Los diagramas de casos de uso son un componente fundamental del Lenguaje Unificado de Modelado (UML), proporcionando una representación visual de las interacciones entre los usuarios (actores) y un sistema. Esta guía cubrirá los conceptos clave, componentes y usos de los diagramas de casos de uso, ayudándote a comprender y utilizar eficazmente estos elementos en la modelización de sistemas.
Propósito de los diagramas de casos de uso
Los diagramas de casos de uso se utilizan para modelar el comportamiento de un sistema, sub-sistema o clase, mostrando los servicios visibles desde fuera que el sistema proporciona en el contexto de su entorno. Capturan los requisitos funcionales de un sistema, ayudando a comprender cómo los usuarios interactúan con el sistema y qué esperan de él. Los diagramas de casos de uso representan la funcionalidad de un sujeto (por ejemplo, un sistema), tal como es percibida por agentes externos llamados actores, que interactúan con el sujeto desde una perspectiva particular.
Casos de uso
Definición y características
Un caso de uso representa una unidad de funcionalidad o un objetivo que un usuario (actor) desea alcanzar con el sistema. Describe una secuencia de acciones que un sistema realiza para producir un resultado observable de valor para un actor. Las características clave incluyen:
- Orientado a objetivos: Cada caso de uso representa un propósito o objetivo que algún usuario desea que el sistema le ayude a alcanzar.
- Operación: Un caso de uso puede considerarse una operación invocada por un usuario externo.
- Modelo comportamental: Los casos de uso forman parte del modelo comportamental del sistema y a menudo se consideran como operaciones sobre el sistema.
- Escenarios: Un caso de uso puede ser una descripción de un conjunto de secuencias, donde cada secuencia representa un flujo posible a través de todas las variaciones. Cada secuencia se llama un escenario.
- Clasificador: Un caso de uso es un clasificador, por lo que puede tener atributos y operaciones, similar a las clases.
Ejemplo
En un sistema de comercio electrónico, un caso de uso podría ser «Colocar pedido», que describe la secuencia de acciones que realiza un cliente para colocar un pedido, incluyendo agregar artículos al carrito, introducir información de pago y confirmar el pedido.
Actores
Definición y características
Un actor representa un usuario o una entidad externa (por ejemplo, otro sistema) que interactúa con el sistema. Los actores inician los casos de uso. Las características clave incluyen:
- Entidades externas: Los actores no forman parte del sistema en sí.
- Roles: Los actores representan roles, no individuos específicos ni títulos empresariales.
- Generalización: Los actores pueden ser generalizados o especializados. Cuando un actor es especializado, todos los actores especializados pueden participar en los mismos casos de uso que el actor general.
- Tipos: Los actores pueden ser personas, otros sistemas informáticos o procesos.
Ejemplo
En un sistema de gestión de bibliotecas, los actores podrían incluir «Bibliotecario», «Miembro» y «Sistema externo» (por ejemplo, un proveedor de libros).
Sujeto
Un sujeto es un clasificador que ofrece los casos de uso a los actores. Normalmente es el sistema o un subsistema. Un caso de uso puede tener muchos sujetos. Un sujeto se representa como un cuadro con el nombre y el estereotipo opcional en la esquina superior izquierda.
Ejemplo
En un sistema bancario, el sujeto podría ser «Sistema Bancario», que ofrece casos de uso como «Retirar dinero», «Depositar dinero» y «Transferir fondos» a actores como «Cliente» y «Cajero bancario».
Relaciones
Los casos de uso y los actores están conectados mediante relaciones, incluyendo:
Asociaciones
Las asociaciones indican los caminos de comunicación entre actores y casos de uso. Una asociación entre un actor y un caso de uso muestra que se comunican entre sí.
Generalización
La generalización muestra una relación entre un caso de uso general y un caso de uso más específico. Se representa como una línea continua con una punta triangular, similar a la generalización de clases.
Incluir
Incluir se utiliza para extraer el comportamiento común que se comparte entre varios casos de uso y colocarlo en un caso de uso separado. Una relación de inclusión se representa mediante una flecha punteada con la palabra clave «incluir». La flecha apunta desde el caso de uso base al caso de uso incluido.
