Диаграммы вариантов использования являются важным компонентом унифицированного языка моделирования (UML), обеспечивая визуальное представление взаимодействий между пользователями (актерами) и системой. В этом руководстве будут рассмотрены основные понятия, компоненты и применение диаграмм вариантов использования, помогая вам понять и эффективно использовать их при моделировании систем.
Цель диаграмм вариантов использования
Диаграммы вариантов использования используются для моделирования поведения системы, подсистемы или класса, показывая внешние услуги, которые система предоставляет в контексте своей среды. Они фиксируют функциональные требования системы, помогая понять, как пользователи взаимодействуют с системой и чего от неё ожидают. Диаграммы вариантов использования представляют функциональность объекта (например, системы), как её воспринимают внешние агенты, называемые актерами, которые взаимодействуют с объектом с определённой точки зрения.
Варианты использования
Определение и характеристики
Вариант использования представляет собой единицу функциональности или цель, которую пользователь (актер) хочет достичь с помощью системы. Он описывает последовательность действий, которые система выполняет для получения ощутимого результата, имеющего ценность для актера. Ключевые характеристики включают:
- Ориентированный на цель: Каждый вариант использования представляет цель или задачу, которую пользователь хочет достичь с помощью системы.
- Операция: Вариант использования можно рассматривать как операцию, инициированную внешним пользователем.
- Поведенческая модель: Варианты использования являются частью поведенческой модели системы и часто рассматриваются как операции над системой.
- Сценарии: Вариант использования может быть описанием набора последовательностей, где каждая последовательность представляет один из возможных путей через все вариации. Каждая последовательность называется сценарием.
- Классификатор: Вариант использования является классификатором, поэтому он может иметь атрибуты и операции, аналогично классам.
Пример
В системе электронной коммерции вариант использования может быть «Оформить заказ», который описывает последовательность действий, которые совершает клиент при оформлении заказа, включая добавление товаров в корзину, ввод информации об оплате и подтверждение заказа.
Актеры
Определение и характеристики
Актер представляет пользователя или внешнюю сущность (например, другую систему), которая взаимодействует с системой. Актеры инициируют варианты использования. Ключевые характеристики включают:
- Внешние сущности: Актеры не являются частью самой системы.
- Роли: Актеры представляют роли, а не конкретных лиц или должности.
- Обобщение: Актеры могут быть обобщёнными или специализированными. Когда актер специализирован, все специализированные актеры могут участвовать в тех же вариантах использования, что и обобщённый актер.
- Типы: Актеры могут быть людьми, другими компьютерными системами или процессами.
Пример
В системе управления библиотекой актерами могут быть «Библиотекарь», «Член» и «Внешняя система» (например, поставщик книг).
Субъект
Субъект — это классификатор, предлагающий случаи использования актерам. Обычно это система или подсистема. Случай использования может иметь несколько субъектов. Субъект изображается в виде прямоугольника с именем и необязательным стереотипом в верхнем левом углу.
Пример
В банковской системе субъектом может быть «Банковская система», которая предлагает случаи использования, такие как «Снять деньги», «Положить деньги» и «Перевести средства», актерам, таким как «Клиент» и «Банковский служащий».
Связи
Случаи использования и актеры соединены связями, включая:
Ассоциации
Ассоциации указывают на пути связи между актерами и случаями использования. Ассоциация между актером и случаем использования показывает, что они обмениваются информацией.
Обобщение
Обобщение показывает связь между общим случаем использования и более конкретным случаем использования. Оно изображается сплошной линией с треугольным концом стрелки, аналогично обобщению классов.
Включение
Включение используется для извлечения общего поведения, которое разделяется между несколькими случаями использования, в отдельный случай использования. Связь включения изображается пунктирной стрелкой с ключевым словом «включение». Стрелка направлена от базового случая использования к включённому случаю использования.
Расширение
Расширение используется для добавления необязательного или условного поведения к базовому случаю использования. Связь расширения изображается пунктирной стрелкой с ключевым словом «расширение», направленной от расширения к базовому случаю использования.
