UML学习笔记——用例图

柔光的暖阳◎ 2022-12-28 14:16 847阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  用例图
 *  用例图的概念
 *  用例图的基本思想
 *  用例图的作用
 *  用例图的构成
 *   *  用例图的构成元素
     *   *  参与者
         *   *  什么是参与者？
             *  参与者的种类
         *  用例
         *   *  用例的名称:
             *  用例规约(Use Case Specification)
     *  用例图的关系
     *   *  关联关系
         *  包含关系
         *   *  使用包含关系的情形
         *  扩展关系
         *   *  使用扩展用例的情形
             *  扩展点
         *  泛化关系
         *   *  参与者间的泛化关系
     *  用例描述和建模过程
     *  用例描述一般包含的方面
     *   *  用例名称
         *  标识符\[可选\]编号
         *  参与者\[可选\]
         *  简要说明
         *  前置条件
         *  后置条件
         *  扩展点
         *  基本事件流(主事件流)
         *  其它事件流(扩展事件流，错误事件流)
     *  用例建模过程

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# 用例图 #

UML中的用例图的相关知识。

# 用例图的概念 #

用例是一种\***描述系统需求**的方法，使用用例的方法来描述系统需求的过程就是用例建模。

# 用例图的基本思想 #

用例图是从**用户角度**来描述系统功能的，只关心系统所能提供的服务，并不需要了解系统的内部结构和设计细节

# 用例图的作用 #

作为整个系统开发过程中的开发依据，指导和驱动其它模型。**用例驱动的软件开发**

# 用例图的构成 #

*  用例图用于定义系统的功能需求，描述了系统的参与者与系统提供的用例之间的连接关系。

## 用例图的构成元素 ##

（1）参与者（Actor） （活动者、角色）

（2）用例（Use Case）

（3）关系（Relationship ）

（参与者与参与者之间的关系，参与者与用例之间的关系，用例之间的关系）

![1][]

### 参与者 ###

*  参与者（actor） 是系统外部与系统直接交互的事物，也称为活动者。

![2][]

参与者参与用例的执行过程。

*  每个参与者可以参与一个或多个用例，每个用例可以被多个参与者使用。
 *  参与者是由参与用例时所担当的**角色**来表示。

#### 什么是参与者？ ####

参与者的特征是其作为外部用户与系统发生交互。

#### 参与者的种类 ####

![3][]

(1)与系统直接交互的真实的人

(2) 与系统直接交互的其它系统:与系统进行信息交换的计算机外部设备、数据库系统，其它软件系统等。

(3)一些可以运行的进程：时间(经过一段时间或到达某一个时间点，触发系统中某个事件时，时间就是参与者)

### 用例 ###

用例是外部可见的系统功能单元，是对功能需求的描叙。

#### 用例的名称: ####

①简单名

②路径名:指出用例所在的包

![4][]

#### 用例规约(Use Case Specification) ####

(用例描述、用例说明)

针对每一个用例都应该有一个用例规约文档与之相对应，该文档描述用例的细节内容，例如描述参与者与系统交互实现用例功能的事件流。

## 用例图的关系 ##

关联（association）

![5][]

包含（include）

![6][]

扩展（extend）

![7][]

泛化（generalization）

![8][]

**注意:**

*  **关联指参与者与用例之间的关系**
 *  **包含、扩展、泛化指用例之间的关系**
 *  **泛化即可以用于参与者之间的关系，也能用于用例之间的关系。**

### 关联关系 ###

*  表示参与者与用例之间进行通信。
 *  每个用例都有参与者关联，除了包含和扩展用例。
 *  一个参与者可以访问多个的用例，一个用例可以被多个参与者访问。
 *  关联关系可以是单向的，也可以是双向的。

![9][]

### 包含关系 ###

*  一个用例可以包含其它用例具有的行为，并把它作为自身行为的一部分，称为**包含依赖关系。**

![10][]

*  **基用例**把**被包含的用例**行为作为自身行为的一部分。

例如：

![11][] ![12][]

**注意：**

*  箭头方向由基用例指向被包含的用例，被包含用例如果不存在了，基用例就不完整了。
 *  **执行基用例时，每次都必须调用被包含的用例。**
 *  **被包含的用例也可以单独执行。**

![13][]

#### 使用包含关系的情形 ####

*  如果两个以上用例有大量一致的功能，可以将一致的功能抽取到另一个用例中，其它用例和这个用例建立包含关系。------体现复用
 *  一个用例的功能太多太复杂时，可以将功能分解成小功能小用例，然后使用包含关系。------功能分解

![14][]

### 扩展关系 ###

*  一个用例在一定条件下(扩展点)扩展另一个用例的功能，构成新用例，称为**扩展用例**，被扩展的用例称为**基用例**。
 *  **扩展用例**被定义为**基用例**的增量
 *  **扩展用例依赖于基用例**。

![15][]

注意：

*  基用例本身是一个完整的用例，可以单独执行，**在每次执行基用例时，扩展用例不是每次都被执行。**
 *  **扩展用例本身不是完整独立的用例，无法单独执行，**扩展用例的执行必须依赖于基础用例。

![16][]

#### 使用扩展用例的情形 ####

UML提供了扩展点来为基用例扩展新的行为。

#### 扩展点 ####

扩展点的定义：基础用例中的一个或多个位置，在该位置会衡量某个条件以决定是否启用扩展用例。

*  一旦基用例中扩展点给出条件满足，则扩展用例将被执行。

![17][]

