unit04-用例建模.pptx

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1、课程主讲人：unit04-用例建模用例图的基础知识用例图的基础知识1绘制用例图绘制用例图2项目任务项目任务知识目标知识目标l理解用例图的概念和作用l掌握参与者、用例、系统边界和关系等用例图组成要素的概念及基本知识l掌握用例图中的关联、泛化、包含、扩展等常见关系的基本知识l掌握用例描述的作用及常见的描述模板技能目标技能目标u 能够识别系统中的参与者u 能够识别系统中的用例，并对用例进行描述u 能够运用EA及其他建模工具软件绘制用例图任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务描述任务描述 用例图的概述用例图的概述 用例图的组成要素用例图的组成要素1.用例图的概述用例图的概述任务任务1：用

2、例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现用例图是从使用者的角度来描述软件系统的功能以及系统与使用者之间的交互。可视化地体现了系统外部的使用者（抽象称为参与者）和使用者在使用系统时系统为这些使用者提供的一系列的功能服务（抽象成为用例），并清晰地表示了参与者与参与者、用例与用例、参与者与用例等之间的关联关系。1.用例图的概述用例图的概述任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现1.用例图的概述用例图的概述任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现一幅用例图由参与者、用例、系统（系统边界）、以及他们之间的不同关系（如泛化、包含、扩展等）等4个组成

3、要素构成l 参与者：是与系统或用例进行交互的外部对象，可以是人或事物。l 用例：表示一个系统或组件（子系统）的不同功能单元，是参与者与系统进行交互的一组动作序列，系统执行这些动作序列为参与者产生一个可观察的结果。l 系统边界：表示构建的用例模型的应用范围，明确了系统的范围，区别了系统的外部和内部，决定了参与者。l 关系：描述了用例图中各组成要素之间的各种联系2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 参与者参与者（Actor，也称执行者

4、）是指与系统进行交互的系统外部的人（用户）或事物。“与系统交互”指参与者与系统之间消息的交换或传递，参与者向系统发送消息，系统向参与者返回信息。在UML中，参与者通常以一个小人形图形符号表示，参与者的名称写在小人的下方。2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 相对于某具体的用例或系统而言，参与者是外部实体。一个参与者可以是一个用例或多个用例的参与者。2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 参与者是人（用户），代表的是使用某个功能的一类人（用户），并不是特指某一个具体的

5、人（用户），是指一个角色，是一个集体概念l 参与者也可以是其他的计算机系统l 参与者也可以是某些进程2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 用例用例是一组动作序列的描述，系统通过执行这些动作将对用例的参与者产生可以看到的结果。用例从参与者的角度出发，是参与者期望系统具备的功能单元或系统服务，定义了系统的行为特征，表示一个系统功能单元、一个组件，甚至是一个类。在UML中，每个用例在所属的包里都有一个唯一的名称，通常用一个椭圆形的图形符号表示，用例名称写在椭圆下方或椭圆里面。2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础

6、知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 用例的特征（1）用例具有响应性（2）用例具备完整性（3）用例具有回执性l 用例描述的内容（1）用例的目标。描述用例的最终任务是什么，想得到什么结果，体现了用例的功能。（2）用例在什么情况下，被哪个参与者启动执行的。（3）参与者与用例之间的消息交互的过程，即参与者执行过程或步骤。描述用例的动作正常执行序列和异常执行序列。（4）用例执行完毕的标志。描述用例在什么情况下才能被看成是用例执行完毕，把结果值传给参与者2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 用例描述常用模板描述项描述项说明说明用例编

7、号用例编号用例的唯一标识符，通常可以命名格式为：用例的唯一标识符，通常可以命名格式为：UC-xxx用例名称用例名称名称能体现用户的意图或用例的目标，名称能体现用户的意图或用例的目标，“见名知义见名知义”，如，如“查询图书查询图书”用例简述用例简述对用例目标的概括性描述对用例目标的概括性描述参与者参与者列出用例的参与者，尤其是主要参与者列出用例的参与者，尤其是主要参与者前置条件前置条件启动该用例所需满足的前提条件；或执行该用例前系统必须所处的状态启动该用例所需满足的前提条件；或执行该用例前系统必须所处的状态后置条件后置条件该用例执行完毕后，将执行的动作或用例；或用例执行完毕后系统可能处该用例执行

