Полное руководство по диаграммам вариантов использования

Введение

А диаграмма вариантов использования — это тип поведенческой диаграммы, определенной унифицированным языком моделирования (UML). Она используется для описания взаимодействий между пользователями (актерами) и системой для достижения конкретных целей. Диаграммы вариантов использования необходимы для понимания и документирования функциональных требований системы с точки зрения пользователя. Это руководство проведет вас через создание и понимание диаграмм вариантов использования, используя в качестве примера систему проката велосипедов Wheels.

Что такое диаграмма вариантов использования?

А диаграмма вариантов использования состоит из следующих ключевых компонентов:

1. Актеры: представляют пользователей или внешние системы, взаимодействующие с системой. Актеры могут быть людьми, другими системами или аппаратными устройствами.
2. Варианты использования: представляют конкретные функциональные возможности или услуги, которые система предоставляет актерам. Каждый вариант использования описывает цель, которую актер хочет достичь, взаимодействуя с системой.
3. Связи:
   • Связь связи: Линия, соединяющая актера с вариантом использования, указывающая, что актер участвует в этом варианте использования.
   • Включает: Связь между вариантами использования, при которой один вариант использования включает поведение другого.
   • Расширяет: Связь между вариантами использования, при которой один вариант использования расширяет поведение другого при определенных условиях.

Создание диаграммы вариантов использования

Шаг 1: Определите актеров

Определите всех актеров, которые будут взаимодействовать с системой. Для системы проката велосипедов Wheels актеры следующие:

• Администратор
• Ресепшн

Шаг 2: Определите варианты использования

Определите основные функциональные возможности или услуги, которые предоставляет система. Каждый случай использованиядолжен представлять конкретную цель, которую хочет достичь участник. Для системы Wheels случаи использования следующие:

• Обслуживание списка велосипедов
• Обслуживание списка клиентов
• Обработка запросов
• Выдача велосипеда
• Обработка возврата велосипеда
• Поиск велосипеда
• Печать чека

Шаг 3: Нарисуйте диаграмму случаев использования

1. Нарисуйте участников: Представьте участников в виде человечков.
2. Нарисуйте случаи использования: Представьте случаи использования в виде овалов.
3. Соедините участников и случаи использования: Используйте линии для соединения участников с теми случаями использования, в которых они участвуют.
4. Добавьте отношения: Используйте пунктирные стрелки для представления отношений «включает» и «расширяет».

Пример: система проката велосипедов Wheels

Давайте создадим диаграмму случаев использования для системы проката велосипедов Wheels на основе предоставленного изображения.

Участники:

• Администратор
• Ресепшн

Случаи использования:

• Обслуживание списка велосипедов
• Обслуживание списка клиентов
• Обработка запросов
• Выдача велосипеда
• Обработка возврата велосипеда
• Поиск велосипеда
• Распечатать чек

Диаграмма вариантов использования:

Пояснение:

1. Актеры:
   • Администратор (адм)
   • Ресепшн (рек)
2. Варианты использования:
   • Обслуживание списка велосипедов (ВИ1)
   • Обслуживание списка клиентов (ВИ2)
   • Обработка запросов (ВИ3)
   • Выдать велосипед (ВИ4)
   • Обработка возврата велосипеда (ВИ5)
   • Найти велосипед (ВИ6)
   • Распечатать чек (ВИ7)
3. Связи:
   • В Ресепшн участвует в Обработка запросов, Выдача велосипеда, и Обработка возврата велосипеда.
   • Система Администратор участвует в Обновление списка велосипедов и Обновление списка клиентов.
   • Система Выдача велосипеда случаи использования включают Обработка запросов случаи использования.
   • Система Обработка возврата велосипеда случаи использования включают Печать чека случаи использования.
   • Система Выдача велосипеда случаи использования расширяют Обновление списка клиентов случаи использования.
   • Система Поиск велосипедаиспользование случая включено вПоддерживать список велосипедов, Поддерживать список клиентов, Обрабатывать запросы, иВыдать велосипед.

