軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML04

1、用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言第第4章章 用例圖用例圖 v4.1 用例概述用例概述 4.1.1 用例建模的目的 4.1.2 定義用例圖 4.1.3 用例圖的主要組件 v4.2 識(shí)別參與者識(shí)別參與者 4.2.1 捕獲需求 4.2.2 識(shí)別參與者 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言第四章第四章 用例圖用例圖 v4.3 識(shí)別用例識(shí)別用例 4.3.1 識(shí)別用例的方法 4.3.2 用例的命名規(guī)則 v4.4 用例間的關(guān)系用例間的關(guān)系 4.4.1 泛化關(guān)系 4.4.2 包含關(guān)系 4.4.3 擴(kuò)展關(guān)系v4.5 用例文檔用例文檔用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言第四章第四章 用例圖用

2、例圖 v4.6 重構(gòu)系統(tǒng)的用例模型重構(gòu)系統(tǒng)的用例模型 v4.7 用例建模實(shí)例用例建模實(shí)例書店借書系統(tǒng)書店借書系統(tǒng) 4.7.1 建立用例模型的步驟 4.7.2 確定系統(tǒng)邊界 4.7.3 識(shí)別參與者 4.7.4 識(shí)別用例 4.7.5 建立用例圖 4.7.6 書寫用例文檔 4.7.7 通過(guò)關(guān)系整理用例 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言第四章第四章 用例圖用例圖 v 教學(xué)要求教學(xué)要求 掌握：用例圖定義、用例圖的標(biāo)記符組件以及如何建立用例圖模型。 理解：用例圖建模的原因、泛化技術(shù)，以及包含與擴(kuò)展關(guān)系。 了解：描述用例的方法。用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.1 用例圖概述v 用例建

3、模的目的用例建模的目的 利用“系統(tǒng)”的觀點(diǎn)來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。 使用計(jì)算機(jī)邏輯來(lái)模擬描述系統(tǒng)本身，包括系統(tǒng)的組成、關(guān)系、系統(tǒng)的各種可能狀態(tài)以及系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的過(guò)程和過(guò)程引起的切換。 可以利用一個(gè)容易理解的模型來(lái)描述用戶如何使用這個(gè)系統(tǒng)、系統(tǒng)和客戶以及系統(tǒng)和外部系統(tǒng)之間的交互過(guò)程，這個(gè)模型也就是通常我們所說(shuō)的使用UML設(shè)計(jì)新系統(tǒng)的起始點(diǎn)用例圖。 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.1 用例圖概述v 定義用例圖定義用例圖 用例圖是有關(guān)系統(tǒng)細(xì)節(jié)的最高形式。它能準(zhǔn)確地說(shuō)明客戶對(duì)他們要開發(fā)的應(yīng)用程序期望有什么樣的功能 用例圖是一種在系統(tǒng)完成后能使管理機(jī)構(gòu)、用戶和其他干系人了解其功能的極好方法

4、。 登錄系統(tǒng)存款取款查詢余額修改密碼轉(zhuǎn)賬退出系統(tǒng)客戶用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.1 用例圖概述v 用例圖的主要組件用例圖的主要組件 用例圖包含4個(gè)基本組件：參與者（Actor）、用例（Use Case）、關(guān)系、系統(tǒng)。 （1）參與者。參與者是系統(tǒng)外部的一個(gè)實(shí)體，它以某種方式參與用例的執(zhí)行過(guò)程。 （2）用例。用例代表系統(tǒng)的某項(xiàng)完整的功能，是動(dòng)作步驟的集合。系統(tǒng)的功能是通過(guò)參與者使用用例來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.1 用例圖概述v 用例圖的主要組件用例圖的主要組件 用例圖包含4個(gè)基本組件：參與者（Actor）、用例（Use Case）、關(guān)系、系統(tǒng)。 （

5、3）關(guān)系。除了用例和參與者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系以外，還可以定義參與者之間的泛化關(guān)系，用例之間有包含、擴(kuò)展和泛化關(guān)系。 （4）系統(tǒng)。系統(tǒng)指一個(gè)軟件系統(tǒng)、一項(xiàng)業(yè)務(wù)、一個(gè)商務(wù)活動(dòng)、一臺(tái)機(jī)器等。 (圖見(jiàn)書)用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.2 識(shí)別參與者v 捕獲需求捕獲需求 收集需求的方式有訪談、問(wèn)卷調(diào)查、實(shí)地觀察、使用原型、特定群體調(diào)查、用戶指導(dǎo)等。需求的來(lái)源主要是人、各種現(xiàn)有成品（如報(bào)表、培訓(xùn)手冊(cè)、視頻記錄等）、現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)或人工系統(tǒng)。 通過(guò)各種形式記錄下收集到的需求信息，經(jīng)過(guò)整理，從中獲取有價(jià)值的信息來(lái)建立系統(tǒng)模型。 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.2 識(shí)別參與者v 識(shí)別參

