第3章3.2用例驅(qū)動(dòng)的需求分析

用例驅(qū)動(dòng)的需求分析,什么是用例(UseCase)？,用例(UseCase)：表示系統(tǒng)所提供的服務(wù)或可執(zhí)行的某種行為定義了系統(tǒng)是如何被參與者所使用的，描述了參與者為了使用系統(tǒng)所提供的某一完整功能而與系統(tǒng)之間發(fā)生的一段“對(duì)話”。用例的概念在1986年由IvarJacobson正式提出之后被廣泛接受，迅速發(fā)展，已成為OO、UML、RUP的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和方法。描述需求的時(shí)候：系統(tǒng)有誰(shuí)在用？這些人通過(guò)系統(tǒng)來(lái)做什么？,用例圖的要素,用例方法的基本思想：從用戶的角度來(lái)看，他們并不想了解系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，他們所關(guān)心的是系統(tǒng)所能提供的服務(wù)，也就是被開(kāi)發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)將是如何被使用的。用例模型主要由以下模型元素構(gòu)成：參與者(Actor)：存在于被定義系統(tǒng)外部并與該系統(tǒng)發(fā)生交互的人或其他系統(tǒng)，代表系統(tǒng)的使用者或使用環(huán)境。用例(UseCase)通訊關(guān)聯(lián)(CommunicationAssociation)：用于表示參與者和用例之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，它表示參與者使用了系統(tǒng)中的哪些服務(wù)(用例)、系統(tǒng)所提供的服務(wù)(用例)是被哪些參與者所使用的。,參與者,用例,通訊關(guān)聯(lián),一種新的需求分析技術(shù)：用例,用例方法的優(yōu)點(diǎn),系統(tǒng)被看作是一個(gè)黑箱，并不關(guān)心系統(tǒng)內(nèi)部是如何完成它所提供的功能的。首先描述了被定義系統(tǒng)有哪些外部使用者(抽象為Actor)、這些使用者與被定義系統(tǒng)發(fā)生交互；針對(duì)每一執(zhí)行者，又描述了系統(tǒng)為這些執(zhí)行者提供了什么樣的服務(wù)(抽象成為UseCase)、或者說(shuō)系統(tǒng)是如何被這些執(zhí)行者使用的；,用例建模的基本過(guò)程,Step1：確定系統(tǒng)邊界Step2：識(shí)別并描述參與者(actor)；Step3：識(shí)別用例(usecase)，并給出簡(jiǎn)要描述；Step4：識(shí)別執(zhí)行者與用例之間的關(guān)聯(lián)(Association)；Step5：給出每一個(gè)用例的詳細(xì)描述Step6：細(xì)化用例模型,Step1：確定系統(tǒng)邊界,系統(tǒng)目標(biāo)系統(tǒng)范圍,例：學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)目標(biāo)：大學(xué)？中小學(xué)？范圍：?jiǎn)螜C(jī)、網(wǎng)絡(luò)？學(xué)籍？課程？,Step2：識(shí)別并描述參與者(actor),參與者（actor）是指在系統(tǒng)外部與系統(tǒng)交互的人或其他系統(tǒng)，他以某種方式參與了系統(tǒng)內(nèi)用例的執(zhí)行。,參與者的類(lèi)型,參與者一般分為三種：人：與系統(tǒng)存在交互關(guān)系的使用者，管理員，用戶等設(shè)備：與系統(tǒng)存在交互關(guān)系的外部設(shè)備，條碼掃描儀，ic讀卡器，監(jiān)控?cái)z像頭等其他系統(tǒng)：與系統(tǒng)存在交互關(guān)系的其他系統(tǒng)，成績(jī)管理系統(tǒng)的選課數(shù)據(jù)由選課系統(tǒng)提供。