用例和用例圖

第三章用例和用例圖1/27/20241航空兵某師副師長(zhǎng)、空軍特級(jí)飛行員嚴(yán)鋒“把飛行當(dāng)職業(yè)只能會(huì)飛，把飛行當(dāng)事業(yè)可以飛好，把飛行當(dāng)藝術(shù)才能飛精?！?/p>

1/27/20242用例定義用例是系統(tǒng)、子系統(tǒng)或類和外部的參與者（actor）交互的動(dòng)作序列的說(shuō)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。用例（usecase）是對(duì)一個(gè)活動(dòng)者（actor）使用系統(tǒng)的一項(xiàng)功能時(shí)所進(jìn)行的交互過(guò)程的一個(gè)文字描述序列用例是系統(tǒng)提供的外部可感知的功能單元，用例的目的是定義清晰的系統(tǒng)行為，但不解釋系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1/27/20243在UML中，用例用一個(gè)橢圓表示，用例名往往用動(dòng)賓結(jié)構(gòu)或主謂結(jié)構(gòu)命名（英文命名，往往采用動(dòng)賓結(jié)構(gòu)）WithdrawMoney置正文為黑體創(chuàng)建索引購(gòu)買商品1/27/20244怎么獲取用例？活動(dòng)者希望用戶執(zhí)行什么任務(wù)？活動(dòng)者在系統(tǒng)中訪問(wèn)哪些信息（創(chuàng)建、存儲(chǔ)、修改、刪除等）？需要將哪些外界信息提供給系統(tǒng)需要將系統(tǒng)的什么事情告訴活動(dòng)者如何維護(hù)系統(tǒng)1/27/20245系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)系統(tǒng)：用于界定系統(tǒng)功能范圍，描述該系統(tǒng)功能的用例都置于其中，而描述外部實(shí)體的執(zhí)行者都置于其外。關(guān)聯(lián)：連接執(zhí)行者和用例，表示執(zhí)行者所代表的系統(tǒng)外部實(shí)體與該用例所描述的系統(tǒng)需求有關(guān)。1/27/20246用例作需求分析的特點(diǎn)用例從使用系統(tǒng)的角度描述系統(tǒng)中的信息，即站在系統(tǒng)外部察看系統(tǒng)功能，而不考慮系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)該功能的具體實(shí)現(xiàn)方式。用例描述了用戶提出的一些可見(jiàn)需求，對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的用戶目標(biāo)。用例是對(duì)系統(tǒng)行為的動(dòng)態(tài)描述，屬于UML的動(dòng)態(tài)建模部分。1/27/20247

考慮人和飲料販賣機(jī)的交互，包括購(gòu)買飲料，首先，放置貨物（飲料）等，下面考慮購(gòu)買飲料。我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)飲料販賣機(jī)，從用戶的角度來(lái)考察它的功能：?jiǎn)?“自動(dòng)飲料販賣機(jī)將為您做什么?”答:

