軟件工程-第12章第3節(jié)

12.3用例模型

在軟件開發(fā)過程中，分析典型的用例是軟件開發(fā)者了解用戶需求的有效方法之一。這是用戶和開發(fā)者共同分析系統(tǒng)需求的良好開端。在OOSE方法中首次提出了用例圖的概念，UML也采納了用例圖的概念。12.3.1用例圖1.作用在用戶需求分析中，如何找用戶目標，如何通過系統(tǒng)交互實現(xiàn)用戶目標，如何表達這些概念，一直是難以解決的問題。引入用例的概念來進行需求分析，這是面向?qū)ο蠓治黾夹g(shù)進入第二代的標志。12.3.1用例圖

用例圖描述了系統(tǒng)的功能需求，它從參與者的角度來理解系統(tǒng)，用于獲取系統(tǒng)的需求、規(guī)劃和控制項目；用例圖還描述了系統(tǒng)外部的參與者與系統(tǒng)提供的用例之間的某種聯(lián)系(用例圖著重于從系統(tǒng)外部參與者的角度來描述系統(tǒng)需要提供哪些功能，指明這些功能的參與者是誰)；用例圖驅(qū)動了需求分析之后的各個階段的工作。

用例圖的元素有用例、參與者和連接。12.3.1用例圖2.用例用例是用戶與計算機之間為達到某個目的而進行的一次交互作用，即系統(tǒng)執(zhí)行的一系列動作。動作執(zhí)行的結(jié)果能被指定的參與者見到。用例描述了用戶提出的一些可見的需求，它實現(xiàn)了一個具體的用戶目標。12.3.1用例圖用例由參與者來激活，并提供確切的值給參與者。用例可以簡單也可以很復雜，但必須是一個具體的用戶目標實現(xiàn)的完整描述。用例的圖形表示為一個橢圓，橢圓中標注用例名。用例的表示如圖12.2(a)所示。12.3.1用例圖圖12.2用例圖的元素12.3.1用例圖3.參與者參與者是用戶在系統(tǒng)中所扮演的角色。參與者可以是人、組織和外界系統(tǒng)，參與者執(zhí)行用例。一個參與者可以執(zhí)行多個用例，一個用例也可由多個參與者使用。對一個大系統(tǒng)來說，應先列出參與者，對每個參與者列出它的用例，參與者對提供用例是非常有用的。參與者是建立在類概念基礎上的一個構(gòu)造型模型元素，其語義是與系統(tǒng)用例相關聯(lián)的系統(tǒng)之外的對象類。參與者的圖形表示是一個“小人”，在其旁邊標注參與者的名字。參與者的圖形表示如圖12.2(a)所示。12.3.1用例圖4.連接用例圖中用例元素與參與者元素之間、用例元素與用例元素之間的聯(lián)系稱為連接。用例圖中有三種連接，即通信聯(lián)系、使用和擴展。1)通信聯(lián)系通信聯(lián)系是指參與者與用例之間的聯(lián)系。參與者觸發(fā)用例，與用例交換信息，用例完成相應功能后，向參與者返回結(jié)果。通信聯(lián)系由參與者與用例之間的連線來表示。通信聯(lián)系的表示如圖12.2(a)所示。12.3.1用例圖2)使用使用是指用例之間的關系。當幾個用例存在相同的動作時，為避免重復，把相同的動作構(gòu)造成另一個用例，則該用例與這幾個用例之間的關系就是使用關系。使用關系是UML預定義的構(gòu)造型模型元素，它是泛化關系的構(gòu)造型模型元素。使用關系的圖符表示與泛化關系的圖符表示一樣，用帶空心三角形的連線表示，在連線上標注《使用》。使用關系的表示如圖12.2(b)所示。12.3.1用例圖3)擴展擴展是指用例之間的一種關系。有兩個用例Ａ和Ｂ，Ａ與Ｂ功能相似，但是Ａ的動作比Ｂ的動作多一點，則Ａ與Ｂ之間的關系是擴展關系，Ａ擴展Ｂ。