時(shí)間：有些用例需要系統(tǒng)時(shí)鐘定時(shí)觸發(fā)，如員工生日祝福操作由系統(tǒng)時(shí)鐘檢測(cè)到生日時(shí)間后出發(fā),識(shí)別參與者,通過(guò)以下問(wèn)題來(lái)識(shí)別Actor：誰(shuí)使用這個(gè)系統(tǒng)的功能？誰(shuí)從該系統(tǒng)獲得信息？誰(shuí)向該系統(tǒng)提供信息？該系統(tǒng)需要訪問(wèn)(讀寫(xiě))那些外部硬件設(shè)備？誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)維護(hù)和管理這個(gè)系統(tǒng)以保證其正常運(yùn)行？該系統(tǒng)需要與其他系統(tǒng)進(jìn)行交互嗎？,系統(tǒng)的主要功能使用者,系統(tǒng)的硬件設(shè)備,系統(tǒng)的維護(hù)、管理人員,其他系統(tǒng),例1：對(duì)一個(gè)圖書(shū)管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有哪些參與者？讀者圖書(shū)管理者,例2：對(duì)ATM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有哪些參與者？銀行客戶ATM維護(hù)人員后臺(tái)服務(wù)器,銀行客戶,維護(hù)人員,后臺(tái)服務(wù)器,參與者的特點(diǎn),在建模參與者過(guò)程中，記住以下要點(diǎn)。（1）參與者對(duì)于系統(tǒng)而言總是外部的，因此它們?cè)谀愕目刂浦狻＃?）參與者直接同系統(tǒng)交互，這可以幫助定義系統(tǒng)邊界。（3）參與者表示人和事物與系統(tǒng)發(fā)生交互時(shí)所扮演的角色，而不是特定的人或特定的事物。（4）一個(gè)人或事物在與系統(tǒng)發(fā)生交互時(shí)，可以同時(shí)或不同時(shí)扮演多個(gè)角色。例如，某研究生擔(dān)任某教授的助教，同職業(yè)的角度看，他扮演了兩個(gè)角色學(xué)生和助教。（5）每一個(gè)參與者需要有一個(gè)具有業(yè)務(wù)一樣的名字，在建模中，不推薦使用諸如NewActor這樣的名字。（6）每個(gè)參與者必須有簡(jiǎn)短的描述，從業(yè)務(wù)角度描述參與者是什么。（7）像類(lèi)一樣，參與者可以具有分欄，表示參與者屬性和它可接受的事件。一般情況下，這種分欄使用的并不多，很少顯示在用例圖中。,分組討論：找出參與者,按照分組選擇題目進(jìn)行討論時(shí)間：5分鐘1、圖書(shū)管理系統(tǒng)的參與者（1-4組）2、學(xué)生餐飲管理系統(tǒng)的參與者（5-8組）,Step3：識(shí)別用例(usecase),找到參與者之后，據(jù)此來(lái)確定系統(tǒng)的用例，主要是看各參與者需要系統(tǒng)提供什么樣的服務(wù)，或者說(shuō)執(zhí)行者是如何使用系統(tǒng)的。尋找用例可以從以下問(wèn)題入手(針對(duì)每一個(gè)參與者)：參與者使用該系統(tǒng)執(zhí)行什么任務(wù)？參與者是否會(huì)在系統(tǒng)中創(chuàng)建、修改、刪除、訪問(wèn)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)？如果是的話，執(zhí)行者又是如何來(lái)完成這些操作的？參與者是否會(huì)將外部的某些事件通知給該系統(tǒng)？系統(tǒng)是否會(huì)將內(nèi)部的某些事件通知該執(zhí)行者？,用例的特征,這件事必須由一個(gè)執(zhí)行者發(fā)起，執(zhí)行者的愿望是用例存在的原因。不存在沒(méi)有執(zhí)行者的用例，也不應(yīng)該主動(dòng)啟動(dòng)另一個(gè)用例。,用例是相對(duì)獨(dú)立的，即用例的“功能”是完備的,用例的執(zhí)行結(jié)果對(duì)執(zhí)行者來(lái)說(shuō)是可觀測(cè)和有意義的,用例必然是以動(dòng)賓短語(yǔ)形式出現(xiàn)的。,識(shí)別用例,例1：對(duì)圖書(shū)館管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有哪些參與者和用例？