Описания случаев использования

Помимо диаграммы, важно документировать случаи использования с описаниями. Описание случая использования обычно включает:

1. Название случая использования: Название случая использования.
2. Актеры: Актеры, участвующие в случае использования.
3. Цель: Цель или назначение случая использования.
4. Обзор: Краткое описание того, что происходит в случае использования.
5. Типичный ход событий: Пошаговое описание обычного хода событий.
6. Альтернативные ходы: Описания любых альтернативных или исключительных ходов событий.

Пример: описание случая использования выдачи велосипеда

Случай использования: Выдать велосипед

Актеры: Регистратор

Цель: Выдать велосипед в аренду

Обзор: Когда клиент приходит в магазин, он выбирает велосипед для аренды. Официант ищет велосипед в системе и сообщает клиенту, сколько будет стоить аренда велосипеда на определенный период. Клиент платит, получает чек и уходит с велосипедом.

Типичный ход событий:

1. Клиент выбирает велосипед.
2. Официант вводит номер велосипеда.
3. Система отображает сведения о велосипеде, включая дневную ставку аренды и залог.
4. Клиент указывает продолжительность аренды.
5. Официант вводит продолжительность аренды.
6. Система отображает общую стоимость аренды.
7. Клиент соглашается с ценой.
8. Официант вводит данные клиента.
9. Система отображает данные клиента.
10. Клиент платит полную стоимость.
11. Официант фиксирует сумму оплаты.
12. Система печатает чек.

Альтернативные сценарии:

• Шаги 8 и 9: данные клиента уже есть в системе, поэтому официанту нужно только ввести идентификатор, и система покажет данные клиента.
• Шаги 7–12: клиент может не согласиться с ценой и прекратить сделку.

Сценарий использования «Выдать велосипед»: подробное объяснение

Сценарий использования «Выдать велосипед» в системе аренды велосипедов Wheels представляет процесс аренды велосипеда клиенту. Этот сценарий включает несколько взаимодействий между официантом и системой для достижения цели выдачи велосипеда. Ниже мы объясним последовательность событий в сценарии «Выдать велосипед» и как он связан со сценариями «включить» и «расширить».

Участники:

• Официант: Основной участник, который взаимодействует с системой для выдачи велосипеда.

Цель:

• Выдать велосипед клиенту.

Обзор:

Когда клиент приходит в магазин, он выбирает велосипед для аренды. Официант ищет велосипед в системе и сообщает клиенту, сколько будет стоить аренда велосипеда на определенный период. Клиент платит, получает чек и уходит с велосипедом.

Типичный ход событий:

1. Клиент выбирает велосипед: Клиент выбирает велосипед из доступных вариантов.
2. Регистратор вводит номер велосипеда: Регистратор вводит номер велосипеда в систему.
3. Система отображает сведения о велосипеде: Система отображает сведения о велосипеде, включая дневную ставку аренды и залог.
4. Клиент указывает срок аренды: Клиент указывает, на какой срок он хочет арендовать велосипед.
5. Регистратор вводит срок аренды: Регистратор вводит срок аренды в систему.
6. Система отображает общую стоимость аренды: Система рассчитывает и отображает общую стоимость аренды велосипеда.
7. Клиент соглашается с ценой: Клиент подтверждает, что согласен с стоимостью аренды.
8. Регистратор вводит данные клиента: Регистратор вводит данные клиента в систему.
9. Система отображает данные клиента: Система отображает введённые данные клиента для проверки.
10. Клиент платит общую стоимость: Клиент производит оплату.
11. Регистратор фиксирует сумму оплаты: Регистратор фиксирует оплату в системе.
12. Система печатает чек: Система генерирует и печатает чек для клиента.

Связи с другими вариантами использования:

1. Включает связи:
   • Обработка запросов: Вариант использования «Выдача велосипеда» включает вариант использования «Обработка запросов». Это означает, что каждый раз, когда выдается велосипед, система должна обрабатывать запросы о наличии велосипеда и его стоимости. Поток событий в варианте использования «Выдача велосипеда» всегда включает обработку запросов.
   • Найти велосипед: Сценарий «Выдача велосипеда» включает сценарий «Поиск велосипеда». Это означает, что сотрудник кассы будет использовать систему для поиска сведений о велосипеде на основе введенного номера велосипеда. Это необходимый шаг при выдаче велосипеда.
2. Отношения расширения:
   • Поддержание списка клиентов: Сценарий «Выдача велосипеда» расширяет сценарий «Поддержание списка клиентов». Это означает, что в процессе выдачи велосипеда система может потребовать добавить нового клиента или обновить сведения о существующем клиенте. Это расширение условное и происходит только при необходимости.

