第三章 用例和用例圖(UML)

1、WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING第三章 用例和用例圖 教學(xué)目標(biāo):了解用例間的各種關(guān)系，熟悉(shx)用例描述 教學(xué)要求:能建立簡(jiǎn)單用例1共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht)泛化關(guān)系:表明一般(ybn)和特殊的關(guān)系輔助事件參與者用例關(guān)聯(lián)關(guān)系包含關(guān)系2共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht)Note:思考(sko)的問題:1.什么是用例和參與者2.是不是人才是參與者3.用例圖能描

2、述完成的需求嗎?3共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht)3.1 用例從本質(zhì)上講,一個(gè)用例是用戶與計(jì)算機(jī)之間的一次典型交互作用。 以字處理軟件為例,“將某些正文置為黑體”和“創(chuàng)建一個(gè)索引”便是(bin sh)兩個(gè)典型的用例。 在UML中,用例被定義成系統(tǒng)執(zhí)行的一系列動(dòng)作,動(dòng)作執(zhí)行的結(jié)果能被指定執(zhí)行者察覺到。 4共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例用例的兩種定義：定義一：用例是對(duì)一個(gè)活動(dòng)者（actor）使用系統(tǒng)的一項(xiàng)

3、功能(gngnng)時(shí)所進(jìn)行的交互過程的一個(gè)文字描述序列。定義二：用例是系統(tǒng)、子系統(tǒng)或類、和外部的參與者(actor)交互的動(dòng)作序列說明，包括可選的動(dòng)作序列和會(huì)出現(xiàn)異常的動(dòng)作序列。5共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例用例的表示： 在UML中,用例表示為一個(gè)橢圓。下面是一些簡(jiǎn)單的用例?！霸O(shè)置邊界”,“評(píng)價(jià)貿(mào)易(moy)”,“更新帳目”等都是用例的實(shí)例。用例名一般為動(dòng)賓結(jié)構(gòu) 或者主謂結(jié)構(gòu)6共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視

4、圖(sht) 3.1 用例用例的識(shí)別： 識(shí)別用例的最好辦法就是從分析系統(tǒng)的參與者開始?？紤]每個(gè)參與者是怎樣使用系統(tǒng)。使用這種策略的過程中可能會(huì)找出一個(gè)新的參與者，這對(duì)完善整個(gè)(zhngg)系統(tǒng)建模很有幫助。用例建模的過程就是迭代和逐步求精的過程7共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例在識(shí)別用例的過程中，通過以下幾個(gè)問題可以幫助識(shí)別用例： （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，如果是，這個(gè)行為由哪個(gè)參與者觸發(fā) （3）、當(dāng)系統(tǒng)改變狀態(tài)時(shí)，通知(tngzh)參與者嗎？

5、（4）、存在影響系統(tǒng)外的事件嗎？ 8共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例參與者：指系統(tǒng)以外的、需要使用系統(tǒng)或與系統(tǒng)交互的東西。 參與者通過向系統(tǒng)輸入或請(qǐng)求輸入對(duì)某些事件(shjin)來觸發(fā)系統(tǒng)的執(zhí)行。包含了人、設(shè)備、外部系統(tǒng)等Note: 1、一個(gè)參與者可以執(zhí)行多個(gè)用例 2、一個(gè)用例可以有多個(gè)參與者使用 3、參與者不是系統(tǒng)的一部分，但是也有繼承和泛化關(guān)系9共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例參與者：

6、指系統(tǒng)以外(ywi)的、需要使用系統(tǒng)或與系統(tǒng)交互的東西。 參與者的表示形式ActorLabel形式ActorDecoration形式10共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例(n l)1：圖書管理系統(tǒng)的用例模型圖書管理系統(tǒng)的任務(wù)： 讀者借書籍讀者還書籍讀者預(yù)留書籍讀者撤銷預(yù)留書籍工作人員根據(jù)讀者要求提供服務(wù)工作人員進(jìn)行查詢、修改信息11共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例(n l)1：圖書管