,圖書(shū)管理員管理讀者信息管理圖書(shū)信息登記借書(shū)登記還書(shū),例2：對(duì)ATM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有哪些參與者和用例？,銀行客戶查詢?nèi)】钷D(zhuǎn)賬,普通讀者：預(yù)訂圖書(shū)取消預(yù)訂查詢?yōu)g覽圖書(shū)信息,ATM維護(hù)人員維護(hù)系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器周期性操作,Step4：識(shí)別執(zhí)行者與用例之間的關(guān)聯(lián),數(shù)據(jù)流向由誰(shuí)啟動(dòng),Step3：識(shí)別執(zhí)行者與用例之間的關(guān)聯(lián),數(shù)據(jù)流向由誰(shuí)啟動(dòng),Step3：識(shí)別執(zhí)行者與用例之間的關(guān)聯(lián),數(shù)據(jù)流向由誰(shuí)啟動(dòng),參與者與用例的關(guān)系,啟動(dòng)用例,獲取用例的服務(wù)為用例提供服務(wù),給系統(tǒng)提供信息,討論,討論下面的用例圖，有什么問(wèn)題？,目標(biāo)和步驟的誤區(qū),用戶觀點(diǎn)而非系統(tǒng)觀點(diǎn),用戶觀點(diǎn),系統(tǒng)觀點(diǎn),用例的粒度,ATM取錢(qián)的場(chǎng)景中，取錢(qián)，讀卡，驗(yàn)證賬號(hào)，打印回執(zhí)單等都是可能的用例？用例粒度的劃分最標(biāo)準(zhǔn)的方法應(yīng)該是：以該用例是否完成了執(zhí)行者的某個(gè)完整目的為依據(jù)的。,案例：ATM的用例,客戶代表說(shuō)：我希望這臺(tái)ATM能支持跨行業(yè)務(wù)，我插入卡片并輸入密碼后，可以讓我選擇是取錢(qián)還是存錢(qián)；為了方便，可以設(shè)置一些默認(rèn)的存取金額按鈕；我可以修改密碼，也可以掛失；還有我希望可以交納水費(fèi)、電費(fèi)和電話等費(fèi)用；為了安全起見(jiàn)，ATM上應(yīng)當(dāng)有警示小心騙子的提示條，還有攝像頭；如果輸入三次密碼錯(cuò)誤，卡片應(yīng)當(dāng)被自動(dòng)吞沒(méi)。,判斷下列操作，哪些是用例,支持跨行業(yè)務(wù)插入卡片輸入密碼選擇服務(wù)取錢(qián)存錢(qián)修改密碼掛失卡片交納費(fèi)用警示騙子三次錯(cuò)誤吞沒(méi)卡片,支持跨行業(yè)務(wù)錯(cuò)，這是一個(gè)業(yè)務(wù)規(guī)則，限定業(yè)務(wù)的范圍插入卡片錯(cuò)，這是一個(gè)過(guò)程步驟，不是完整目標(biāo)輸入密碼錯(cuò)，這是一個(gè)過(guò)程步驟，不是完整目標(biāo)選擇服務(wù)錯(cuò)，這是一個(gè)過(guò)程步驟，不是完整目標(biāo)取錢(qián)對(duì)，這是一個(gè)完整有效的目標(biāo)存錢(qián)對(duì)，這是一個(gè)完整有效的目標(biāo)修改密碼對(duì)，這是一個(gè)完整有效的目標(biāo)掛失卡片對(duì)，這是一個(gè)完整有效的目標(biāo)交納費(fèi)用對(duì)，這是一個(gè)完整有效的目標(biāo)警示騙子錯(cuò)，已超出了邊界范圍三次錯(cuò)誤吞沒(méi)卡片錯(cuò)，這是一個(gè)業(yè)務(wù)規(guī)則，限定業(yè)務(wù)的范圍,ATM的用例,“四輪馬車(chē)”C(Create)R(Read)U(Update)D(Delete)所有業(yè)務(wù)最終對(duì)會(huì)成為CRUD？CRUD能為Actor提供價(jià)值？CRUD掩蓋業(yè)務(wù)，銳變成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的建模：“系統(tǒng)就是數(shù)據(jù)的增刪改查”關(guān)心數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和維護(hù)，反而忽略了用戶的目的,用例的粒度2,如果確實(shí)是CRUD？