“我通過(guò)自動(dòng)飲料販賣機(jī)購(gòu)買一聽(tīng)飲料.”飲料販賣機(jī)的主要功能是使得用戶可以購(gòu)買飲料，我們?yōu)檫@種機(jī)器標(biāo)記一個(gè)叫“買飲料”的usecase.1/27/20248UML中的UseCase表示BuySodaUseCaseActorCommunicationCustomer1/27/20249UML中的UseCase表示購(gòu)買商品登錄退還商品post出納員顧客1/27/202410常見(jiàn)錯(cuò)誤識(shí)別用例時(shí)一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤是把用例當(dāng)成是單獨(dú)的步驟、操作或事務(wù)的處理。1/27/202411參與者參與者（actor）是指系統(tǒng)以外的、需要使用系統(tǒng)或與系統(tǒng)交互的東西，包括人、設(shè)備、外部系統(tǒng)等。ActorNameTelephoneSystem(電話系統(tǒng)）使用電話卡對(duì)方付款PhoneUser(電話用戶）BillingSystem1/27/202412參與者的三種表示形式Actor1Icon形式《Actor》Actor1Actor1Label形式Decoration形式1/27/202413在飲料自動(dòng)販賣機(jī)中，除了買飲料的顧客，還有以下的參與者。RestockSodaCollectMoneyCustomerSupplierCollector每一種參與者具有自己的usecase飲料販賣機(jī)中的參與者供應(yīng)商向自動(dòng)販賣機(jī)添加飲料。收銀員從自動(dòng)販賣機(jī)收錢。BuySoda1/27/202414系統(tǒng)及其邊界典型的系統(tǒng)邊界包括硬件設(shè)備或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件/軟件邊界一個(gè)組織中的部門整個(gè)組織系統(tǒng)邊界識(shí)別的目的：為了識(shí)別出什么是系統(tǒng)內(nèi)以及什么在系統(tǒng)之外，進(jìn)而識(shí)別出什么是系統(tǒng)的職責(zé)。1/27/202415以銷售點(diǎn)終端系統(tǒng)為例選擇整個(gè)商店或者企業(yè)作為“系統(tǒng)”選擇銷售點(diǎn)終端的軟硬件系統(tǒng)作為系統(tǒng)邊界誰(shuí)是參與者？1/27/202416購(gòu)買商品登錄退還商品post出納員顧客購(gòu)買商品退還商品商店顧客1/27/202417如果開(kāi)發(fā)的是一個(gè)應(yīng)用軟件或者硬件設(shè)備，那么用這個(gè)軟件或硬件的邊界作為系統(tǒng)邊界通常是合理的選擇如果從事的是企業(yè)過(guò)程重組或業(yè)務(wù)過(guò)程重組，那么選擇整個(gè)企業(yè)或者商店作為系統(tǒng)是可取的1/27/202418用例間的關(guān)系關(guān)聯(lián)（association）是指參與者與其參與執(zhí)行的用例之間的通信途徑泛化（generalization）是代表一般和特殊的關(guān)系在泛化關(guān)系中，子用例繼承父用例的行為和含義，子用例也可以增加新的行為和含義或覆蓋父用例的行為和含義1/27/202419ValidateuserCheckpasswordRetinalscanBuyTicketGroupBuyIndividualBuy1/27/202420包含（include）關(guān)系指的是兩個(gè)用例之間的關(guān)系，其中一個(gè)用例（稱為基本用例，baseusecase）的行為包含另一個(gè)用例（稱為包含用例，inclusionusecase）的行為箭頭方向由基本用例指向被包含用例。