7、理系統(tǒng)的用例模型圖書管理系統(tǒng)的參與者： 圖書館工作人員讀者圖書館管理系統(tǒng)維護(hù)人員12共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例1：圖書管理系統(tǒng)的用例模型(mxng)讀者請(qǐng)求服務(wù)的用例說明： 還書借書預(yù)留書籍取消預(yù)留書籍13共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例(n l)1：圖書管理系統(tǒng)的用例模型工作人員維護(hù)讀者信息、書籍信息的用例說明： 增加書目刪除書目增加書籍刪除或更新書籍增加讀者刪除或更新讀者

8、信息14共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例1：圖書管理系統(tǒng)的用例模型工作人員登錄(dn l)查詢信息的用例說明： 書籍歸還書籍借閱處理刪除書籍預(yù)定信息還書超期收取罰金核對(duì)讀者借閱憑證15共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例讀者(dzh)請(qǐng)求服務(wù)的用例圖16共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例圖

9、書館工作人員的用例圖17共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例系統(tǒng)管理員的用例圖刪除或更新(gngxn)讀者信息18共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例(n l)2:倉庫管理信息系統(tǒng)的用例模型 通過與系統(tǒng)用戶的勾通，需求分析師可以把該軟件系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能歸結(jié)為以下幾個(gè)問題：購買新商品入庫積壓商品退給供應(yīng)商把商品移送到銷售部門銷售部門把商品移送到倉庫19共五十四頁WUHAN UNIVERSITY

10、OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例倉庫(cngk)管理信息系統(tǒng)的用例模型(續(xù)) 管理員盤點(diǎn)倉庫供應(yīng)商提供各種貨物用戶查詢銷售部門的營(yíng)銷記錄用戶查詢倉庫中的所有變動(dòng)記錄20共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例倉庫管理信息系統(tǒng)的用例模型(續(xù)) 操作(cozu)的分類：倉庫信息的管理倉庫信息的維護(hù)各種信息的分析查詢21共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.

11、1 用例倉庫(cngk)管理信息系統(tǒng)的用例模型 參與者：操作員管理員供應(yīng)商商品領(lǐng)料人商品退料人22共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例倉庫(cngk)管理信息系統(tǒng)的用例 倉庫進(jìn)貨倉庫退貨倉庫領(lǐng)料倉庫退料商品調(diào)撥倉庫盤點(diǎn)庫存查詢業(yè)務(wù)分析倉庫歷史記錄查詢供應(yīng)商信息維護(hù)倉庫信息維護(hù)用戶登陸用戶注銷退出系統(tǒng)23共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例倉庫(cngk)管理信息系統(tǒng)的用例圖業(yè)務(wù)分析退出系統(tǒng)24共五

12、十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例(n l)3:25共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例(n l)4:26共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例(n l)5:27共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1

13、 用例案例(n l)6:28共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例案例(n l)7:29共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例參與者的識(shí)別(shbi): 識(shí)別參與者方法:面對(duì)一個(gè)系統(tǒng)時(shí),你應(yīng)該問這些問題:誰使用系統(tǒng)?誰改變系統(tǒng)數(shù)據(jù)?誰從系統(tǒng)獲取信息?誰需要系統(tǒng)的支持來完成日常工作?誰負(fù)責(zé)管理并維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行?系統(tǒng)要應(yīng)付那些硬設(shè)備?系統(tǒng)要和其他的系統(tǒng)交互嗎?誰對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)果感興趣?時(shí)間,氣候等外部條

14、件呢? 30共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.1 用例用例的識(shí)別(shbi): 特定參與者希望系統(tǒng)提供什么功能系統(tǒng)是否存儲(chǔ)和檢索信息,如果是,有哪個(gè)參與者觸發(fā)當(dāng)系統(tǒng)改變狀態(tài)時(shí)候,是否通知參與者是否存在影響系統(tǒng)的外部事件哪個(gè)參與者通知系統(tǒng)這些事件.31共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.2 腳本 腳本指貫穿用例的一條單一路徑，用來顯示用例中的某種特殊情況.(也有些書籍叫情景、場(chǎng)景(chng jng)、情節(jié)、劇本等

15、) 腳本由一個(gè)主要腳本和多個(gè)次要腳本組成。 32共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.3 用例間的關(guān)系 用例除了與參與者發(fā)生關(guān)聯(lián)(gunlin)外，還可以與系統(tǒng)的其他部分存在泛化（generaliaztion）關(guān)系、包含(include)關(guān)系、擴(kuò)展(extend)關(guān)系. 33共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.3 用例間的關(guān)系(gun x) 泛化（generaliaztion）關(guān)系泛化代表一般與特殊的關(guān)系，在OOA