6、與者的方法識(shí)別參與者的方法 識(shí)別參與者的思路，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮： （1）誰(shuí)使用系統(tǒng)的主要功能？ （2）誰(shuí)改變系統(tǒng)的數(shù)據(jù)？ （3）誰(shuí)從系統(tǒng)獲取信息？ （4）誰(shuí)需要系統(tǒng)的支持以完成日常工作任務(wù)？ （5）誰(shuí)負(fù)責(zé)維護(hù)、管理并保持系統(tǒng)正常運(yùn)行？ （6）系統(tǒng)需要處理哪些硬設(shè)備？ （7）系統(tǒng)需要和哪些外部系統(tǒng)交互？ （8）誰(shuí)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的結(jié)果感興趣？ （9）有無(wú)時(shí)間、氣溫等內(nèi)部或外部條件？ 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.3 識(shí)別用例v識(shí)別用例的方法識(shí)別用例的方法 在識(shí)別用例的過(guò)程中，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮： （1）特定參與者希望系統(tǒng)提供什么功能。 （2）系統(tǒng)是否存儲(chǔ)和檢索信息，如

7、果是，由哪個(gè)參與者觸發(fā)。 （3）當(dāng)系統(tǒng)改變狀態(tài)時(shí)，是否通知參與者。 （4）是否存在影響系統(tǒng)的外部事件。用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.3 識(shí)別用例v 用例的命名規(guī)則用例的命名規(guī)則 用例名是一個(gè)字符串，用例是從用戶的角度來(lái)描繪系統(tǒng)的功能，因此命名的基本原則是：從參與者的角度出發(fā)進(jìn)行命名（如使用“登錄”而不用“身份驗(yàn)證”），使用動(dòng)詞加賓語(yǔ)的結(jié)構(gòu)，盡量使用行業(yè)術(shù)語(yǔ)（如使用“報(bào)銷”，而不用“交錢”）。 系統(tǒng)中用例太多時(shí)需求要適當(dāng)分組（包），這時(shí)可以通過(guò)在用例名后面加上雙冒號(hào)和包名來(lái)表示該用例是屬于哪個(gè)包的。用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.4 用例間的關(guān)系 v 泛化關(guān)系泛化關(guān)

8、系 用例與用例之間也存在著泛化關(guān)系，通常用于表示同一業(yè)務(wù)目的（父用例）的不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)（各個(gè)子用例）。 注冊(cè)用戶 支付 分期支付 支付寶支付 貨到支付 按月支付 簽約用戶 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.4 用例間的關(guān)系 v 包含關(guān)系包含關(guān)系 在包含關(guān)系中，基本用例吸收了被包含的用例的行為，如果沒(méi)有后者它將是不完整的。 包含關(guān)系的劃分有兩個(gè)好處：一是被包含用例被抽取出來(lái)，基本用例得以簡(jiǎn)化；二是可以抽象出公共事件流，實(shí)現(xiàn)功能代碼的復(fù)用。 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.4 用例間的關(guān)系 v 擴(kuò)展關(guān)系擴(kuò)展關(guān)系 如果在完成某個(gè)功能的時(shí)候有時(shí)會(huì)執(zhí)行另一個(gè)功能，則用擴(kuò)展關(guān)系來(lái)表

9、示。擴(kuò)展關(guān)系表示為虛線箭頭加“”字樣，箭頭指向被擴(kuò)展的用例。 教師在保存成績(jī)的時(shí)候，如果有學(xué)生成績(jī)不合格將打印補(bǔ)考通知單 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.5 用例文檔 v 用例文檔用例文檔 用例圖不足以表達(dá)更多的細(xì)節(jié)，對(duì)于系統(tǒng)中的每一個(gè)用例，還需要了解詳細(xì)的執(zhí)行情況，以便完整地理解創(chuàng)建系統(tǒng)時(shí)的設(shè)計(jì)任務(wù)。用例文檔為我們提供了一個(gè)很好的模板 。 用例編號(hào)： 用例名： 用例描述： 參與者： 前置條件： 后置條件： 事件路徑： 擴(kuò)展點(diǎn)： 補(bǔ)充說(shuō)明：用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.6 重構(gòu)系統(tǒng)的用例模型v 用例建模的過(guò)程本身就是一個(gè)反復(fù)迭代和逐步精化的過(guò)程。 如果你對(duì)以下問(wèn)題

10、都回答“是”的話，那么這個(gè)用例就是合理的；否則，這個(gè)用例需要拆分為幾個(gè)小的用例。 這個(gè)用例是否能夠帶來(lái)一個(gè)獨(dú)立的好處？ 是否可以用簡(jiǎn)潔的文字來(lái)描述這個(gè)好處？ 參與者是否能夠僅通過(guò)一次會(huì)話就完成這個(gè)用例？ 能否想象在一個(gè)連貫的測(cè)試計(jì)劃中，這個(gè)用例將是一個(gè)測(cè)試用例？ 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.6 重構(gòu)系統(tǒng)的用例模型v 用例建模的過(guò)程本身就是一個(gè)反復(fù)迭代和逐步精化的過(guò)程。 如果你對(duì)以下問(wèn)題都回答“是”的話，那么這個(gè)用例就是有效的和獨(dú)立的；否則，這個(gè)用例實(shí)際上可能是其他用例的一個(gè)部分。 參與者是否得到了明確的信息或者以某種可度量的方式改變系統(tǒng)？ 執(zhí)行這個(gè)用例之后，參與者是否可以在確