Пример
В системе онлайн-покупок случай использования «Оформление заказа» может включать случай использования «Проверка оплаты», а случай использования «Добавить в корзину» может расширять случай использования «Просмотр товаров».
Нотация
Случаи использования
Случай использования изображается в виде эллипса с его названием внутри или под ним.
Актеры
Актеры изображаются в виде фигурок-игрушек или в виде классов с уточнением.
Субъект
Субъект обычно изображается в виде прямоугольника.
Пример
Заголовок диаграммы
Тип заголовка диаграммы обычно — «pkg», но также возможны другие контейнеры пространства имён, такие как «class» и «component».
Упрощение случаев использования
Техники, такие как обобщение, включение и расширение, могут использоваться для упрощения сложных случаев использования.
Правила наименования
- Глагольные фразы: Имена вариантов использования должны быть глагольными фразами в настоящем времени, указывающими на цель актора.
- Избегайте существительных: Избегайте использования существительных или причастных форм, а также избегайте использования завершенных действий.
- Терминология акторов: Используйте терминологию акторов, избегая жаргона или концепций реализации.
- Простые термины: Используйте простые, однозначные термины, которые могут понять все.
- Формулировка цели: Полезный прием — начинать цель словами «О система, пожалуйста, помоги мне…»
Пример
В системе управления проектами вариант использования может называться «Создать задачу», а не «Создание задачи».
Шаблон варианта использования
Хотя в источниках не указан формальный «шаблон варианта использования», следующие элементы часто документируются для варианта использования:
- Название: Глагольная фраза, описывающая цель, которую актор хочет достичь.
- Акторы: Пользователи или внешние сущности, взаимодействующие с вариантом использования.
- Объект: Система или подсистема, предоставляющая функциональность.
- Описание: Текстовое описание варианта использования.
- Последовательность событий: Шаги, описывающие, как и когда начинается и заканчивается вариант использования, что он делает, как взаимодействует с акторами и какой информацией обменивается.
- Сценарии: Конкретные случаи или вариации варианта использования.
- Связи: Как вариант использования связан с другими вариантами использования (включение, расширение, обобщение).
- Предусловия и постусловия: Определите состояние до и после выполнения варианта использования.
- Точки расширения: Конкретные точки в базовом варианте использования, где может произойти расширение.
Пример
Вариант использования: Разместить заказ
| Поле | Описание |
|---|---|
| Название | Разместить заказ |
| Актеры | Покупатель |
| Объект | Система электронной коммерции |
| Описание | Покупатель размещает заказ, добавляя товары в корзину, вводя информацию об оплате и подтверждая заказ. |
| Последовательность событий | 1. Покупатель просматривает товары. 2. Покупатель добавляет товары в корзину. 3. Покупатель вводит информацию об оплате. 4. Покупатель подтверждает заказ. 5. Система обрабатывает оплату и подтверждает заказ. |
| Сценарии | – Успешное размещение заказа. – Ошибка оплаты. – Товары отсутствуют на складе. |
| Связи | Включает «Проверка оплаты», расширяет «Просмотр товаров». |
| Предусловия | Покупатель должен быть авторизован. |
| Постусловия | Заказ подтвержден, и оплата обработана. |
Экземпляры случаев использования
Экземпляр случая использования — это выполнение случая использования, инициированное сообщением от экземпляра актера. Экземпляр случая использования может следовать другим случаям использования, связанным отношениями расширения или включения. Экземпляр случая использования может иметь атрибуты и операции для представления хода выполнения и воздействия на систему.
Применение диаграмм
Диаграммы случаев использования обычно используются на этапе анализа для фиксации функциональных требований системы. Их можно использовать для моделирования контекста системы или для моделирования требований системы.