如果CRUD不涉及復(fù)雜的交互，一個(gè)用例“管理”即可不管是C、R、U、D，都是為了完成“管理”目標(biāo)甚至很多種的基本數(shù)據(jù)管理都可以用一個(gè)用例表示,討論,電子郵件系統(tǒng)，有如下功能：發(fā)件人A發(fā)送郵件給B，系統(tǒng)提醒B你有“新郵件”，收件人B接收郵件。畫(huà)出用例圖,Step5：給出用例的詳細(xì)描述,單純的用例圖并不能描述完整的信息，需要用文字描述不能反映在圖形上的信息。,用例名稱用例標(biāo)識(shí)涉及的參與者描述用例的規(guī)格說(shuō)明前置條件PreConditions后置條件PostConditions正常事件流Flowofevents備選事件流Alternateflow其它非功能需求、設(shè)計(jì)約束、尚存在的問(wèn)題,前置、后置條件,前置條件約束在用例開(kāi)始前系統(tǒng)的狀態(tài)把它們看做是看門(mén)人，它阻止參與者觸發(fā)該用例直到滿足所有條件說(shuō)明在用例觸發(fā)之前什么必須為真后置條件約束用例執(zhí)行后系統(tǒng)的狀態(tài)用例執(zhí)行后什么必須為真對(duì)于有多個(gè)事件流的用例，則應(yīng)該有多個(gè)后置條件某些用例依賴于其他用例一個(gè)用例在離開(kāi)系統(tǒng)時(shí)，可能是另一個(gè)用例的前置條件（例如：“登錄”和“管理系統(tǒng)”）有助于識(shí)別漏掉的用例如果一個(gè)用例的前置條件不能有執(zhí)行其他用例滿足，可能意味著丟失了用例（例如：“管理訂單”卻沒(méi)有“登錄”用例）,事件流,用例的事件流：說(shuō)明用例如何啟動(dòng)，即哪些執(zhí)行者在何種情況下啟動(dòng)用例？說(shuō)明執(zhí)行者與用例之間的信息處理過(guò)程；說(shuō)明用例在不同條件下可以選擇執(zhí)行的多種方案；說(shuō)明用例在什么情況下才能被視作完成；分為常規(guī)流和備選流兩類(lèi)：常規(guī)流：描述該用例最正常的一種場(chǎng)景，系統(tǒng)執(zhí)行一系列活動(dòng)步驟來(lái)響應(yīng)執(zhí)行者提出的服務(wù)請(qǐng)求；備選流：負(fù)責(zé)描述用例執(zhí)行過(guò)程中異常的或偶爾發(fā)生的一些情況。,常規(guī)事件流,每一個(gè)步驟都需要用數(shù)字編號(hào)以清楚地標(biāo)明步驟的先后順序。用一句簡(jiǎn)短的標(biāo)題來(lái)概括每一步驟的主要內(nèi)容。對(duì)每一步驟，從兩個(gè)方面來(lái)描述：執(zhí)行者向系統(tǒng)提交了什么信息；對(duì)此系統(tǒng)有什么樣的響應(yīng)。,備選事件流,備選流的描述格式可以與基本流的格式一致，也需要編號(hào)并以標(biāo)題概述其內(nèi)容。起點(diǎn)：該備選流從事件流的哪一步開(kāi)始；條件：在什么條件下會(huì)觸發(fā)該備選流；動(dòng)作：系統(tǒng)在該備選流下會(huì)采取哪些動(dòng)作；恢復(fù)：該備選流結(jié)束之后，該用例應(yīng)如何繼續(xù)執(zhí)行。,事件流描述要點(diǎn),1.只書(shū)寫(xiě)“可觀測(cè)”的（說(shuō)人話）2.使用主動(dòng)語(yǔ)句3.句子必須以參與者或系統(tǒng)作為主語(yǔ)4.不要涉及界面細(xì)節(jié)5.分支和循環(huán),只寫(xiě)“可觀測(cè)”的,系統(tǒng)通過(guò)ADO建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接，傳送SQL查詢語(yǔ)句，從“商品表”查詢商品的詳細(xì)信息系統(tǒng)按照查詢條件搜索商品的詳細(xì)信息,主動(dòng)語(yǔ)句,歐文叢貝克漢姆處得到傳球，守門(mén)員貝克漢姆傳球給歐文，歐文射門(mén)，守門(mén)員撲救出納員系統(tǒng),以參與者或系統(tǒng)作主語(yǔ),參與者系統(tǒng)出納員接收顧客的付款顧客的付款數(shù)可能高于商品總額出納員錄入顧客所付的現(xiàn)金總額系統(tǒng)顯示出應(yīng)找還給顧客的余額，打印付款收據(jù),不涉及界面細(xì)節(jié),會(huì)員從下拉框中選擇類(lèi)別會(huì)員在相應(yīng)文本框中輸入查詢條件會(huì)員點(diǎn)擊“確定”按鈕,分支和循環(huán),分支：放到擴(kuò)展路徑（備選事件流）參與者的選擇另一條成功線路系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證循環(huán)：直接描述,處理銷(xiāo)售,1.