UMLユースケース図：機能要件とユーザー・システム間の相互作用の把握

ユースケース図は、統一モデリング言語（UML）における行動図であり、システムの意図する機能の高レベルでグラフィカルな視点を提供する。それは何をシステムが行うかを、ユーザー（アクター）とそれらが実行する機能（ユースケース）の関係を示すことによって定義する。

この図は、要件収集および分析段階において極めて重要であり、ビジネスの観点からシステムの境界と範囲を明確にするからである。

1. ユースケース図の主要な要素

ユースケース図は、わずかな基本的な要素のみを使用するため、読むことや作成することにおいてUML図の中でも最も簡単なものの一つである。

A. システム境界

システム境界は、検討中のシステムの範囲を視覚的に定義する矩形である。箱の中にあるすべてがシステムの一部であり、箱の外にあるすべては外部である。

• 表記法：大きな矩形。
• 目的：システムの責任とそれとやり取りする外部のエンティティ（アクター）の責任を明確に分けること。

B. アクター

アクターは、目的を達成するためにシステムとやり取りする、システム外部の任意のエンティティを表す。アクターは必ずしも人間である必要はなく、別のシステム、ハードウェアデバイス、あるいは特定の時間イベントであることもできる。

• 表記法：役割名がラベルされた棒人間。
• 定義：アクターは役割特定の人物ではなく、役割である。たとえば、「顧客」はアクターであるが、「Jane Doe」はその役割のインスタンスである。
• アクターの種類：
  • 主要アクター：目的の達成のためにやり取りを開始する（例：顧客購入を開始する）。
  • 補助アクター： システムにサービスを提供する（例：決済ゲートウェイ).
  • 受動的アクター： ユースケースの影響を受けるが、それを開始しない（例：倉庫システム 荷物到着通知を受け取ること）。

C. ユースケース

ユースケースは、単一で完全な機能要件、またはアクターに測定可能な価値をもたらす一連のアクションを表す。単純で能動的な動詞や名詞で表現するべきである。

• 表記法： システム境界内に配置された楕円。
• 例： 注文を提出する, アカウントにログインする, 返金を処理する, レポートを生成する.
• 重要なルール： ユースケースは常にアクターによって開始され、1人以上のアクターに価値ある成果を提供しなければならない。

2. ユースケース図における関係

関係はアクターとユースケースを結びつけ、またユースケース同士を結びつけることで、複雑性とフロー論理を定義する。

A. 通信関連

これは最も単純で一般的な関係であり、アクターがユースケースに参加していることを示す。

• 表記法： アクターとユースケースの楕円を結ぶ実線。
• 目的： どの関数がどのロールによって開始または使用されるかを示す。

B. 包含関係（<<include>>)

このincludeあるUse Caseが別のUse Caseの機能を常に組み込む必要がある場合に使用される。含まれるUse Caseは、ベースUse Caseがその機能を完了するために必須である。

• 表記法： 拡張するUse CaseからベースUse Case に向けた点線矢印含まれるUse Case に「<<include>>.
• 使用法：複数のUse Caseから共通の振る舞いを抽出するために使用する。
  • 例： 注文を提出 は含む ユーザー認証.

C. 拡張関係（<<extend>>)

このextend特定のUse Case（拡張する方）が、別のUse Case（ベース方）にオプションまたは条件付きの振る舞いを追加する場合に使用される。

• 表記法： 拡張するUse Caseから拡張されるユースケースにベースとなるユースケース、ラベルは<<extend>>.
• 使用法：代替的、例外的、または特殊な動作をモデル化する。拡張は、特定の条件が満たされた場合にのみ発生する。
  • 例： 支払い処理はベースとなるユースケースであり、ロイヤルティ割引の適用 は拡張する 支払い処理以下の条件下で[ロイヤルティステータスがゴールドの場合].

D. 汎化関係（継承）

この関係は、あるアクターまたはユースケースが別のものに対する特殊化されたバージョンであることを示している。

• 表記法：特殊化された要素からより一般的な要素へ向かう、空洞の三角形矢印頭を備えた実線。
• 使用法：
  • アクター： システム管理者は、以下のものに対する汎化である登録ユーザー.
  • ユースケース： クレジットカードによる支払いは、以下のものに対する汎化である支払い処理.

3. ステップバイステップの例：オンライン学習プラットフォーム

オンライン学習プラットフォームのコア機能をモデル化すると想像してください。

要素	種類	説明
学生	アクター	主なユーザー役割。
講師	アクター	コンテンツを作成および管理する。
コースを受講する	ユースケース	学生の主な機能。
進捗を確認する	ユースケース	学生にとって価値のある機能。
ユーザー認証	ユースケース	両方のアクターにとって共通で必須のステップ。
コースを作成する	ユースケース	講師の主な機能。
修了証明書を生成する	ユースケース	拡張するオプション機能コースを受講する.

フローのモデリング

1. システム境界：すべてのユースケースを囲む大きなボックスを描く。
2. ライフライン：配置する学生および教員アクターをボックスの外に配置する。
3. 通信：接続する学生にコースを受講および進捗を確認。接続する教員にコースを作成.
4. 包含： コースを受講およびコースを作成両方ともユーザー認証ユースケースに<<include>>の矢印を接続する。ログインは両者にとって必須であるため。
5. 拡張： 修了証明書の生成 ユースケースは に接続していますコースを受講する と<<拡張>> 矢印は、条件が満たされた場合にのみ発生することを示しています[コースが100％完了した後].

概要

UMLユースケース図は、強力かつシンプルなモデル化ツールであり、機能要件 およびユーザーの視点。アクター、ユースケース、システム境界を明確に定義することで、ビジネスアナリストから開発者に至るまで、すべてのステークホルダーが、何システムが設計されている目的を共有し、明確に理解できるようにします。これは、シーケンス図などのより詳細な行動モデルの出発点となります。

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