16、/OOD中用的比較多。子用例表示父用例的特殊形式，子用類從父用例出繼承行為和屬性，還可以添加行為或覆蓋、改變已繼承的行為。和類間的泛化關(guān)系比較接近。表示方式：用帶空心箭頭的實(shí)線表示，由子用例指向父用例34共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.3 用例間的關(guān)系 泛化（generaliaztion）關(guān)系例：學(xué)校(xuxio)查詢系統(tǒng)35共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.3 用例間的關(guān)系 包含（include）關(guān)系包含

17、（include）關(guān)系指一個(gè)用例（base use case）的行為包含了另一個(gè)用例（inclusion use case）的行為。是一種特殊的依賴關(guān)系。表示方式：用帶虛線的實(shí)心箭頭(jintu)表示，有基本用例指向包含用例36共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.3 用例間的關(guān)系 包含（include）關(guān)系例：學(xué)校信息系統(tǒng)中的修改(xigi)個(gè)人信息、刪除個(gè)人信息、查看個(gè)人信息三個(gè)事件37共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(s

18、ht) 3.3 用例間的關(guān)系 擴(kuò)展（extend）關(guān)系 擴(kuò)展關(guān)系是把新行為插入到已有用例（基礎(chǔ)(jch)用例）的方法。基礎(chǔ)(jch)用例提供了一組擴(kuò)展（Extension Point）點(diǎn)，在這些擴(kuò)展點(diǎn)中可以添加新的行為，而擴(kuò)展用例提供了一組插入片段，這些片段能夠插入到基礎(chǔ)(jch)用例的擴(kuò)展點(diǎn)。一個(gè)用例可能有多個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)，每個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)也可以出現(xiàn)多次。由基礎(chǔ)用例指向擴(kuò)展用例38共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.3 用例間的關(guān)系(gun x) 擴(kuò)展（extend）關(guān)系 例：圖書館信息系統(tǒng)39共五十四頁WUHA

19、N UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.3 用例間的關(guān)系 泛化關(guān)系、包含關(guān)系、 擴(kuò)展關(guān)系的使用范圍當(dāng)處理正常行為的變型，而且只是偶爾描述時(shí)，一般用泛化關(guān)系在包含關(guān)系中，如果執(zhí)行了基本用例，就必須執(zhí)行包含用例，如果要重復(fù)處理兩個(gè)或多個(gè)用例時(shí)，可以(ky)考慮使用包含關(guān)系，實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本用例對(duì)另一個(gè)用例的引用 40共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.3 用例間的關(guān)系 泛化關(guān)系、包含關(guān)系、 擴(kuò)展關(guān)系的使用范圍在擴(kuò)展關(guān)系中，基本用例是獨(dú)立存在的

20、，基本用例執(zhí)行擴(kuò)展部分可能執(zhí)行，也可能不執(zhí)行。在描述正常行為的變型而且需要更多的控制(kngzh)方式時(shí)，可以通過在基本綱領(lǐng)用例中設(shè)計(jì)擴(kuò)展用例。 41共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.4 用例的描述 用例的表示：通過一個(gè)命名的橢圓(tuyun)來表示問題：沒有對(duì)用例進(jìn)行詳細(xì)的描述描述才是用例的主要部分對(duì)象：開發(fā)人員、用戶、項(xiàng)目經(jīng)理、測(cè)試人員42共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.4 用例的描述 用例描述的主要(

21、zhyo)內(nèi)容：用例的主要目標(biāo)用例是如何啟動(dòng)的參與者與用例之間的消息是如何發(fā)送的用例中除了主路徑外，其他路徑是什么用例結(jié)束后的系統(tǒng)狀態(tài)43共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.4 用例的描述 用例描述的主要(zhyo)內(nèi)容(續(xù))：其他需要的描述內(nèi)容44共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.4 用例的描述(mio sh)描述項(xiàng)說明說明用例名稱表明用戶的意圖或用例的用途處理定單標(biāo)識(shí)符在文檔的其他地方用標(biāo)識(shí)符來引用這個(gè)用例