Последовательность событий с использованием сценариев включения и расширения:

1. Клиент выбирает велосипед: Клиент выбирает велосипед.
2. Сотрудник кассы вводит номер велосипеда: Сотрудник кассы вводит номер велосипеда.
   • Включение: Поиск велосипеда: Система находит сведения о велосипеде на основе введенного номера.
3. Система отображает сведения о велосипеде: Система отображает сведения о велосипеде, включая дневную ставку аренды и залог.
   • Включение: Обработка запросов: Система обрабатывает запросы о наличии велосипеда и его стоимости.
4. Клиент указывает срок аренды: Клиент указывает срок аренды.
5. Сотрудник кассы вводит срок аренды: Сотрудник кассы вводит срок аренды.
6. Система отображает общую стоимость аренды: Система рассчитывает и отображает общую стоимость аренды.
7. Клиент соглашается с ценой: Клиент подтверждает стоимость аренды.
8. Сотрудник кассы вводит данные клиента: Сотрудник кассы вводит данные клиента.
   • Расширение: Поддержание списка клиентов: Если клиент новый или требуется обновить его данные, система добавит или обновит информацию о клиенте.
9. Система отображает данные клиента: Система отображает введенные данные клиента для проверки.
10. Клиент оплачивает общую стоимость: Клиент производит оплату.
11. Регистратор фиксирует сумму оплаченную: Регистратор фиксирует оплату.
12. Система печатает чек: Система генерирует и печатает чек для клиента.

Сценарий «Выдача велосипеда» — это комплексный процесс, включающий несколько взаимодействий между регистратором и системой. Использование связей «включает» с сценариями «Поиск велосипеда» и «Обработка запросов» гарантирует, что необходимые шаги по поиску информации о велосипеде и обработке запросов всегда выполняются. Связь «расширяет» с сценарием «Обслуживание списка клиентов» позволяет условно добавлять или обновлять данные клиента, обеспечивая гибкость в процессе выдачи велосипедов. Понимание этих связей помогает создать надежную и ориентированную на пользователя систему, эффективно соответствующую функциональным требованиям системы проката велосипедов Wheels.

Заключение

Диаграммы вариантов использованияявляются важными инструментами в процессе разработки программного обеспечения, особенно в области объектно-ориентированной разработки. Они предоставляют четкое и краткое визуальное представление о том, как пользователи (актеры) взаимодействуют с системой для достижения конкретных целей (вариантов использования). Определяя актеров, варианты использования и их взаимосвязи, разработчики могут эффективно моделировать и передавать функциональные требования системы.

В контексте системы проката велосипедов Wheels мы продемонстрировали, как создаватьдиаграмм вариантов использованиякоторые отражают взаимодействие между различными актерами (регистратор и администратор) и функциональностью системы (например, поддержание списков велосипедов и клиентов, обработка запросов, выдача велосипедов и обработка возвратов велосипедов). Мы также показали, как интегрировать связи типа «включает» и «расширяет» для представления общих и дополнительных поведений соответственно.

Диаграммы вариантов использования вместе с их описаниями служат основой для дальнейших разработочных мероприятий, включая создание других моделей UML и последующую реализацию системы. Следуя шагам, описанным в этом руководстве, разработчики могут убедиться, что у них полное понимание требований системы, и могут эффективно передавать эти требования заинтересованным сторонам.

В заключение, овладение созданием и интерпретациейдиаграмм вариантов использованияявляется критически важным для любого разработчика программного обеспечения, стремящегося создавать надежные, ориентированные на пользователя системы. С практикой эти диаграммы становятся незаменимыми инструментами для моделирования, документирования и проверки функциональных требований любого проекта программного обеспечения.

Эта статья также доступна на Deutsch, English, Español, فارسی, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese and Việt Nam