Связь с другими диаграммами
Случаи использования могут быть детализированы с помощью других диаграмм UML, таких как диаграммы последовательностей, диаграммы состояний или диаграммы взаимодействия. Диаграммы последовательностей, диаграммы взаимодействия и диаграммы деятельности могут использоваться для отображения поведения случаев использования и взаимодействия системы с актерами.
Прямое и обратное проектирование
Хотя диаграммы случаев использования не определяют реализацию системы и не могут быть напрямую преобразованы в прямом или обратном направлении, они могут использоваться для тестирования путем генерации тестовых сценариев на основе их потоков событий.
Пакеты
Случаи использования часто организуются в пакеты. Рекомендуется создавать пакеты, ориентированные на случаи использования, при этом для каждого актера создается отдельный пакет, а связанные случаи использования и классы размещаются внутри каждого пакета. Пакеты также могут быть организованы по уровням в соответствии с архитектурой системы.
Пример
В системе здравоохранения пакеты могут включать «Управление пациентами», «Планирование приемов» и «Биллинг», каждый из которых содержит соответствующие случаи использования и классы.
Заключение
Диаграммы случаев использования являются ценным инструментом для моделирования и понимания поведения системы с точки зрения пользователя. Используя эти элементы и концепции, вы можете создавать всесторонние и эффективные диаграммы случаев использования, которые служат основой для проектирования и разработки системы. Независимо от того, разрабатываете ли вы новую систему, документируете существующую или передаете идеи проектирования заинтересованным сторонам, диаграммы случаев использования обеспечивают ясность и детализацию, необходимые для достижения успешных результатов.
Ссылки
- Что такое диаграмма случаев использования?
- В этой статье представлено введение в диаграммы случаев использования, объясняется их цель и основные компоненты. В статье приведены примеры, иллюстрирующие рассматриваемые концепции20.
- Обучающий курс по диаграммам случаев использования
- Полный учебник, охватывающий основы диаграмм случаев использования, включая способы их создания и условия использования. Также включает примеры и советы по эффективному созданию диаграмм случаев использования21.
- Шаблоны диаграмм случаев использования
- Этот ресурс предлагает бесплатные онлайн-шаблоны диаграмм случаев использования и примеры. Пользователи могут создавать профессиональные диаграммы случаев использования с помощью интуитивно понятного онлайн-программного обеспечения для построения диаграмм22.
- Онлайн-инструмент для построения диаграмм случаев использования
- Visual Paradigm Online предоставляет простой в использовании онлайн-редактор диаграмм UML с богатым набором настраиваемых примеров диаграмм случаев использования, чтобы помочь пользователям быстро начать работу23.
- SysML: Определение требований пользователей с помощью диаграмм вариантов использования
- Это руководство объясняет, как использовать диаграммы вариантов использования SysML для определения и документирования требований пользователей. В нем приведены примеры, иллюстрирующие рассматриваемые концепции24.
- Бесплатный инструмент для диаграмм вариантов использования
- Бесплатный онлайн-инструмент для диаграмм вариантов использования, поддерживающий UML, ERD и диаграммы организаций. Он позволяет пользователям быстро создавать диаграммы вариантов использования с помощью интуитивного редактора UML25.
- Полное руководство по диаграммам вариантов использования – Cybermedian
- Это руководство предоставляет подробное руководство по созданию и пониманию диаграмм вариантов использования, используя систему проката велосипедов Wheels в качестве примера26.
- Диаграмма вариантов использования, пример диаграмм UML: Пример бизнес-диаграммы вариантов использования – Сообщество Visual Paradigm
- В этой статье приведен пример бизнес-диаграммы вариантов использования, объясняющий, как используются бизнес-диаграммы вариантов использования для представления функциональности, предоставляемой организацией в целом27.
- Вариант использования — изучайте на примерах – Cybermedian
- Этот ресурс предоставляет примеры диаграмм вариантов использования, объясняя, как определять отношения между вариантами использования и процесс принятия решений, связанный с анализом программного обеспечения28.
Эта статья также доступна на Deutsch, English, Español, فارسی, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese, Việt Nam, 简体中文 and 繁體中文