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  • UML用例
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    2018-05-16 18:51:30

    UML(统一建模语言)是当前软件开发中使用最为广泛的建模技术之一,通过使用UML可以构造软件系统的需求模型(用例模型)、静态模型、动态模型和架构模型。UML通过图形和文字符号来描述一个系统,它是绘制软件蓝图的标准语言。熟练掌握UML建模技术是一个优秀的软件从业人员所必备的基本技能之一,越来越多的软件企业在招聘中也需要应聘者具备一定的UML知识基础和实践经验。

    作为UML的初学者,很多人也在尝试使用UML中的图形来描述一个软件系统,构造一个软件系统的蓝图。然而,在使用UML的过程中,一部分人并没有深入理解这些图的作用,以及这些图在绘制过程中的一些技巧。我将陆续通过几篇文章来帮助大家更快更好地学习UML,在软件项目中合理使用UML来提高软件开发效率并规范软件开发流程。

    在本文中我将结合库存管理系统来深入浅出地讲述UML建模中的第一个模型——需求模型的构造,即用例建模,包括如何绘制规范的用例图、如何编写简洁而又清晰的用例文档、以及怎样通过用例图和用例文档来构造软件系统的需求模型。

    在UML中,需求模型又称为用例模型,它主要用于描述系统的功能性需求,即软件可以实现的功能,如登录、注册、入库、出库、查看库存报表、增加员工信息等。常规的用例建模一般包括两个组成部分:绘制用例图和编写用例文档。

     

    1. 绘制用例图

    用例图是UML中比较简单的一种图形,它包含两个主要组成元素,分别是执行者(Actor)和用例(Use Case)。执行者又称为参与者或角色,用例又称为用况或案例。在用例图中,执行者用一个“小人”符号表示,用例用一个“椭圆”符号表示,因此用例图又有一个名字为“小人椭圆图”。最简单的用例图如下:

    在该用例图中,“仓库管理员”表示执行者,“入库”表示一个用例,即系统的一个功能。

     

    执行者是指直接和系统交互的一类事物,执行者主要有如下三类:

    (1) 直接使用系统的人,如使用一个库存管理系统的仓库管理员、仓储部经理等用户,仓库管理员可以通过系统进行入库和出库操作,仓储部经理可以通过系统查看各种报表,如库存报表、财务报表等;

    (2) 与该系统相关的其他系统,如在库存管理系统中如果涉及到付款操作,需要使用另一个软件——支付系统,此时支付系统就是库存管理的执行者之一;

    (3) 自动发生的事件,如时间、温度等自动事件,如果库存管理系统要求每晚零点执行一个数据汇总操作,此时时间就成为该操作的执行者。

    识别一个系统的执行者是用例建模的第一步,在识别出一个系统的执行者后,需要寻找系统的用例,即功能需求。用例是执行者对系统操作的一个动作序列,每一个用例对应执行者对系统的一个完整操作流程。如库存管理系统中,仓库管理员可以登录系统,可以进行入库、出库等操作,在这里登录、入库、出库都是用例,它们都对应系统所提供的一个功能。执行者通过执行用例来完成相应的工作。用例体现了执行者和软件系统的交互过程,因此只用一个简单的“椭圆”来表示用例太过简单,对于每一个用例,需要编写一个详细的用例文档,在下一节将介绍如何编写用例文档。


      转自 刘伟博客

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    - 扩展 如果一个用例明显地混合了两种或者两种以上的不同场景,即根据情况可能发生多种分支,则可以将这个用例分为一个基本用例和一个或多个扩展用例,这样可能会使描述更加清晰。扩展用例为基用例添加新的 行为。
     
    - 包含 当可以从两个或两个以上的用例中提取公共行为时,应该使用包含的关系来表示它们。其中这个提取出来的公共用例成为抽象用例,而把原始用例成为基本用例或基础用 例。
     
    - 泛化 当多个用例共同拥有一种类似的结构和行为时,可以将他们的共性抽象成为父用例,其他的用例作为泛化关系的子用例
     
     
     
     
    通过以上的用例图可以看出用例还能这样画,是不是表达清晰很多了。
    展开全文
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    2013-11-19 21:15:12
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  • 论述UML用例图之间的关系,对用例图进行详细说明。
  • UML用例文档

    2013-04-13 21:08:00
    UML用例文档,可以帮助编写完整详细的用例文档。学习用例的有效参考。
  • 继承 1、父用例和子用例是一般和特殊关系 2、子用例是父用例的特殊实现方式 3、类似于抽象类和子类 ...包含(include)的父用例是切切实实存在的,并不是被抽象出来的用例,这是用例的include与用例的继承的最

    继承

    1、父用例和子用例是一般和特殊关系

    2、子用例是父用例的特殊实现方式

    3、类似于抽象类和子类

    包含(include)

    1、基本用例是被包含子用例的功能之和

    2、基本用例执行时,被包含的子用例一定执行

    3、类似于过程(方法)的调用

    下面通过一个例子来形象的说明它们之间的区别

    如下图:你觉得它们之间是什么关系呢?