顧客攜帶所購(gòu)商品或服務(wù)到收銀臺(tái)通過(guò)POS機(jī)付款。2.收銀員開(kāi)始一次新的銷(xiāo)售交易。3.收銀員輸入商品條碼。4.系統(tǒng)逐條記錄出售的商品，并顯示該商品的描述、價(jià)格和累計(jì)金額。價(jià)格通過(guò)一組價(jià)格規(guī)則來(lái)計(jì)算。5.收銀員重復(fù)3-4步，直到輸入結(jié)束。6.收銀員告知顧客總額，并請(qǐng)顧客付款。7.顧客付款，系統(tǒng)顯示找零信息，并處理支付。8.系統(tǒng)記錄完整的銷(xiāo)售信息，并將銷(xiāo)售和支付信息發(fā)送到外部的賬務(wù)系統(tǒng)（進(jìn)行賬務(wù)處理和提成）和庫(kù)存系統(tǒng)（更新庫(kù)存）。9.系統(tǒng)打印票據(jù)。10.顧客攜帶商品和票據(jù)離開(kāi)。,處理銷(xiāo)售的用例描述,用例名稱：處理銷(xiāo)售參與者與關(guān)注點(diǎn)：收銀員：希望準(zhǔn)確、快速地輸入，而且沒(méi)有支付錯(cuò)誤，因?yàn)槿绻偈肇浛?，將從其工資中扣除。前置條件：收銀員必須經(jīng)過(guò)確認(rèn)和認(rèn)證后置條件：存儲(chǔ)銷(xiāo)售信息。準(zhǔn)確計(jì)算稅金。更新賬務(wù)和庫(kù)存信息。基本流程：1.顧客攜帶所購(gòu)商品或服務(wù)到收銀臺(tái)通過(guò)POS機(jī)付款。2.收銀員開(kāi)始一次新的銷(xiāo)售交易。3.收銀員輸入商品條碼擴(kuò)展流程：3a.無(wú)效商品ID（在系統(tǒng)中未發(fā)現(xiàn)）：系統(tǒng)提示錯(cuò)誤并拒絕輸入該ID。收銀員響應(yīng)該錯(cuò)誤特殊需求：使用大尺寸平面顯示器觸摸屏，文本信息可見(jiàn)距離為1米發(fā)生頻率：可能會(huì)不斷地發(fā)生未解決問(wèn)題：提成處理規(guī)則不確定收銀員換班時(shí)如何處理,Step6：細(xì)化用例模型,執(zhí)行者與執(zhí)行者之間的泛化(generalization)用例和用例之間的包含(include)用例和用例之間的擴(kuò)展(extend)用例和用例之間的泛化(generalization)關(guān)系利用這些關(guān)系來(lái)調(diào)整已有的用例模型，把一些公共的信息抽取出來(lái)復(fù)用，使得用例模型更易于維護(hù)。,泛化(Generalization)關(guān)系,執(zhí)行者之間的泛化,泛化(Generalization),用例之間的泛化,用例間的泛化關(guān)系表明子用例包含父用例中定義的所有屬性、行為序列和擴(kuò)展點(diǎn)，并且參與父用例中所有的關(guān)系,包含(Include),箭頭指向的用例為被包含的用例，稱為包含用例；箭頭出發(fā)的用例為基本用例。包含用例是必選的，如果缺少包含用例，基礎(chǔ)用例就不完整；包含用例必須被執(zhí)行，不需要滿足某種條件；其執(zhí)行并不會(huì)改變基用例的行為。,包含(Include),某些步驟在多個(gè)用例重復(fù)出現(xiàn)，且單獨(dú)形成價(jià)值用例步驟較多時(shí)，可用Include簡(jiǎn)化,擴(kuò)展(Extend),將擴(kuò)展用例的事件流在一定的條件下按照相應(yīng)的擴(kuò)展點(diǎn)插入到基礎(chǔ)用例中?；A(chǔ)用例不必知道擴(kuò)展用例的任何細(xì)節(jié)，它僅為其提供擴(kuò)展點(diǎn)。擴(kuò)展用例的行為是否被執(zhí)行要取決于主事件流中的判定點(diǎn)。,箭頭指向的用例為被擴(kuò)展的用例，稱為擴(kuò)展用例；箭頭出發(fā)的用例為基本用例。擴(kuò)展