Extender
Extender se utiliza para añadir comportamiento opcional o condicional a un caso de uso base. La relación de extensión se representa mediante una flecha punteada con la palabra clave «extender», que apunta desde la extensión al caso base.
Ejemplo
En un sistema de compras en línea, el caso de uso «Finalizar compra» podría incluir el caso de uso «Validar pago», y el caso de uso «Añadir al carrito» podría extender el caso de uso «Navegar productos».
Notación
Casos de uso
Un caso de uso se representa como una elipse con su nombre dentro o debajo de ella.
Actores
Los actores se representan como figuras de palo o como cuadros de clase con estereotipo.
Sujeto
Un sujeto normalmente se muestra como un rectángulo.
Ejemplo
Encabezado del diagrama
El tipo de encabezado del diagrama suele ser «pkg», pero también son posibles otros contenedores de espacio de nombres como «clase» y «componente».
Simplificación de casos de uso
Técnicas como la generalización, la inclusión y la extensión pueden utilizarse para simplificar casos de uso complejos.
Convenciones de nomenclatura
- Frases verbales: Los nombres de los casos de uso deben ser frases verbales en tiempo presente, que indiquen el objetivo del actor.
- Evitar sustantivos: Evite usar formas sustantivas o participios, y evite usar comportamientos completados.
- Terminología del actor: Use la terminología de los actores, evitando jerga o conceptos de implementación.
- Términos simples: Use términos simples y claros que todos puedan entender.
- Enunciado del objetivo: Una técnica útil es preceder el objetivo con las palabras «O Sistema, por favor ayúdame a…»
Ejemplo
En un sistema de gestión de proyectos, un caso de uso podría denominarse «Crear Tarea» en lugar de «Creación de Tarea».
Plantilla de caso de uso
Aunque no existe una «plantilla de caso de uso» formal especificada en las fuentes, los siguientes elementos suelen documentarse para un caso de uso:
- Nombre: Una frase verbal que describe el objetivo que el actor desea alcanzar.
- Actores: Los usuarios o entidades externas que interactúan con el caso de uso.
- Sujeto: El sistema o sub-sistema que proporciona la funcionalidad.
- Descripción: Una descripción textual del caso de uso.
- Flujo de eventos: Los pasos sobre cómo y cuándo comienza y termina el caso de uso, qué hace el caso de uso, cómo interactúa con los actores y qué información se intercambia.
- Escenarios: Instancias específicas o variaciones del caso de uso.
- Relaciones: Cómo se relaciona el caso de uso con otros casos de uso (incluir, extender, generalización).
- Precondiciones y postcondiciones: Defina el estado antes y después de la ejecución de un caso de uso.
- Puntos de extensión: Puntos específicos en el caso de uso base donde puede ocurrir una extensión.
Ejemplo
Caso de uso: Colocar pedido
| Campo | Descripción |
|---|---|
| Nombre | Colocar pedido |
| Actores | Cliente |
| Sujeto | Sistema de comercio electrónico |
| Descripción | El cliente coloca un pedido agregando artículos al carrito, ingresando información de pago y confirmando el pedido. |
| Flujo de eventos | 1. El cliente navega por los productos. 2. El cliente agrega artículos al carrito. 3. El cliente ingresa la información de pago. 4. El cliente confirma el pedido. 5. El sistema procesa el pago y confirma el pedido. |
| Escenarios | – Colocación exitosa del pedido. – Fallo en el pago. – Artículos fuera de stock. |
| Relaciones | Incluye “Validar pago”, extiende “Navegar productos”. |
| Precondiciones | El cliente debe estar registrado. |
| Postcondiciones | El pedido está confirmado y el pago se procesa. |
Instancias de caso de uso
Una instancia de caso de uso es una ejecución de un caso de uso iniciada por un mensaje de una instancia de un actor. Una instancia de caso de uso puede seguir otros casos de uso relacionados mediante relaciones de extender o incluir. Una instancia de caso de uso puede tener atributos y operaciones para representar el progreso de la ejecución y el efecto sobre el sistema.
Uso del diagrama
Los diagramas de casos de uso se utilizan típicamente durante la fase de análisis para capturar los requisitos funcionales de un sistema. Pueden usarse para modelar el contexto de un sistema o para modelar los requisitos del sistema.
