第5章-UML用例图要点课件.ppt
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1、信息系统分析、设计与开发方法第第5 5章章 功能强大的对象建模功能强大的对象建模工具工具UMLUML用例用例图 UML有三个基本构造块:事物、关系和图。通过关系把多个事物连接在一起,构成了图。其中,图可视化地描绘了系统某一方面的特征。一个图只能反映系统中某个侧面和特征,多个图结合在一起可以反映系统的某些侧面和多个特征。在UML 2.0中共定义了13种种图,比UML 1.0新增了新增了3 3种种。5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容图名功能备注类图描述类、类的特性以及类之间的关系UML 1原有对象图描述一个时间点上系统中各个对象的一个快照UML 1非正式图复合结构图描述类的
2、运行时刻的分解UML 2.0新增组件图描述组件的结构与连接UML 1原有部署图描述在各个节点上的部署UML 1原有包图描述编译时的层次结构UML中非正式图用例图描述用户与系统如何交互UML 1原有活动图描述过程行为与并行行为UML 1原有状态机图描述事件如何改变对象生命周期UML 1原有顺序图描述对象之间的交互,重点在强调顺序UML 1原有通信图描述对象之间的交互,重点在于连接UML 1中的协作图定时图描述对象之间的交互,重点在于定时UML 2.0 新增交互概观图是一种顺序图与活动图的混合UML 2.0新增UML2.0的图型的图型 用例图主要用于为系统的功能需求建模为系统的功能需求建模,它主要
3、描述系统功能,也就是从外部用户的角度观察从外部用户的角度观察,系统应该完成哪些功能。用例图可以帮助开发人员以一种可视化的方式理解系统的功能需求,是后续的系统分析与设计工作的依据。用例图是对系统功能的一个宏观描述,画好用例图是由软件需求到最终实现的第一步,也是最重要的一步。5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容类图类图用例用例图图类(class)用例(use case)、参与者(actor)关联(association)包含(include)、扩展(extend)系统的内观(里子)系统的外观(面子)静态结构动态功能稳定成长变化迅速类图与用例与用例图5.2.3 用例图用例图5.
4、2 UML包含的内容包含的内容由参与者(Actor)、用例(Use Case)以及它们之间的关系构成的用于描述系统功能的动态视图称为用例图。用例和参与者之间的对应关系叫做通信关联,它表示参与者使用了系统中的哪些用例。5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容要在用例图上显示某个用例,可绘制一个椭圆,然后将用例的名称放在椭圆的中心或椭圆下面的中间位置。要在用例图上绘制一个参与者(表示一个系统用户),可绘制一个人形符号。5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容参与者和用例之间的关系使用带箭头或者不带箭头的线段来描述,箭头表示在这一关系中哪一方是对话的主动发起者,箭
5、头所指方是对话的被动接受者。如果不想强调对话中的主动与被动关系,可以使用不带箭头的线段。5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容进行用例建模时,所需要的用例图数量是根据系统的复杂度来衡量的。对于较复杂的大中型系统,可能会需要几张甚至几十张用例图,可以使用包来对其进行有效管理。5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容在用例建模中,为了更加清楚的描述用例或者参与者,会使用到注释。注意:包、注释都不是用例图的基本组成要素,但在用例建模过程中可能会用到它们。5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容用例图的作用用例图的作用用例图是需求分析中的产物,主
6、要作用是描述参与者和用例之间的关系,帮助开发人员可视化的了解系统的功能。借助于用例图,系统用户、系统分析人员、系统设计人员、领域专家能够以可视化的方式对问题进行探讨,减少了大量交流上的障碍,便于对问题达成共识。用例图可视化地表达了系统的需求,具有直观、规范等优点,克服了纯文字性说明的不足。5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容2.用例图的作用用例图的作用用例图的作用用例方法是完全从外部来定义系统功能,它把需求和设计完全的分离开来。我们不用关心系统内部是如何完成各种功能的,系统对于我们来说就是一个黑箱子。用例图清楚地描述了使用者及它们之间的泛化关系,用例及用例之间的泛化、扩展
7、关系,用例和参与者之间的关联关系,可从用例图中得到对于被定义系统的一个总体印象。5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容用例图主要包括3个部分:u用例(User Case)u参与者(Actor)u关系5.2.3 用例图用例图5.2 UML包含的内容包含的内容参与者(参与者(Actor)是指存在于系统外部并直接与系统进行交互的人、系统、子系统或类的外部实体的抽象。每个参与者可以参与一个或多个用例,每个用例也可以有一个或多个参与者。注意:参与者可以是人,也可以是外部系注意:参与者可以是人,也可以是外部系统或其它或其它设备。5.2.3 用例图用例图-参与者参与者5.2 UML包含的
