UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)教程(第2版) 課件 第6章 用例圖

UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)SystemAnalysis&Design冀振燕北京交通大學(xué)

第六章用例圖用例圖參與者用例用例圖的應(yīng)用UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi2UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi3用例圖用例模型描述的是系統(tǒng)外部的參與者所理解的系統(tǒng)功能。用例模型用于需求分析階段，它的建立是系統(tǒng)開發(fā)者和最終用戶反復(fù)討論的結(jié)果，也是開發(fā)者和用戶對(duì)需求規(guī)格定義達(dá)成的共識(shí)。用例圖用例模型描述了待開發(fā)系統(tǒng)的功能需求將系統(tǒng)看作黑盒，從外部參與者的角度來(lái)理解系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)了需求分析之后各階段的開發(fā)工作，用例不僅在開發(fā)過程中保證了系統(tǒng)所有功能的實(shí)現(xiàn)，還被用于驗(yàn)證和檢測(cè)所開發(fā)的系統(tǒng)是否滿足系統(tǒng)需求，從而影響到開發(fā)工作的各個(gè)階段和UML的各個(gè)模型。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi4UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi5用例圖用例圖的3種建模元素用例(Use

Case)參與者(Actor)依賴關(guān)系、類屬關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系。用例圖描述了用例、參與者以及它們之間的關(guān)系。用例圖UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi6UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi7用例圖參與者和用例之間存在的關(guān)聯(lián)關(guān)系通常被稱為通信關(guān)聯(lián)，因?yàn)樗碇鴧⑴c者和用例之間的通信。這個(gè)關(guān)聯(lián)可以是雙向?qū)Ш剑◤膮⑴c者到用例，并從用例到參與者），也可以是單向?qū)Ш剑◤膮⑴c者到用例，或從用例到參與者）。導(dǎo)航的方向表明了是參與者發(fā)起了和用例的通信，還是用例發(fā)起了和參與者的通信。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi8用例圖在UML中用來(lái)實(shí)現(xiàn)用例的元素是協(xié)作（Collaboration），協(xié)作是實(shí)現(xiàn)用例行為的類和其他元素的總稱。如圖所示，可以用協(xié)作“Dealwithbill”（處理賬單）來(lái)實(shí)現(xiàn)用例“Payforbill”（付賬單）。通常，每個(gè)給定的用例都會(huì)由一個(gè)相應(yīng)的協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以大多數(shù)情況下不必顯式地為這種關(guān)系建模。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi9參與者參與者（Actor）代表了與系統(tǒng)接口的事物或人，它是具有某一種特定功能的角色。因此，參與者是虛擬的概念，它可以是人，也可以是外部系統(tǒng)或設(shè)備。同一個(gè)人可能對(duì)應(yīng)著多個(gè)參與者，因?yàn)橐粋€(gè)人可能扮演了多個(gè)角色。參與者不是系統(tǒng)的一部分，它們處于系統(tǒng)的外部。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi10參與者如何識(shí)別參與者？可以通過回答一系列問題●誰(shuí)是系統(tǒng)的主要用戶？ ●誰(shuí)從系統(tǒng)獲得信息？●誰(shuí)向系統(tǒng)提供信息？ ●誰(shuí)從系統(tǒng)刪除信息？●誰(shuí)支持、維護(hù)系統(tǒng)？ ●誰(shuí)管理系統(tǒng)？●系統(tǒng)需要與其他哪些系統(tǒng)交互（包含其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其他應(yīng)用程序）？●系統(tǒng)需要操縱哪些硬件？ ●在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)，有事情自動(dòng)發(fā)生嗎？●系統(tǒng)從哪里獲得信息？ ●誰(shuí)對(duì)系統(tǒng)的特定需求感興趣？●幾個(gè)人在扮演同樣的角色嗎？ ●一個(gè)人扮演幾個(gè)不同的角色嗎？●系統(tǒng)使用外部資源嗎？ ●系統(tǒng)要用在什么地方？UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi11參與者識(shí)別參與者需要注意：參與者代表角色。當(dāng)建立用例模型時(shí)，參與者是用來(lái)模擬角色的，而不是用來(lái)模擬物理的、現(xiàn)實(shí)世界的人、組織或系統(tǒng)本身。角色不是對(duì)職位進(jìn)行建模。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi12參與者UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi13用例用例（UseCase）是對(duì)系統(tǒng)行為的動(dòng)態(tài)描述可以增進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員、開發(fā)人員與用戶的溝通，正確地理解系統(tǒng)需求；還可以劃分系統(tǒng)與外部實(shí)體的界限。用例是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，是類、對(duì)象、操作的來(lái)源，可以通過邏輯視圖的設(shè)計(jì)，獲得軟件的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi14用例如何識(shí)別用例？可以通過以下問題幫助識(shí)別：●每個(gè)參與者的任務(wù)是什么？●有參與者要?jiǎng)?chuàng)建、存儲(chǔ)、改變、刪除或讀取系統(tǒng)中的信息嗎？●什么用例會(huì)創(chuàng)建、存儲(chǔ)、改變、刪除或讀取這個(gè)信息？●參與者需要通知系統(tǒng)外部的突然變化嗎？●需要通知參與者系統(tǒng)中正在發(fā)生的事情嗎？●什么用例將支持和維護(hù)系統(tǒng)？●所有的功能需求都能被用例實(shí)現(xiàn)嗎？UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi15用例在描述用例事件流時(shí)，每個(gè)軟件項(xiàng)目都應(yīng)使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模板。下面給出一個(gè)目前應(yīng)用最廣泛的模板。