22、用例描述概述用例的簡(jiǎn)短語言當(dāng)一個(gè)定單初始化或者被查詢的時(shí)候是這個(gè)用例開始參與者列出這個(gè)用例所有的參與者定單業(yè)務(wù)員優(yōu)先級(jí)一組序列數(shù)字（的級(jí)別最高）狀態(tài)標(biāo)識(shí)用例目前的狀態(tài)（進(jìn)行中、等待審查、通過未通過審查）通過審查前置條件在訪問用例之前必須滿足的條件定單業(yè)務(wù)員登錄進(jìn)入系統(tǒng)后置條件用例完成后得到滿足的條件下定單，庫存減少基本操作流程描述用例各項(xiàng)工作的操作步驟。顧客簽定合同，下定單；。顧客根據(jù)合同支付一定的預(yù)付款?？蛇x的操作流程在異常、出錯(cuò)等情況下執(zhí)行的操作?？蛻纛A(yù)付款沒有按時(shí)到帳，暫停合作，催款。客戶要求提前交貨時(shí)間。根據(jù)合同要求進(jìn)行協(xié)商，并要求增加費(fèi)用。被泛化的用例用例所泛化的用例無被包含的用例用

23、例所包含的用例無45共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.4 用例的描述(mio sh)描述項(xiàng)說明說明被擴(kuò)展的用例用例所擴(kuò)展的用例無修改歷史記錄用例曾經(jīng)被修改過的時(shí)間、原因、修改人等信息張三峰，定義前置條件9.喬峰，修改優(yōu)先級(jí)，9.問題用例開發(fā)問題列表決策關(guān)鍵決策列表頻率參與者訪問該用例的頻率46共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.4 用例的描述 用例描述常存在(cnzi)的問題：只描述參與者的行為，忽略了系統(tǒng)行為

24、只描述系統(tǒng)行為，忽略了參與者行為在用例描述中設(shè)定了用戶界面的設(shè)計(jì)要求描述語言不簡(jiǎn)練47共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.4 用例的描述(mio sh)Use case:Wtithdraw Cash參與者：Custmoer主流事件儲(chǔ)戶插入卡，輸入密碼儲(chǔ)戶按取款密碼，并輸入金額儲(chǔ)戶取走現(xiàn)金、卡、單據(jù)儲(chǔ)戶離開.提示插入卡.系統(tǒng)從卡上讀取卡號(hào)，并且驗(yàn)證帳號(hào).提示儲(chǔ)戶輸入密碼，獲取儲(chǔ)戶取款金額.驗(yàn)證帳戶上是否有足夠金額，如不足，給出提示信息.輸出現(xiàn)金、單據(jù)、卡.系統(tǒng)復(fù)位只描述了參與者行為只描述了系統(tǒng)行為48共五

25、十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.4 用例的描述(mio sh)Use case:Wtithdraw Cash參與者：Custmoer主流事件系統(tǒng)提示儲(chǔ)戶插入卡儲(chǔ)戶輸入卡密碼系統(tǒng)從卡上讀出銀行帳號(hào)主動(dòng)銀行進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證儲(chǔ)戶按取款密碼，并輸入金額系統(tǒng)與主銀行進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)是否有足夠金額系統(tǒng)輸出現(xiàn)金、單據(jù)、卡儲(chǔ)戶取走現(xiàn)金、卡、單據(jù)，并且離開系統(tǒng)記錄日志文件，并且復(fù)位49共五十四頁WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING 用例和用例視圖(sht) 3.4 用例的描述(mio sh)Use case:買東西參與者：顧客主流事件系統(tǒng)顯示ID and Password窗口顧客輸入和密碼，然后按按鈕系統(tǒng)驗(yàn)證顧客和密碼，并顯示顧客信息窗口顧客輸入姓名、住址、聯(lián)系方式等，然后按按鈕系統(tǒng)驗(yàn)證用戶是否是老顧客系統(tǒng)顯示可以購買的商品列表顧客單擊需要購買的商品圖片，并且輸入購買的數(shù)量，然后按確定系統(tǒng)通過庫存查詢所要購買的產(chǎn)品是否存在，顧客是否有足夠金額等信息。50共五十四頁WUHAN U