はじめに
ユースケース図はソフトウェア工学およびシステム分析における基本的なツールであり、ユーザーの視点からシステムの機能要件を把握しモデル化するために使用される。これらの図は、ユーザー（アクター）とシステムとの相互作用を視覚的に表現し、システムの動作や機能を特定し文書化するのに役立つ。
本記事では、ユースケース図の主要な概念を解説し、特に「include」と「extend」の関係に焦点を当て、掲示板システム（BBS）の例を用いてこれらの概念と要件モデリングにおけるその有用性を説明する。
ユースケース図の主要な概念
1. アクター
- 定義： アクターは、システムとやり取りするユーザーまたは外部システムを表す。
- 例： 掲示板システムでは、アクターは「会員」である。
2. ユースケース
- 定義： ユースケースは、特定の目的を達成するためにアクターとシステムとの間で行われる具体的な相互作用を記述する。
- 構成要素： ユースケース名、簡単な説明、関与するアクター、事前条件、事後条件、主な成功シナリオ、および代替シナリオ。
- 例： BBSでは、ユースケースとして「掲示板リストの閲覧」、「アイテムリストの閲覧」、「詳細内容の閲覧」、「メッセージのアップロード」、「メッセージの編集」、「メッセージの削除」、「メッセージの検索」などが含まれる。
3. ユースケース図
- 定義： ユースケース図は、アクター、ユースケース、およびそれらの関係を視覚的に表現した図である。
- 要素： アクター（棒人形で表す）、ユースケース（楕円で表す）、関係（線で表す）。
- 例： BBSのユースケース図は、アクター「会員」が掲示板上のメッセージの管理および閲覧に関連するさまざまなユースケースとやり取りしている様子を示している。
4. 関係
- 種類：
- 関連： アクターとユースケースを結ぶ線で、アクターがそのユースケースに参加していることを示す。
- include：あるユースケースが別のユースケースの振る舞いを含む関係。
- 拡張：ある条件の下で、あるユースケースが別のユースケースの振る舞いを拡張する関係。
- 一般化：あるアクターまたはユースケースが別のものよりも特殊化されたバージョンである関係。
包含関係
定義
「include」関係あるユースケースが別のユースケースの振る舞いを含む場合に使用される。含まれるユースケースがベースユースケースの必須部分であることを示す。
BBSにおける例
掲示板システムでは、「メッセージのアップロード」、「メッセージの編集」、「メッセージの削除」、「メッセージの検索」といったユースケースすべてが「ログイン」ユースケースを含んでいる。これは、これらのいずれかの操作を行うには、メンバーがまずシステムにログインしなければならないことを意味する。
利点
「include」関係はユースケースのモジュール化を助け、重複を回避する。『ログイン』ユースケースを含むことで、これらの操作においてログインプロセスが必須であることを保証でき、各ユースケースの記述でログイン手順を繰り返す必要がなくなる。
拡張関係
定義
「extend」関係ある条件の下で、あるユースケースが別のユースケースに振る舞いを追加する場合に使用される。拡張されるユースケースがベースユースケースのオプション部分であることを示す。
BBSにおける例
BBSでは、「メッセージのアップロード」ユースケースを拡張する「通知の送信」のようなユースケースが、「拡張」関係の例となる。これは、あるメッセージがアップロードされた場合など、特定の条件下で他のメンバーに通知が送信される可能性があることを意味する。
利点
「extend」関係は、オプションの振る舞いや例外を捉えるのに役立つ。ベースユースケースを変更せずに追加機能を提供できるため、システムがさまざまな状況に柔軟かつ適応的に対応できる。
ユースケース図が要件モデリングに役立つ理由
1. ユーザ中心のアプローチ
ユースケース図はユーザーの視点に焦点を当て、システムがユーザーのニーズや期待に応えることを保証する。アクターとそれらのシステムとの相互作用を特定することで、直感的で使いやすいシステムを設計できる。
2. 明確な要件
ユースケース図は、システムの機能要件を明確かつ簡潔に捉え、文書化するのを助ける。各ユースケースは特定の目的や機能を表しており、システムの要件を理解しやすく、管理しやすくする。
3. 溝通ツール
ユースケース図はステークホルダー、開発者、ユーザーの間でのコミュニケーションツールとして機能する。システムの機能を視覚的に表現することで、すべての人がシステムの振る舞いや要件について共有された理解を持つことを保証する。
4. ギャップの特定
使用事例を分析することで、システム要件における潜在的なギャップや不整合を開発プロセスの初期段階で特定し、対処できる。これにより、より堅牢で信頼性の高いシステムの構築が可能になる。
5. テストケース
使用事例使用事例をもとにテストケースを導出できるため、システムが徹底的にテストされ、指定された要件を満たすことを保証できる。各使用事例は、主な成功シナリオと代替シナリオの両方をカバーする1つ以上のテストケースに変換できる。
結論
使用事例図は強力なツールユーザーの視点からシステムの機能要件を理解し、把握し、文書化するためのものである。アクターの特定、使用事例の記述、使用事例図の作成、使用事例の分析を通じて、開発者やステークホルダーはシステムがユーザーのニーズを満たし、望ましい機能を提供することを確保できる。使用事例図における「include」と「extend」の関係は、使用事例をモジュール化し、重複を回避し、オプションの動作や例外を捉えるのに役立つ。
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