā)用例執(zhí)行的一個事件。前置條件：用例執(zhí)行前系統(tǒng)狀態(tài)的約束條件?；臼录鳎ǖ湫瓦^程）：用例的常規(guī)活動序列，包括參與者發(fā)起的動作與系統(tǒng)執(zhí)行的響應(yīng)活動。擴展事件流（替代過程）：記錄如果典型過程出現(xiàn)異?；蜃兓瘯r的用例行為，即典型過程以外的其他活動步驟。結(jié)論：描述用例何時結(jié)束。后置條件：用例執(zhí)行后系統(tǒng)狀態(tài)的約束條件。補充約束：用例實現(xiàn)時需要考慮的業(yè)務(wù)規(guī)則、實現(xiàn)約束等信息。前置條件與后置條件前置條件指的是用例執(zhí)行前系統(tǒng)和參與者應(yīng)處于的狀態(tài)。前置條件是用例的入口限制，它便于我們在進行系統(tǒng)分析及設(shè)計的時候注意到，在何時何地才可以合法地觸發(fā)這個事件。后置條件是用例執(zhí)行完畢后系統(tǒng)處于的狀態(tài)。后置條件是對用例執(zhí)行完畢后系統(tǒng)狀況的總結(jié)，用來確保用戶理解用例執(zhí)行完畢后的結(jié)果，并非其他用例的觸發(fā)器。前置條件與后置條件分別是用例在開始和結(jié)束時的必要條件。事件流事件流是對用例在使用場景下的交互動作的抽象，應(yīng)該包括用例何時以及怎樣開始和結(jié)束，用例何時與參與者交互，該行為的基本流和可選擇的流?；臼录鳎好枋龅氖怯美凶詈诵牡氖录鳎怯美蟛糠謺r間所進行的場景。擴展事件流：描述的是用例處理過程中的一些分支或異常情況。補充約束補充約束用來描述用例在系統(tǒng)功能之外的內(nèi)容，例如非功能需求、業(yè)務(wù)規(guī)則等等。數(shù)據(jù)需求：與該用例相關(guān)的一些數(shù)據(jù)項的說明。業(yè)務(wù)規(guī)則：與業(yè)務(wù)相關(guān)的邏輯和操作規(guī)則。非功能性需求：例如性能、支持的并發(fā)量等。設(shè)計約束：是從多個角度對用例或系統(tǒng)的約定。用例文檔實踐用例名稱提交訂單用例編號UC002參與者會員用例描述該用例描述一個系統(tǒng)會員提交一份訂單的行為觸發(fā)器當訂單被提交時，用例觸發(fā)。前置條件提交訂單的一方需要完成登錄操作后置條件如果訂單中的商品有庫存，則發(fā)貨；否則提示用戶當前缺貨基本事件流1參與者將訂單信息提交至系統(tǒng)。2系統(tǒng)驗證用戶信息及訂單信息合法后作出響應(yīng)。3對于訂單中的每種產(chǎn)品，系統(tǒng)根據(jù)訂單中的數(shù)量檢查產(chǎn)品庫存數(shù)量。4系統(tǒng)統(tǒng)計訂單中產(chǎn)品的總價格。5系統(tǒng)從會員的系統(tǒng)賬戶余額中扣除相應(yīng)金額。6系統(tǒng)生成并保存訂單信息并將訂單發(fā)送至分銷中心。7系統(tǒng)生成訂單確認頁面并發(fā)送給會員。擴展事件流A-2如果訂單信息非法，系統(tǒng)通知會員并提示重新提交訂單。A-3如果訂單中產(chǎn)品數(shù)量超過產(chǎn)品庫存量，則提示會員庫存不足，暫無法購買，取消訂單同時終止用例。A-5如果會員賬戶余額不足，系統(tǒng)給出相應(yīng)提示，取消訂單并終止用例。結(jié)論當會員收到系統(tǒng)發(fā)送的訂單確認頁面或其他異常信息時，用例結(jié)束。數(shù)據(jù)需求D-1訂單信息包括訂單號、參與者的會員賬戶名、商品種類數(shù)量、商品種類名稱以及每種商品的數(shù)量。業(yè)務(wù)規(guī)則B-1只有當訂單中商品信息確認無誤后才能要求會員進行支付。5.6應(yīng)用用例圖建模用例圖建模技術(shù)用例圖使用要點用例圖建模技術(shù)對系統(tǒng)的語境建模識別系統(tǒng)邊界。識別參與者。如果需要，將具有相同特征的參與者使用泛化關(guān)系加以組織。如果需要，對某些參與者應(yīng)用一個構(gòu)造型以便加深理解。將參與者應(yīng)用到用例圖中，并描述參與者與用例間的通信路徑。用例圖建模技術(shù)對系統(tǒng)的需求建模識別參與者。對于某個參與者，考慮其期望系統(tǒng)提供的行為或與系統(tǒng)的交互。將行為提煉成用例。完善其他用例。分解用例中的公共行為與擴展行為，放入新的用例中以供其他用例使用。創(chuàng)建用例圖。如果需要，在用例圖中添加一些注解或約束來陳述系統(tǒng)的非功能需求。用例圖使用要點構(gòu)建結(jié)構(gòu)良好的用例。用例圖中應(yīng)該只包含對系統(tǒng)而言必不可少的用例與相關(guān)的參與