8、完毕后，将执行的动作或用例；或用例执行完毕后系统可能处于的状态于的状态基本流程基本流程系统执行用例时具体的基本操作流程系统执行用例时具体的基本操作流程扩展点扩展点操作流程中可能发生的其他情况操作流程中可能发生的其他情况异常点异常点操作流程发生被中断等异常情况操作流程发生被中断等异常情况补充说明补充说明需要对用例进行补充性的说明事项需要对用例进行补充性的说明事项2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 系统边界系统是具有特定功能的有机整体，系统的范围大小是相对的，一个系统也可能包含用户需要的所有功能，也可能是一部功能的一个整体。如图书

9、管理系统是一个大系统，他也可以分为多个小的子系统（如读者管理子系统、借还子系统）。在UML图中，系统边界通常矩形来表示，矩形之内表示系统内部，矩形之外表示系统外部，系统名称写在矩形内部的上方，系统的用例画在矩形里面，参与者则画在矩形的外面。2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 关系-关联关系参与者与用例之间的关系称为关联关系，表示参与者与用例之间的通信交互.这种关系清晰的描述了系统的用例与哪些参与者进行交互，是双向的，也称为通信关

10、联（Communication Association）。一个参与者可以与多个用例之间有关联关系，一个用例也可以有多个参与者之间有关联关系。在UML图中，关联关系用不带基箭头（非定向关联）或带箭头的线段（定向关联）来表示。2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 关系-泛化关系泛化关系是将一般和特殊联系起来，类似于面向对象中的继承关系。在用例图中，泛化关系可用于用例与用例之间（也称用例泛化关系），也可用于参与者与参与者之间（也称参与者泛化关系）。在UML图中，用例间的泛化关系使用带空心箭头的实线表示，箭头的方向指向父用例。2.用例图

11、的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 关系-包含关系包含关系描述的是两个用例之间的关系，其中一个用例（称为基本用例）行为包含了另一个用例（称为包含用例）的行为。基本用例可以看到包含用例，并依赖于包含用例的执行结果，但二者不能访问对方的属性。在UML图中，包含关系用虚线箭头加来表示，箭头指向被包含的用例。2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 关系-包含关系通常在如下两种情况需要

12、用到包含关系。（1）当多个用例用到同一段功能行为时，则可以把这段共同的行为单独抽象成为一个用例，然后让其他用例来包含这一用例。2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 关系-包含关系通常在如下两种情况需要用到包含关系。（2）一个用例的功能太多，描述起来太过笼统和简单，以致功能不明晰，则可以使用包含关系把用例分解成多个被包含的用例。2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 关系-扩展关系在一定条件下，在已有的用例中添加新的行为，形成新的用例，该新用例称为扩展用例，原有的用例

13、称为基本用例。从扩展用例到基本用例的关系就是扩展关系，他说明了扩展用例定义的行为是如何插入到基本用例定义的行为中。扩展用例只有在基本用例中的某种条件满足时才能执行，如果没有基本用例的运行，扩展用例不能运行。然而，基本用例在执行时，扩展用例不一定执行，只有当条件满足时，扩展用例才能执行。在UML图中，扩展关系用虚线箭头加来表示，箭头指向被扩展的用例（即基本用例）2.用例图的组成要素用例图的组成要素任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-任务实现任务实现l 关系-扩展关系以高校图书管理系统为例，完成如下实训练习：以高校图书管理系统为例，完成如下实训练习：l 分析高校图书管理系统的参与者、用

14、例。分析高校图书管理系统的参与者、用例。l 举例说明泛化关系、包含关系和扩展关系。举例说明泛化关系、包含关系和扩展关系。l 举例说明泛化关系和包含关系的区别，包含关系和扩展举例说明泛化关系和包含关系的区别，包含关系和扩展关系的区别。关系的区别。任务任务1：用例图的基础知识：用例图的基础知识-课堂实训课堂实训任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务描述任务描述 识别参与者。根据识别参与者。根据“eshopeshop购物商城购物商城”系统的业务需求，确定系统涉系统的业务需求，确定系统涉及的参与者。及的参与者。 识别用例。以参与者需要实现的业务目标为中心，分析并确定系统识别用例。以参与者需要实现的业

15、务目标为中心，分析并确定系统包含哪些用例。包含哪些用例。 绘制用例图。根据已确定好的参与者、用例等组成要素，以及各要绘制用例图。根据已确定好的参与者、用例等组成要素，以及各要素之间的关系，绘制清晰的、直观的和规范的用例图。素之间的关系，绘制清晰的、直观的和规范的用例图。 用例描述。根据常用的用例描述模板，以文字方式详细描述系统中用例描述。根据常用的用例描述模板，以文字方式详细描述系统中的各个用例。的各个用例。1.识别参与者识别参与者任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现谁将使用系统的主要功能？谁将使用系统的主要功能？谁需要借助系统来完成日常的工作任务？谁需要借助系统来完成日常的工