8、内容包含的内容5.2.1 参与者参与者有三大类:参与者有三大类:第一类参与者是真实的人,即用户,是最常见的参与者,几乎存在于每一个系统中。第二类参与者是其他的系统。这类位于程序边界之外的系统也是参与者。第三类参与者是一些可以运行的进程。如时间,当经过一定的时间触发系统中的某个事件时,时间就成了参与者。5.2.3 用例图用例图-参与者参与者5.2 UML包含的内容包含的内容(1)使用系统)使用系统主要功能的人主要功能的人是谁(即主要角色)?是谁(即主要角色)?(2)需要借助于系统)需要借助于系统完成日常工作的人完成日常工作的人是谁?是谁?(3)谁)谁来维护和管理系统来维护和管理系统(次要角色),
9、保证系统正常工作?(次要角色),保证系统正常工作?(4)系统控制的)系统控制的硬件设备硬件设备有哪些?有哪些?(5)系统需要)系统需要与哪些其它系统交互与哪些其它系统交互?其它系统包括计算机系统,也包括?其它系统包括计算机系统,也包括该系统将要使用的计算机中的其它应用软件。其它系统也分成二类,一该系统将要使用的计算机中的其它应用软件。其它系统也分成二类,一类是启动该系统的系统,另一类是该系统要使用的系统。类是启动该系统的系统,另一类是该系统要使用的系统。(6)对系统产生的)对系统产生的结果感兴趣的人或事结果感兴趣的人或事是哪些?是哪些?如何确定参与者?如何确定参与者?5.2.3 用例图用例图-
10、参与者参与者5.2 UML包含的内容包含的内容参与者间的关系参与者间的关系由于参与者实质上也是类,所以它拥有与类相同的关系描述,即参与者与参与者之间主要是泛化关系(或称为“继承”关系)。泛化关系的含义是把某些参与者的共同行为提取出来表示成通用行为,并描述成超类。在UML图中,使用带空心三角箭头的实线表示泛化关系。5.2.3 用例图用例图-参与者参与者5.2 UML包含的内容包含的内容5.2.1 参与者通过泛化关系可以减少参与者和用例之间的关联的次数,简化用例模型。用例(用例(Use case)是从系统外部可见的行为,是参与者可以感受到的系统服务或功能单元。它定义了系统是如何被参与者使用的,描述
11、了参与者为了使用系统所提供的某一完整功能而与系统之间发生的一段对话。用例最大的优点点是站在用站在用户的角度上(从系的角度上(从系统的外部)来的外部)来描述系描述系统的功能的功能。它把系统当作一个黑箱子,并不关心系统内部是如何完成它所提供的功能,表达了整个系统对外部用户可见的行为。5.2.3 用例图用例图-用例用例5.2 UML包含的内容包含的内容用例的用例的特征特征:用例必须由某一个参与者触发激活后才能执行,即每个用例至少涉及一个参与者。用例表明的也是一个类,而不是某个具体实例。用例描述的是它代表的功能的各个方面,包含了用例执行期间可能发生的各种情况。用例是一个完整的描述。若其被分解成多个小用
12、例,则仅当所有的小用例完成后才代表整个用例的完成。5.2.3 用例图用例图-用例用例5.2 UML包含的内容包含的内容怎么识别用例?怎么识别用例?任何用例都不能在缺少参与者的情况下独立存在。同样,任何参与者也必须要有与之关联的用例。所以识别用例的最好方法就是识别用例的最好方法就是从分析系统参与者开始从分析系统参与者开始,在这个过程中往往会发现新的参与者。当找到参与者之后可以根据参与者确定系统的用例根据参与者确定系统的用例,主要是看各参与者如何使用系统,需要系统提供什么样的服务。5.2.3 用例图用例图-用例用例5.2 UML包含的内容包含的内容可以通过以下问题来寻找用例:(1)参与者希望系统提
13、供什么功能?(2)参与者是否会读取、创建、修改、删除、存储系统的某种信息?如果是的话,参与者又是如何完成这些操作的?(3)参与者是否会将外部的某些事件通知给系统?(4)系统中发生的事件是否通知参与者?(5)是否存在影响系统的外部事件?5.2.3 用例图用例图-用例用例5.2 UML包含的内容包含的内容注意:用例的主要目的是帮助人们了解系统功能,便于开发人员与用户之间的交流,所以确定用例的一个很重要的标准就是用例应该易于理解。对于同一个系统,不同的人对于参与者和用例可能会有不同的抽象,这就要求在多种方案中选出最好的一个。5.2.3 用例图用例图-用例用例5.2 UML包含的内容包含的内容2.用例
14、的粒度用例的粒度用例的粒度用例的粒度指的是用例所包含的系统服务或功能单元的多少。用例的粒度越大,用例包含的功能越多,反之则包含的功能越少。如果用例的粒度很小,得到的用例数就会太多。会造成用例模型过大和设计困难大大提高。反之,如果用例的粒度很大,那么得到的用例数就会很少,不便于进一步的充分分析。5.2.3 用例图用例图-用例用例5.2 UML包含的内容包含的内容2.用例的粒度用例的粒度用例的粒度比如:网站后台管理系统中的会会员员信信息息维维护护用例,管理员需要进行添加会员信息、修改会员信息、删除会员信息等操作。还可以根据具体的操作把它抽象成3个用例,它展示的系统需求和单个用例是完全一样的。5.2
15、.3 用例图用例图-用例用例5.2 UML包含的内容包含的内容用例描述用例描述用例图只能告诉我们系统应具有的功能及参与者,让用户对系统有一个总体的认识。而没有说明用例的执行过程。因此,对于每一个用例,我们还需要有详细的描述信息,以便让别人对于整个系统有一个更加详细的了解。UML是一套标准的图形语言,其中只提出了13种图,没有将用例描述考虑在内,也当然没有任何标准的用例描述格式了。5.2.3 用例图用例图-用例用例5.2 UML包含的内容包含的内容用例描述用例描述对用例的描述,可以使用自然语言,活动图和伪代码,也可以使用用户自己定义的语言。无论用什么形式,所描述的动作序列应该足够清晰,是其他人员
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