X.用例XX（用例名）的事件流 X.1前置條件（Pre-Conditions） X.2后置條件（Post-Conditions） X.3擴(kuò)充點(diǎn)（ExtensionPoints） X.4事件流 X.4.1基流（BasicFlow） X.4.2分支流（Subflows）（可選） X.4.3替代流（AlternativeFlows）UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi16用例用例與腳本一個(gè)用例描述了一個(gè)序列集，而序列集中的每一個(gè)序列描述了一個(gè)流，這個(gè)流代表了用例的一個(gè)變種，每一個(gè)這樣的序列就被稱為一個(gè)腳本或場(chǎng)景（Scenario）。腳本是系統(tǒng)行為的一個(gè)特定動(dòng)作序列。腳本與用例的關(guān)系就像實(shí)例與類的關(guān)系，即腳本是用例的一個(gè)實(shí)例。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi17用例用例間的關(guān)系類屬關(guān)系用例間的類屬關(guān)系如同類間的類屬關(guān)系。也就是說，子用例繼承父用例的行為和含義，它也可以添加新行為或覆蓋父用例的行為。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi18用例用例間的關(guān)系包含關(guān)系多個(gè)用例可能具有一些相同的功能，通常將這些共享的功能放在一個(gè)單獨(dú)的用例中，在這個(gè)新用例和其他需要使用其功能的用例之間創(chuàng)建包含（Include）關(guān)系。用例間的包含關(guān)系表示在基用例的指定位置，基用例顯式地包含另一個(gè)用例的行為。被包含的用例是不能獨(dú)立存在的，只是作為包含它的更大用例的一部分。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi19用例用例間的關(guān)系（接上頁(yè)）包含關(guān)系在UML中，Include關(guān)系可以用衍型為<<include>>的依賴關(guān)系表示。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi20用例用例間的關(guān)系擴(kuò)充關(guān)系擴(kuò)充關(guān)系用來(lái)說明可選的、只在特定條件下運(yùn)行的行為。根據(jù)參與者的選擇，具有擴(kuò)充關(guān)系的用例可以運(yùn)行幾個(gè)不同的流。用例間的擴(kuò)充關(guān)系表示基用例在指定的擴(kuò)充點(diǎn)隱式地包含另一個(gè)用例的行為。擴(kuò)充關(guān)系被用來(lái)描述特定的用例部分，該用例部分被用戶視為可選的系統(tǒng)行為，這樣就將可選行為與義務(wù)行為區(qū)分開來(lái)。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi21用例用例間的關(guān)系（接上頁(yè)）擴(kuò)充關(guān)系擴(kuò)充關(guān)系用衍型為<<extend>>的依賴關(guān)系表示。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi22用例圖的應(yīng)用用例圖可以用來(lái)為系統(tǒng)的靜態(tài)用例視建模。靜態(tài)用例視體現(xiàn)系統(tǒng)的行為，即系統(tǒng)提供的外部可見的服務(wù)。用例圖可以被用來(lái)完成以下功能：為系統(tǒng)的上下文建模。為系統(tǒng)的需求建模。用例圖的應(yīng)用UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi23用例圖的應(yīng)用

為系統(tǒng)的上下文建模。如上頁(yè)圖所示，用例圖描述了一個(gè)公司管理系統(tǒng)的上下文，這個(gè)圖強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)周圍的參與者。為系統(tǒng)的需求建模。如上頁(yè)圖所示，用例圖可視化地描述了公司管理系統(tǒng)的功能需求，為最終用戶、領(lǐng)域?qū)＜液烷_發(fā)人員之間的交流提供了途徑。UML系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第2版ZhenyanJi24小結(jié)用例模型用于需求分析階段，它描述了待開發(fā)系統(tǒng)的功能需求，并驅(qū)動(dòng)了需求分析之后各階段的開發(fā)工作。用例圖（UseCaseDiagram）是UML中用來(lái)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)方面進(jìn)行建模的7種圖之一。用例圖描述了用例、參與者以及它們之間的關(guān)系。U