16、作任务？系统需要从哪些人或其他系统中获得数据？系统需要从哪些人或其他系统中获得数据？系统将为哪些人或其他系统提供数据？系统将为哪些人或其他系统提供数据？系统控制的硬件设备有哪些？系统控制的硬件设备有哪些？系统需要与哪些外部系统交互？系统需要与哪些外部系统交互？谁对本系统产生的结果比较感兴趣？谁对本系统产生的结果比较感兴趣？谁负责系统运行的维护和管理工作？谁负责系统运行的维护和管理工作？1.识别参与者识别参与者任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（1）“eshop购物商城”系统的前台子系统主要实现了购物商城买方的功能。购物者可在购物系统上注册会员，通过系统的商品查询功能浏览或搜索

17、商品，然后选择合适的商品放入购物车中，同时可对购物车中的商品进行查看、修改和删除操作。对购物车中的商品进行选择和提交，生成订单，然后进行支付，完成购买任务。因此，可以采用“顾客顾客”代表购物过程中买方的顾客，是系统的一个重要参与者。1.识别参与者识别参与者任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（2）“eshop购物商城”系统的后台子系统主要实现了购物商城卖方的功能。当前台购物子系统的购物用户生成订单后，需要购物商城的工作人员对订单进行处理。除此之外，这些工作人员还需完成如下工作：对注册的会员信息进行管理；对商品和商品类别进行管理（如添加、修改和删除等管理操作）。因此，可以采用“普

18、通管理员普通管理员”代表卖方的后台管理工作人员，是系统的另一个重要参与者。1.识别参与者识别参与者任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（3）顾客生成订单后，需在线支付，这时可以通过银行系统、支付宝系统、财付通系统、微信支付等第三方系统来完成订单的货款支付。因此，可以采用“支付系统支付系统”代表外部系统，是系统的一个参与者。（4）除以上主要的业务功能外，“eshop购物商城”还有一些系统功能需实现。购物商城“普通管理员”的账户管理，例如对“普通管理员”的增加、修改、删除等功能；对商城的公告管理；购物商城的系统数据的备份和恢复等操作。因此，可以采用“系统管理员系统管理员”代表具有最

19、高权限的管理员来完成系统本身各方面的管理操作，是系统后台的又一个参与者。1.识别参与者识别参与者任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现2.识别用例识别用例任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现参与者希望系统能提供哪些功能，即参与者要求系统能参与者希望系统能提供哪些功能，即参与者要求系统能“做什么做什么”？参与者有何特定任务？参与者有何特定任务？参与者需要读取、产生、修改、删除或者存储系统的某些数据吗？如果参与者需要读取、产生、修改、删除或者存储系统的某些数据吗？如果是的话，参与者又是如何完成这些操作的？是的话，参与者又是如何完成这些操作的？是否存在影响系统的外部事件

20、？是否存在影响系统的外部事件？参与者是否会将外部的某些事件通知给系统？参与者是否会将外部的某些事件通知给系统？系统中发生的事件是否通知参与者？系统中发生的事件是否通知参与者？系统需要哪些输入系统需要哪些输入/ /输出？这些输入输出？这些输入/ /输出来自哪里或者到了哪里？输出来自哪里或者到了哪里？哪些用例是支持和维护系统的？哪些用例是支持和维护系统的？系统当前实现的问题是什么？系统当前实现的问题是什么？2.识别用例识别用例任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现序号用例名称用例说明1查询商品顾客可以搜索查询自己需要购买的商品信息2设置会员顾客可以注册会员、查看并修改个人会员资料信息

21、3登录系统已注册的顾客，可以通过会员账号登录购物商城系统4管理购物车顾客可以把选购的商品添加到购物车、修改购物车内商品数量、修改购物车内商品数量或清空购物车5管理订单顾客将已确定的购物车进行提交，生成订单；查询自己的订单（包括当前订单、历史订单）；支付订单；取消订单6浏览公告顾客可以浏览商城的公告7退出登录顾客购物完成后，关闭登录帐号从而退出登录eshop购物商城中与顾客相关的用例购物商城中与顾客相关的用例“设置会员”用例可以再细分为：注册会员、查看个人资料、修改个人资料等用例。“管理购物车”用例可以再细分为：添加商品到购物车、修改购物车内商品数量、删除购物车内商品、查看购物车等用例。“管理订