*  一个用例可以有多个扩展点，每个扩展点也可以出现多次。
 *  扩展关系为分支处理、异常处理、构建灵活的系统架构提供了一种非常有效的方法。

### 泛化关系 ###

体现一般和特殊之间的关系。

用例之间可以泛化，参与者之间也可以泛化。

*  **子用例表示父用例的特殊形式，通过插入额外的步骤或细节步骤，子用例特化父用例**。

![18][]

![19][]

#### 参与者间的泛化关系 ####

*  在用例图中，使用泛化关系来描述多个参与者之间的公共行为。

![20][]

例如：

![21][]

## 用例描述和建模过程 ##

●**用例图**描述参与者和系统功能之间的关系，但是它缺乏描述系统行为的细节。

●**用例描述**用来更详细地描述用例的功能。

●**用例描述**常以**书面文档**的方式进行表达，可以使用 **文本方式进行文字描述，也可以使用图形的方式可视化描述，例如活动图有助于描述复杂用例实现的决策流程，状态转移图有助于描述与状态相关的系统行为，顺序图适合于描述基于时间顺序的消息传递。**

## 用例描述一般包含的方面 ##

在UML中对用例的描述并没有硬性规定，但一般情况下用例描述

应包括以下几个方面:

### 用例名称 ###

表明用例的用途，如上面示例中的“借阅图书”、“归还图书”，

### 标识符\[可选\]编号 ###

惟一标识符一个用例，如“UC200601”。这样就可在项目的其他元素(如

类模型)中用它来引用这个用例。

### 参与者\[可选\] ###

与此用例相关的参与者列表。尽管这则信息包含在用例本身当中，但在没

有用例图时，它有助于增加对该用例的理解。

### 简要说明 ###

对该用例进行说明，描述用例作用。注意语言简要，使用自然语言。

### 前置条件 ###

一个条件列表。前置条件描述了用例之前系统必须满足的条件。如果条件不满足，则用例不会被执行。

**例如:借阅图书用例**

**前置条件:学生出示的借书证必须是合法的借书证。**

### 后置条件 ###

后置条件在用例成功完成后得到满足，它提供了系统的部分描述。用例结束后，系统处于什么状态。

**例如:借阅图书用例**

**后置条件:借书成功，则返回该学生借阅信息;结束失败，则返回失败的原因。**

### 扩展点 ###

如果包括扩展用例，则写出扩展用例在什么情况下使用。应该在编写事件流的同时编写。

### 基本事件流(主事件流) ###

描述当各项工作都正常进行时用例的工作方式。

事件流描述了用户和执行用例之间交互的每一步。.

事件流是将个别用例进行合适的细化任务。

**可以发现原始用例图遗漏的内容。**

### 其它事件流(扩展事件流，错误事件流) ###

在变更工作方式、出现异常或发生错误的情况下所遵循的步骤

![22][] ![23][]

例如：

![23][23 1] ![25][]

## 用例建模过程 ##

■捕获需求;

■确定系统的边界范围，找出系统外部的参与者和外部系统;

■确定每-一个参与者所希望的系统行为，命名用例;

■把公共系统行为分解为新用例，供其他用例引用;

■把一些变更的行为分解为扩展用例;

■编制用例的脚本;**编写用例描述**

■绘制用例图;

■把特殊情况的用例画成单独的子用例图。

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[2]: /images/20221120/8d96b6fbca5d44b7a21a68bfd54da8a5.png
[3]: /images/20221120/07e122e8623246b3a2eb9ef748afc0e3.png
[4]: /images/20221120/2f6f1e79b44e4444bd0a950762bf7bc9.png
[5]: /images/20221120/f09bf87100784cbab67b21b63fcd27e9.png
[6]: /images/20221120/7e6fbadd5bd24d1aa96e1137d53f5255.png
[7]: /images/20221120/68698e48466e4cda891d85dfcb18b2cf.png
[8]: /images/20221120/e0294127d4f140cd89cfa65f5fed4b12.png
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[10]: /images/20221120/66e8e98b5fcd4ef99baf555499bc2d24.png
[11]: https://s1.ax1x.com/2020/04/17/JVh37t.png
[12]: /images/20221120/8d61f4c71838400c92c4a9040f249053.png
[13]: /images/20221120/a859d203f12f401396634674e297399c.png
[14]: /images/20221120/bada879d8cca410fb7c9688ea136fb88.png
[15]: /images/20221120/3bb35bb5afcb4fb49e4fdacbadfa0d36.png
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[18]: /images/20221120/237125d0d81044659f2542b50823cab3.png
[19]: /images/20221120/da6facbcf4b64f118d297cf29283046c.png
[20]: /images/20221120/4575576c3fd54158aa862bbe7970be22.png
[21]: /images/20221120/1d64361a48db4d309822ac73dc21d7ed.png
[22]: https://s1.ax1x.com/2020/04/17/JVhyNV.png
[23]: /images/20221120/b178cabd38c047d580a2c6aaed73642d.png
[23 1]: https://s1.ax1x.com/2020/04/17/JVh6hT.png
[25]: /images/20221120/81e5251b97244e3c87a9056e17545d0c.png