引言
用例圖是軟體工程與系統分析中的基本工具，用於從使用者的觀點捕捉並建模系統的功能需求。這些圖表以視覺方式呈現使用者（參與者）與系統之間的互動，有助於識別並記錄系統的行為與功能。
本文將解釋用例圖的關鍵概念，特別著重於「包含」與「擴展」關係，並以布告欄系統（BBS）為例，說明這些概念及其在需求建模中的實用性。
用例圖中的關鍵概念
1. 參與者
- 定義： 參與者代表與系統互動的使用者或外部系統。
- 範例： 在布告欄系統中，參與者為「會員」。
2. 用例
- 定義： 用例描述參與者與系統之間為達成特定目標而進行的具體互動。
- 組成部分： 用例名稱、簡要描述、參與的參與者、前置條件、後置條件、主要成功場景與替代場景。
- 範例： 在BBS中，用例包括「檢視布告欄清單」、「檢視項目清單」、「檢視詳細內容」、「上傳訊息」、「修改訊息」、「刪除訊息」以及「搜尋訊息」。
3. 用例圖
- 定義： 用例圖是參與者、用例及其關係的視覺化呈現。
- 元素： 參與者（以人形圖示表示）、用例（以橢圓形表示）以及關係（以線條表示）。
- 範例： BBS的用例圖顯示參與者「會員」與布告欄上訊息管理與檢視相關的多個用例之間的互動。
4. 關係
- 類型：
- 關聯： 連接參與者與用例的一條線，表示該參與者參與該用例。
- 包含：一種用例之間的關係，其中一個用例包含另一個用例的行為。
- 擴展：一種用例之間的關係，其中一個用例在特定條件下擴展另一個用例的行為。
- 泛化：一種參與者或用例之間的關係，其中一個參與者或用例是另一個的特化版本。
包含關係
定義
這個「包含」關係當一個用例包含另一個用例的行為時使用。這表示被包含的用例是基礎用例的必要部分。
BBS 中的範例
在看板系統中，用例「上傳訊息」、「修改訊息」、「刪除訊息」和「搜尋訊息」都包含「登入」用例。這表示要執行這些動作中的任何一個，成員必須先登入系統。
用途
「包含」關係有助於模組化用例並避免重複。透過包含「登入」用例，我們確保登入過程是這些動作的必要步驟，而無需在每個用例描述中重複登入步驟。
擴展關係
定義
這個「擴展」關係當一個用例在特定條件下向另一個用例添加行為時使用。這表示擴展的用例是基礎用例的可選部分。
BBS 中的範例
在 BBS 中，「擴展」關係的一個範例可能是「發送通知」用例，它擴展了「上傳訊息」用例。這表示在某些條件下，例如當訊息被上傳時，可能會向其他成員發送通知。
用途
「擴展」關係有助於捕捉可選行為和例外情況。它允許在不修改基礎用例的情況下增加額外功能，使系統更具彈性，能適應不同情境。
為何用例圖對需求建模有幫助
1. 以使用者為中心的方法
用例圖著重於使用者的觀點，確保系統能滿足使用者的需求與期望。透過識別參與者及其與系統的互動，我們可以設計出直覺且使用者友善的系統。
2. 清晰的需求
用例圖有助於以清晰且簡明的方式捕捉和記錄系統的功能需求。每個用例代表一個具體目標或功能，使系統需求更易於理解與管理。
3. 溝通工具
用例圖作為利益相關者、開發人員和使用者之間的溝通工具。它提供系統功能的視覺化呈現，確保所有人對系統行為與需求有共同的理解。
4. 识别缺口
透過分析使用案例，可以在開發過程的早期識別系統需求中的潛在缺口和不一致之處，並加以解決。這有助於建立更穩健且可靠的系統。
5. 測試案例
使用案例可用於推導測試案例，確保系統得到充分測試並符合指定需求。每個使用案例可轉化為一個或多個測試案例，涵蓋主要成功情境與替代情境。
結論
使用案例圖是一種強大的工具用於從使用者觀點理解、捕捉和記錄系統的功能需求。透過識別參與者、描述使用案例、建立使用案例圖，並分析使用案例，開發人員和利益相關者可確保系統符合使用者需求並提供所需功能。使用案例圖中的「包含」和「擴展」關係有助於模組化使用案例，避免重複，並捕捉可選行為與例外情況。
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