執(zhí)行基本用例的時(shí)候，每次都應(yīng)該調(diào)用被包含用例（或其中一個(gè)），被包含用例也可單獨(dú)執(zhí)行。1/27/202421什么時(shí)候使用包含用例第一如果兩個(gè)以上的用例有共同的功能，則可以將這個(gè)功能分解到另一個(gè)用例中．第二一個(gè)用例的功能太多時(shí)，可以用包含關(guān)系建模兩個(gè)小用例。1/27/202422ATMSessionIdentifyCustomerValidateAccount<<include>><<include>>1/27/202423擴(kuò)展關(guān)系（extend）的基本含義與泛化關(guān)系類似，但在擴(kuò)展關(guān)系中，對(duì)擴(kuò)展用例有更多的規(guī)則限制，即基本用例必須聲明若干“擴(kuò)展點(diǎn)”，而擴(kuò)展用例只能在這些擴(kuò)展點(diǎn)上增加新的行為和含義箭頭方向由擴(kuò)展用例指向基本用例。擴(kuò)展用例依賴于被擴(kuò)展用例，不是完整的獨(dú)立用例，無(wú)法單獨(dú)執(zhí)行。1/27/2024241/27/202425用例的泛化、包含和擴(kuò)展關(guān)系的比較在擴(kuò)展關(guān)系中，一個(gè)基本用例執(zhí)行時(shí)，可以執(zhí)行、也可以不執(zhí)行擴(kuò)展部分在包含關(guān)系中，在執(zhí)行基本用例時(shí)，一定會(huì)包含用例部分1/27/202426<<extend>><<include>>1/27/2024271/27/202428用例圖用例圖（usecasediagram）是顯示一組用例、參與者以及它們之間關(guān)系的圖。在UML中，一個(gè)用例模型由若干個(gè)用例圖描述。1/27/202429用例的描述更詳細(xì)地描述用例的功能用例的描述內(nèi)容用例的目標(biāo)用例是怎么啟動(dòng)的參與者和用例之間的消息是如何傳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)其他需要描述的內(nèi)容1/27/202430用例描述的主要組成用例名稱簡(jiǎn)要說(shuō)明/描述優(yōu)先級(jí)參與者前提條件主事件流其他事件流擴(kuò)展點(diǎn)后置條件1/27/202431用例描述的主要組成用例名稱應(yīng)該與用例圖相符合，可以寫上編號(hào)（標(biāo)識(shí)）簡(jiǎn)要說(shuō)明對(duì)用例的價(jià)值結(jié)果進(jìn)行描述，語(yǔ)言應(yīng)簡(jiǎn)潔易懂前置條件用例執(zhí)行之前應(yīng)該滿足的條件后置條件用例執(zhí)行完畢系統(tǒng)可能處于的一組狀態(tài)1/27/202432用例描述的主要組成擴(kuò)展點(diǎn)（泛化、包含、擴(kuò)展）如果有被擴(kuò)展、包含或泛化的用例，寫出它們的名稱，并說(shuō)明在什么情況下使用優(yōu)先級(jí)說(shuō)明用戶對(duì)該用例的期望值，可以為今后開(kāi)發(fā)時(shí)制定先后順序主事件流主事件流是正常情形,是用例中的最常用路徑其他事件流從主事件流中分支出來(lái)的非常用路徑1/27/202433用例描述易犯錯(cuò)誤只描述系統(tǒng)的行為，沒(méi)有描述參與者的行為只描述參與者的行為，沒(méi)有描述系統(tǒng)的行為在用例描述中就設(shè)定對(duì)用戶界面的設(shè)計(jì)的要求描述過(guò)于冗長(zhǎng)1/27/202434事件流分為三大類