Relación con otros diagramas
Los casos de uso pueden detallarse utilizando otros diagramas UML, como diagramas de secuencia, diagramas de máquinas de estado o diagramas de comunicación. Los diagramas de secuencia, diagramas de colaboración y diagramas de actividad pueden usarse para mostrar el comportamiento de los casos de uso y las interacciones del sistema con los actores.
Ingeniería hacia adelante y hacia atrás
Aunque los diagramas de casos de uso no especifican la implementación de un sistema y no pueden ser directamente sometidos a ingeniería hacia adelante o hacia atrás, pueden usarse para pruebas mediante la generación de scripts de prueba basados en sus flujos de eventos.
Paquetes
Los casos de uso suelen organizarse en paquetes. Se recomienda producir paquetes centrados en casos de uso, donde se crea un paquete para cada actor, y los casos de uso y clases asociados se colocan dentro de cada paquete. Los paquetes también pueden organizarse en capas según la arquitectura del sistema.
Ejemplo
En un sistema de salud, los paquetes podrían incluir «Gestión de pacientes», «Programación de citas» y «Facturación», cada uno conteniendo casos de uso y clases relevantes.
Conclusión
Los diagramas de casos de uso son una herramienta valiosa para modelar y comprender el comportamiento del sistema desde la perspectiva del usuario. Al utilizar estos elementos y conceptos, puedes crear diagramas de casos de uso completos y efectivos que sirvan como base para el diseño y desarrollo del sistema. Ya sea que estés diseñando un nuevo sistema, documentando uno existente o comunicando ideas de diseño a los interesados, los diagramas de casos de uso proporcionan la claridad y el detalle necesarios para garantizar resultados exitosos.
Referencias
- ¿Qué es un diagrama de caso de uso?
- Este artículo proporciona una introducción a los diagramas de casos de uso, explicando su propósito y sus componentes clave. Incluye ejemplos para ilustrar los conceptos discutidos20.
- Tutorial de diagramas de casos de uso
- Un tutorial completo que cubre los aspectos básicos de los diagramas de casos de uso, incluyendo cómo crearlos y cuándo usarlos. También proporciona ejemplos y consejos para una diagramación efectiva de casos de uso21.
- Plantillas de diagramas de casos de uso
- Este recurso ofrece plantillas gratuitas de diagramas de casos de uso y ejemplos en línea. Permite a los usuarios crear diagramas de casos de uso profesionales utilizando un software de diagramas en línea intuitivo22.
- Herramienta en línea para diagramas de casos de uso
- Visual Paradigm Online ofrece un creador de diagramas UML en línea fácil de usar con un amplio conjunto de ejemplos personalizables de diagramas de casos de uso para ayudar a los usuarios a comenzar rápidamente23.
- SysML: Identificar los requisitos del usuario con diagramas de casos de uso
- Esta guía explica cómo utilizar los diagramas de casos de uso de SysML para identificar y documentar los requisitos del usuario. Incluye ejemplos para ilustrar los conceptos tratados24.
- Herramienta gratuita para diagramas de casos de uso
- Una herramienta gratuita en línea para diagramas de casos de uso que admite UML, diagramas de entidad-relación y diagramas organizativos. Permite a los usuarios dibujar diagramas de casos de uso rápidamente mediante un editor intuitivo de UML25.
- Tutorial completo sobre diagramas de casos de uso – Cybermedian
- Este tutorial proporciona una guía detallada para crear y comprender diagramas de casos de uso, utilizando como ejemplo el sistema de alquiler de bicicletas Wheels26.
- Diagrama de casos de uso, ejemplo de diagramas UML: ejemplo de diagrama de casos de uso empresarial – Círculo Comunitario de Visual Paradigm
- Este artículo proporciona un ejemplo de un diagrama de casos de uso empresarial, explicando cómo se utilizan los diagramas de casos de uso empresariales para representar la funcionalidad proporcionada por una organización en su conjunto27.
- Casos de uso — Aprende con ejemplos – Cybermedian
- Este recurso proporciona ejemplos de diagramas de casos de uso, explicando cómo definir las relaciones entre casos de uso y el proceso de toma de decisiones involucrado en el análisis de software28.