11、定的時(shí)間內(nèi)停止使用這個(gè)系統(tǒng)？用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.6 重構(gòu)系統(tǒng)的用例模型v訂餐預(yù)約系統(tǒng)的最終用例模型訂餐預(yù)約系統(tǒng)的最終用例模型 客戶 查詢預(yù)約 記錄預(yù)約 取消預(yù)約 一般員工 調(diào)換餐桌 確認(rèn)記錄未到達(dá) 領(lǐng)班 按日期查詢 按訂餐者查詢 記錄到達(dá) 顯示預(yù)約 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.7 用例建模實(shí)例書店借書系統(tǒng) v書店借書系統(tǒng)書店借書系統(tǒng) 建立用例模型的步驟 （1）確定系統(tǒng)邊界。 （2）識(shí)別參與者。 （3）識(shí)別用例。 （4）區(qū)分用例的優(yōu)先次序。 （5）書寫用例文檔。 （6）通過(guò)關(guān)系整理用例（確定泛化、包含、擴(kuò)展關(guān)系）。 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建

12、模語(yǔ)言4.7 用例建模實(shí)例書店借書系統(tǒng) v書店借書系統(tǒng)書店借書系統(tǒng)-確定系統(tǒng)邊界確定系統(tǒng)邊界 建立用例模型的步驟 確定系統(tǒng)邊界 書店借書系統(tǒng)初步分析包含了借閱管理員辦理借還書業(yè)務(wù)、辦理會(huì)員卡業(yè)務(wù)。與書店銷售系統(tǒng)使用共同的數(shù)據(jù)庫(kù)。用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.7 用例建模實(shí)例書店借書系統(tǒng) v書店借書系統(tǒng)書店借書系統(tǒng) 識(shí)別參與者 誰(shuí)使用系統(tǒng)的主要功能？借閱管理員 誰(shuí)改變系統(tǒng)的數(shù)據(jù)？借閱管理員 誰(shuí)從系統(tǒng)獲取信息？借閱管理員、會(huì)員 誰(shuí)需要系統(tǒng)的支持以完成日常工作任務(wù)？借閱管理員 誰(shuí)負(fù)責(zé)維護(hù)、管理并保持系統(tǒng)正常運(yùn)行？借閱管理員 系統(tǒng)需要處理哪些硬設(shè)備？沒(méi)有特殊的硬設(shè)施 系統(tǒng)需要和哪些外部

13、系統(tǒng)交互？書店銷售系統(tǒng) 誰(shuí)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的結(jié)果感興趣？借閱管理員、會(huì)員 時(shí)間、氣溫等內(nèi)部外部條件？時(shí)間用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.7 用例建模實(shí)例書店借書系統(tǒng) v書店借書系統(tǒng)書店借書系統(tǒng) 識(shí)別用例 特定參與者希望系統(tǒng)提供什么功能？會(huì)員業(yè)務(wù)、借還書業(yè)務(wù)、借書完成后打印憑條 系統(tǒng)是否存儲(chǔ)和檢索信息，如果是，由哪個(gè)參與者觸發(fā)？借閱管理員 當(dāng)系統(tǒng)改變狀態(tài)時(shí)，是否通知參與者？是 是否存在影響系統(tǒng)的外部事件？否用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.7 用例建模實(shí)例書店借書系統(tǒng) v書店借書系統(tǒng)書店借書系統(tǒng) 建立用例圖 ，提出以下基本用例的優(yōu)先次序： 借還書 注冊(cè)會(huì)員 查詢會(huì)員信息

14、修改會(huì)員信息 登錄 注銷會(huì)員 注冊(cè)會(huì)員 注銷會(huì)員 修改會(huì)員信息 查詢會(huì)員信息 登錄 借還書 借書管理員 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.7 用例建模實(shí)例書店借書系統(tǒng) v書店借書系統(tǒng)書店借書系統(tǒng) 書寫用例文檔 （見(jiàn)書，略）用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言4.7 用例建模實(shí)例書店借書系統(tǒng) v書店借書系統(tǒng)書店借書系統(tǒng) 通過(guò)關(guān)系整理用例 打印借書單 退還押金 補(bǔ)收押金 注冊(cè)會(huì)員 注銷會(huì)員 修改會(huì)員信息 查詢會(huì)員信息 登錄 借還書 借書管理員 即將超期提醒 用例圖用例圖軟件開發(fā)生命周期與統(tǒng)一建模語(yǔ)言本章小結(jié)v 用例模型是分析功能需求的一個(gè)有力工具。它由用例圖和每個(gè)用例的文檔組成。用例圖可以可視化地表達(dá)出用例功能，使分析員與用戶之間的交流更加容易。在用例圖中，用例的表示符號(hào)是一個(gè)橢圓，參與者的圖符是一個(gè)直立人形，參與者與用例之間用關(guān)聯(lián)線連接，通常用例都位于表示系統(tǒng)邊界的矩形框之中。v 用例之間存在各種關(guān)系：包含關(guān)系用帶關(guān)