    是继承:

    还是包含:

    显然,继承才是正确答案。

    包含(include)的父用例是切切实实存在的,并不是被抽象出来的用例,这是用例的include与用例的继承的最大区别。如:管理菜式

    继承的父用例往往是抽象出来的,不可能被具体执行的用例。如:用户是不可能执行“查询”用例,而是“查询员工信息”、“查询部门信息”、“查询薪金信息”中的其一。

     

     

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  • UML中通过用例驱动的方式来一步一步获取对现实世界的理解。 一般我们通过如下三个用例建模步骤来获取对现实世界问题的认知,然后将其转化为计算机世界的实现,主要有如下三个步骤: 业务用例建模 概念用例建模 ...

    在面向对象软件开发的过程中,针对复杂系统,我们一般会先进行相关建模来了解现实世界问题,通过抽象方法,建立模型来表征现实世界,获得对现实事物本身的理解,然后将这些理解到的知识概念化,并将这些逻辑概念组织起来,形成对所观察事务的内部结构和工作原理便于理解的表达。在UML中通过用例驱动的方式来一步一步获取对现实世界的理解。

    一般我们通过如下三个用例建模步骤来获取对现实世界问题的认知,然后将其转化为计算机世界的实现,主要有如下三个步骤:

    • 业务用例建模
    • 概念用例建模
    • 系统用例建模

    业务用例建模

    业务用例建模早于需求工作。一般我们常说的需求,或者常说的需求规格说明书指的是系统需求,是指将要搭建的系统需要实现的功能契约,是与计算机世界紧密关联的,仅仅是要在计算机世界实现的一部分业务需求,这部分需求来源于业务需求,业务需求不仅仅是系统需求,还有一部分需求可能是计算机无法实现的,而是人工实现的。业务需求是面向现实世界的,而系统需求则是面向计算机世界的
    业务模型是想为现实世界中客户的真实业务建立模型,能够让我们与客户在业务理解上达成共识,这时候是不需要考虑计算机世界的。
    业务模型要准确而完备的描述客户的业务,而系统用例可能只是业务的部分或者其中的一环。
    在一些比较复杂的场景下,如果不建立业务模型,那么真实的业务链可能就不完整。

    业务用例建模主要包含如下内容:

    • 业务用例视图,包含业务主角和业务用例
    • 业务用例场景,说明业务用例的执行过程,业务主角是如何使用业务完成业务目标
    • 业务用例规约,针对每一个业务用例编写,说明业务用例的使用者、目标、场景、相关业务规则、相关业务实体
    • 业务规则,必须遵守的法规、惯例,也有可能是操作规范、约束机制等
    • 业务对象模型,描述业务模型中的关键独享
    • 业务用例实现图
    • 业务用例实现场景,针对每个业务用例实现,说明该实现方式的步骤,与业务用例场景类似,但是更为明确
    • 包图,组织业务用例
      可以通过活动图、时序图、协作图,发下业务用例场景
      完整的业务用例模型如下:
      在这里插入图片描述

    概念用例建模

    当系统规模比较庞大复杂时,这时候一般业务用例的粒度会比较粗,但是系统用例的粒度一般比较小,我们要将粗粒度的业务用例转换成较细的系统用例,这时候一般比较困难,而如果将业务用例的粒度弄得比较细,业务用例的数据又会激增。
    这时候我们通过概念用例建模对粗粒度的业务用例进行相关的分析,找到关键、核心的工作单元,针对这些关键核心工作单元来建立模型以便简化业务

    通过概念用例建模,我们得到比较核心重要且粒度相对细一些的用例模型,这个模型能够帮助我们从业务用例模型过度到系统用例模型。另外这个模型也能够帮助我们建立业务架构(如果需要)

    概念用例建模主要包含如下内容:

    • 概念用例分析,从业务用例模型中挑选出重要的和典型的业务用例场景,从中分析相关概念用例如何实现这些业务用例场景
    • 分析类视图,从概念分析过程中,抽象出分析类的静态关系,得到的分析类将是我们理解系统实现的第一步
    • 分析场景,使用分析类绘制对象交互图,从对象的角度去实现概念用例分析场景