主事件流是正常情形,是用例中的最常用路徑.買票時(shí),主事件流是順利買到票。

其他事件流是從主事件流中分支出來(lái)的,但不是錯(cuò)誤條件.例如,客戶用常客卡買票,客戶信用卡無(wú)效或請(qǐng)求的航班沒(méi)有.這些情形是系統(tǒng)能夠處理的合法情形,而不是系統(tǒng)中發(fā)生的錯(cuò)誤。

錯(cuò)誤流表示錯(cuò)誤條件。例如,系統(tǒng)無(wú)法驗(yàn)證信用卡。錯(cuò)誤流表示系統(tǒng)本身的問(wèn)題。事件流1/27/202435主事件流的步驟如下:1.客戶選擇瀏覽航班信息的選項(xiàng)時(shí),用例開(kāi)始.2.系統(tǒng)提示輸入出發(fā)站和到達(dá)站,出發(fā)時(shí)間和返回時(shí)間.3.用戶輸入出發(fā)站和到達(dá)站,出發(fā)時(shí)間和返回時(shí)間.4.系統(tǒng)顯示航班清單及票價(jià).A1:沒(méi)有這個(gè)航班5.用戶選擇要定的航班6.系統(tǒng)顯示這個(gè)航班的所有票價(jià)選項(xiàng).7.用戶選擇要定的票價(jià)選項(xiàng).A2:用戶用?？涂ㄟx擇免費(fèi)機(jī)票.8.系統(tǒng)確認(rèn)票價(jià).事件流1/27/202436主事件流的步驟如下:9.用戶確認(rèn)票價(jià).10.系統(tǒng)提示輸入信用卡類型,號(hào)碼,姓名和有效期.11.用戶輸入信用卡類型,號(hào)碼,姓名和有效期.12.系統(tǒng)提交信用卡購(gòu)買.A6賬號(hào)找不到.A7資金不足.E1無(wú)法訪問(wèn)信用系統(tǒng)13.系統(tǒng)對(duì)該用戶訂機(jī)票.14.系統(tǒng)產(chǎn)生確認(rèn)碼并向用戶顯示.15.用戶確認(rèn)收到代碼.16.用例結(jié)束.事件流1/27/202437其他事件流的步驟如下:A1:沒(méi)有這個(gè)航班1系統(tǒng)顯示信息,沒(méi)有所輸入出發(fā)站和到達(dá)站以及出發(fā)時(shí)間和返回時(shí)間的航班.2用戶確認(rèn)消息.3返回主事件流第二步.A2:用戶用?？涂ㄟx擇免費(fèi)機(jī)票1.系統(tǒng)提示輸入?？涂ㄌ?hào).2.用戶輸入?？涂ㄌ?hào).3.系統(tǒng)確認(rèn)卡號(hào)有效.A3:?？涂ㄌ?hào)無(wú)效事件流1/27/2024384.系統(tǒng)確認(rèn)里程數(shù)足夠兌換A4:里程數(shù)不夠兌換免費(fèi)機(jī)票A5:沒(méi)有常客免費(fèi)票5.票價(jià)設(shè)置為0美元6.返回主事件流第8步.A3:?？涂ㄌ?hào)無(wú)效1.系統(tǒng)顯示?？涂o(wú)效2.用戶重新輸入卡號(hào)或選擇取消免費(fèi)票的要求.3.如果用戶重輸卡號(hào)則流轉(zhuǎn)入其他事件流A2第1步.4.如果選擇取消?？兔赓M(fèi)票要求,則流返回事件流第6步.事件流1/27/202439A4:里程數(shù)不夠兌換免費(fèi)機(jī)票.1.系統(tǒng)顯示里程數(shù)不夠兌換免費(fèi)機(jī)票的消息,消息包含所需里程數(shù)和已累積里程數(shù).2.返回主事件流第6步.A5:沒(méi)有?？兔赓M(fèi)票1.系統(tǒng)顯示所選航班沒(méi)有常客免費(fèi)票的消息.2.返回主事件流的第6步.A6:賬號(hào)找不到1.系統(tǒng)顯示賬號(hào)找不到的消息.2.返回主事件流的第10步.A7:資金不足1.系統(tǒng)顯示資金不足的消息.2.返回主事件流第10步.事件流1/27/202440錯(cuò)誤流:E1:無(wú)法訪問(wèn)信用系統(tǒng)1.系統(tǒng)顯示無(wú)法訪問(wèn)信用系統(tǒng)的消息.2.返回主事件流第10步.事件流1/27/202441用例與活動(dòng)圖訂購(gòu)貨物用例客戶選擇訂購(gòu)貨物，用例開(kāi)始客戶鍵入他或她的姓名和地址如果客戶只鍵入郵編，系統(tǒng)提供城市和州客戶鍵入想要訂購(gòu)的產(chǎn)品的代碼對(duì)于每一個(gè)鍵入的產(chǎn)品代碼系統(tǒng)提供產(chǎn)品描述和價(jià)格系統(tǒng)把單價(jià)加入總價(jià)中客戶鍵入信用卡支付信息客戶選擇Submit1/27/202442系統(tǒng)確認(rèn)信息，把這次訂購(gòu)未完成交易保存起來(lái)，向記賬系統(tǒng)提供支付信息。當(dāng)支付確認(rèn)后，訂單被標(biāo)志為確認(rèn)，返回客戶一個(gè)訂單ID，用例結(jié)束1/27/2024431/27/202444用例分析基本步驟：確定系統(tǒng)的邊界范圍，找出系統(tǒng)外部的參與者（包括外部系統(tǒng)）確定每一個(gè)參與者所要求的系統(tǒng)行為，命名為用例把一些公共的系統(tǒng)行為分解為新的用例，供其他用例共用把一些可能變更的行為分解為擴(kuò)展用例編制用例腳本繪制用例圖將特殊情況的用例繪制成單獨(dú)的子用例圖細(xì)化用例圖，解決用例間的重復(fù)與沖突問(wèn)題1/27/202445用例識(shí)別的兩種方法基于參與者的方法識(shí)別出與系統(tǒng)或者組織有關(guān)的參與者對(duì)每個(gè)參與者，識(shí)別出他們發(fā)起或參加的執(zhí)行過(guò)程基于事件的方法識(shí)別出系統(tǒng)必須響應(yīng)的外部事件把事件與參與者或用例聯(lián)系起來(lái)1/27/202446出納員顧客登錄用現(xiàn)金結(jié)算購(gòu)買商品退還商品1/27/202447識(shí)別用例要點(diǎn)有意義的目標(biāo)業(yè)務(wù)語(yǔ)言，用戶觀點(diǎn)用戶粒度1/27/202448有意義的目標(biāo)1/27/202449業(yè)務(wù)語(yǔ)言，用戶觀點(diǎn)1/27/2024501/27/202451用戶粒度最常犯的錯(cuò)誤：把步驟當(dāng)作用例把執(zhí)行者動(dòng)作當(dāng)作用例把系統(tǒng)活動(dòng)當(dāng)成用例1/27/202452四輪馬車問(wèn)題（CRUD)1/27/