擴展關系也是泛化關系的構(gòu)造型模型元素，也是預定義構(gòu)造型模型元素。擴展關系的圖符表示與使用關系的圖符表示相同，只是在擴展關系的連線上標注《擴展》。擴展關系的表示如圖12.2(c)所示。12.3.1用例圖擴展與使用之間有相似之處和不同之處。這兩者都從幾個用例中抽取公共的行為放入一個單獨的用例中，以便其他幾個用例使用或擴展。但是這兩個關系的目的是不同的?？刹捎孟铝蟹椒▉韰^(qū)別應使用哪種關系。當描述一般行為的變化時，采用擴展；當在兩個或多個用例中出現(xiàn)重復描述而又想避免重復時，采用使用。12.3.2畫用例圖用例模型是獲取需求、規(guī)劃和控制項目迭代過程的基本工具。用例的獲取是主要的任務之一，這也是項目的初始階段首先要做的工作。1.獲取參與者建立用例模型時首先要找出系統(tǒng)的參與者?？梢酝ㄟ^用戶回答一些問題來識別參與者。這些問題如下：12.3.2畫用例圖(1)誰使用系統(tǒng)的主要功能？(2)誰需要系統(tǒng)支持他們的日常工作？(3)誰來維護、管理系統(tǒng)使其能正常工作？(4)系統(tǒng)需要控制哪些硬件？(5)系統(tǒng)需要與其他哪些系統(tǒng)交互？(6)對系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)果感興趣的是哪些人或哪些事物？12.3.2畫用例圖2.獲取用例獲取了參與者之后，要對每一個參與者提出一些問題，從參與者對這些問題的回答中尋找用例。這些問題如下：(1)參與者要求系統(tǒng)提供哪些功能？(2)參與者需要讀、產(chǎn)生、刪除、修改或存儲系統(tǒng)中的信息有哪些類型？(3)必須指出參與者的系統(tǒng)事件有哪些？(4)參與者必須指出的系統(tǒng)事件有哪些？如何把這些事件表示成用例中的功能？12.3.2畫用例圖除了針對參與者的問題而外，還有針對系統(tǒng)的問題，對這方面問題的回答也可以幫助獲取用例。這些問題如下：(1)系統(tǒng)需要何種輸入/輸出？(2)系統(tǒng)的輸入從何處來？輸出到何處去？(3)當前系統(tǒng)的運行存在什么問題？12.3.2畫用例圖3.用例的數(shù)量在建立用例模型時，一個項目要獲取多少用例才合適呢？不同的設計者選取用例的數(shù)目也不相同。用例數(shù)量大，則每個用例較小，較小的用例在執(zhí)行實施方案時比較容易，但是用例數(shù)量過多，則用例過于繁雜，因此用例的數(shù)目要適中。對于一個10人年的項目，20個用例可能有些少，100個用例可能有些多。應保持項目規(guī)模和用例數(shù)目兩者之間的平衡。12.3.3用例圖的示例金融貿(mào)易系統(tǒng)的用例模型如圖12.3所示。其中有四種參與者，即貿(mào)易經(jīng)理、營銷人員、銷售人員和記帳系統(tǒng)。12.3.3用例圖的示例在該系統(tǒng)中，基本的用例是“進行交易”。在一次交易中，可能進行得比較順利，也可能進行得不順利，存在擾亂順利進行交易的因素。其中之一便是某些指標超出邊界值的情況。例如，貿(mào)易組織對某個特定用戶規(guī)定的最大貿(mào)易量。這時不能執(zhí)行給定用例提供的常規(guī)動作，可對進行交易的用例做些改動。圖12.3中的“超越邊界”用例就是“進行交易”用例的擴展。在營銷人員交易過程中還用到“風險分析”和“交易估價”兩個用例，而這兩個用例中都包含有公共的評價動作，因此把“評價”作為一個獨立的用例.12.3.3用例圖的示例銷售人員使用“進行交易”和“交易估價”兩個用