    概念用例可以通过这几种方式获得:1. 观察所有的业务用例场景,发现那种在不同的业务用例场景中多次出现 2. 通过客户分析获取对客户来说最重要的一些业务实体,然后了解这些业务实体可能进行的操作来获得备选用例 3. 通过绘制概念用例分析来检验备选的概念用例

    我们通过分析业务用例得到概念用例,然后通过活动图、时序图、协作图对概念用例进行分析,根据分析结果,在集合鲁棒图、时序图、协作图、状态图,得到用例实现
    完整的概念用例模型如下:
    在这里插入图片描述

    系统用例建模

    系统建模就是我们常说的需求获取,系统用例也可以省去系统二字,就是我们常说的用例。用例模型定义为系统既定功能及系统环境的模型,可以作为客户和开发人员之间的契约。

    如果需求分析是从业务用例模型开始,那么到系统用例模型应该有足够信息来源来获取系统用例,如果没有业务用例建模,而是直接从系统用例建模开始,那么系统用例模型将从涉众请求开始,将涉众请求直接转化为用例模型。

    系统用例模型主要内容如下“

    • 业务用例,在系统用例模型中使用精华关系连接到业务用例,表明软件过程的可追溯性,说明哪些系统用例是从哪些业务用例演化出来的,如果没有业务用例建模过程,不需要
    • 概念用例,作为从业务用例到系统用例的过度,概念用例只能起到获取用例的指导作用
    • 系统用例视图,包括参与者、用例,是系统功能性需求的高层视图
    • 系统用例规约,采用文档形式描述参与者如何启动和终止用例,参与者如何使用用例完成目标,用例执行的事件流,相应的规则等内容
    • 补充规约,说明与用例相关的非功能性需求
    • 系统用例规则
    • 系统用例实现
    • 系统用例场景,描述参与者如何与计算机交互达成目的,可使用交互图描述
    • 分析对象,用例场景中代表计算机逻辑的概念化产物

    获取用例:
    通过业务用例建模能够大致推导出来系统用例,通过分析业务用例场景,尤其是活动图(通过永道,能够发现业务主角和业务工人的职责活动),然后在进行如下操作:

    • 排除用例,如果参与者不需要使用计算机,那么可以排除这个候选用例
    • 合并用例,如果用例的结果相似,可以考虑合并这些候选用例
    • 抽象用例,通过分析归纳业务用例场景,发现一些用例中存在一些相同的过程,可以抽象出一个描述这些相同行为的用例
    • 补充用例,增加与业务实现无关,但是对系统运行必须的非业务需求,如备份系统数据等

    完整的系统用例模型如下:
    在这里插入图片描述

    粒度选择

    业务建模阶段,用例的粒度以每个用例能够说明一件完整的事情为宜,可以描述一项完整的业务流程

    概念建模阶段,用例的粒度以每个用例能够描述一个完整的事件流为宜,可以描述一项完整业务流程中的一个步骤

    系统建模阶段,用例的视角是针对计算机的,用例以一个用例能够描述操作者与计算机一次完整的交互为宜,另外一个参考的粒度是用例的开发工作量在一周左右为宜

    不论粒度如何选择,必须把握在同一个需求阶段,所有的用例粒度是同一个量级的

    另外,需要着重强调一点,粒度选择的本质还是边界认定不同而产生的,如果对选择粒度感到困难或者同一个阶段的粒度大小不一致情况,应该确认是否选择一个正确的边界并随时检察是否越过了边界

    在我们进行用例建模的时候一定要注意边界的选择,我们说的用例的粒度必须是在同一个边界下说的。在对大型复杂需求分析的时候,我们首先可以将边界设置为整个业务,然后通过这个边界,我们分析内部逻辑,抽象识别出一些模块,然后在对这些模块使用边界,这时候,一个模块就是一个边界,我们在这这个边界内部进行分析。

    在概念业务用例建模的时常用的是使用鲁棒图或者说分析类,主要如下几个元素构成:

    • 边界类
    • 控制类
    • 实体类

    最后来聊聊领域建模.

    领域模型,通过抽象现实世界当中的事物,以概念年化的手段用模型定义下来,是将领域概念以可视化的方式抽象成模型,不仅关注重要的领域概念,还刻画了领域概念之间的关系。

    领域建模与用例驱动的思路正好相反,用例驱动都是由表及里,先通过外在的、可见的业务来慢慢分析发现内在的机制。
    而领域建模则相反,是通过分析内在的机制,在实现外在的表现,需要团队必须有相应领域的资深专家,从需求中找出体现业务本质的事务、规则、结构,赌气进行建模,定义出业务运行的规律和原理,在这个基础上再去搭建具体的程序设计。

    领域模型推导:
    在这里插入图片描述

    注:本文绝大部门分来自Thinking In UML 第二版。

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