22、单”用例可以再细分为：生成订单、查询订单（询当前订单、历史订单）、支付订单、取消订单等用例。2.识别用例识别用例任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现eshop购物商城中与普通管理员相关的用例购物商城中与普通管理员相关的用例“管理商品类别”用例可以再细分为：添加商品类别、修改商品类别和删除商品类别等用例。“管理商品”用例可以再细分为：添加商品、修改商品和删除商品等用例。“处理订单”用例可以再细分为：查询订单、执行订单和查询订单详情等用例。序号序号用例名称用例名称用例说明用例说明1管理商品类别普通管理员实现对商品类别的添加、修改和删除2管理商品普通管理员实现对商品的添加、修改和删除

23、3处理订单普通管理员实现查询订单、执行订单、查询订单详情2.识别用例识别用例任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现eshop购物商城中与系统管理员相关的用例购物商城中与系统管理员相关的用例“管理普通管理员”用例可以再细分为：添加普通管理员、修改普通管理员、删除普通管理员等用例。“管理会员”用例可以再细分为：查询会员、查询会员详情、删除会员等用例。“管理公告”用例可以再细分为：添加公告、修改公告、删除公告、发布公告等用例。序号序号用例名称用例名称用例说明用例说明1管理普通管理员系统管理员实现对普通管理账户的添加、修改和删除2管理会员系统管理员实现查询会员、删除会员、查询会员详情3管

24、理公告系统管理员实现对商城公告的添加、修改、删除和发布4备份数据系统管理员实现对商城数据的备份操作5恢复数据系统管理员在商城系统出现异常时，利用备份的数据实现对商城数据的恢复操作2.识别用例识别用例任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现eshop购物商城中与支付系统相关的用例购物商城中与支付系统相关的用例序号序号用例名称用例名称用例说明用例说明1进入结算中心在结算中心，支付系统可以通过网银、支付宝、微信等第三方支付系统实现货款的支付3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现 创建项目和用例模型。创建项目和用例模型。 绘制参与者。绘制参与者。 绘制

25、用例。绘制用例。 绘制关系。绘制关系。 用包组织用例图用包组织用例图3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（1 1）创建项目和用例模型）创建项目和用例模型3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（2 2）添加用例图、绘制参与者）添加用例图、绘制参与者3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（2 2）添加用例图、绘制参与者）添加用例图、绘制参与者3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（3 3）绘制用例）绘制用例3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制

26、用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（3 3）绘制用例）绘制用例3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（3 3）绘制用例）绘制用例3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（3 3）绘制用例）绘制用例3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（4 4）绘制关系）绘制关系3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（4 4）绘制关系）绘制关系3.绘制用例图绘制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（4 4）绘制关系）绘制关系3.绘制用例图绘

27、制用例图任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现（4 4）用包组织用例图）用包组织用例图4.用例描述用例描述任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-任务实现任务实现用例编号UC-001用例名称添加商品用例简述普通管理员通过商城后台，在一个商品类别下添加一个商品参与者普通管理员前置条件普通管理员成功登录商城后台管理子系统后置条件在相应的商品类别下，能看到添加的商品，顾客也能在商城前台页面浏览到该商品基本流程1.商城工作人员打开eshop商城后台管理页面2.商城工作人员输入一个普通管理员账号和密码，点击“登录”按钮3.登录成功后，进入后台管理子系统4.进入商品管理页面5.在商品添加区域，选

28、择相应的商品类别，并输入商品的名称、描述、价格、库存数量、图片等商品的各种详细信息6.填写商品各种详细信息后，点击“添加”按钮7.添加成功后，出现“商品添加成功”提示信息扩展点2a.输入普通管理员账号或密码错误时，提示“账户或密码错误”等警告信息，自动清空错误的账户和密码，等待重新输入5a.点击“重置”按钮时，清空已填写的商品详细信息5b.点击页面其他链接，即中止当前“添加商品”用例的功能，跳转到相应的链接页面异常点2a. 系统登录时出现系统故障，例如网络故障、数据库服务器故障，系统弹出系统异常页面，提示“用户登录失败”信息6a. 添加商品时出现系统故障，例如网络故障、数据库服务器故障，系统弹

29、出系统异常页面，提示“商品添加失败”信息补充说明无任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-课堂实训课堂实训任务任务2：绘制用例图：绘制用例图-课堂实训课堂实训拓展实训拓展实训（1）绘制图书管理系统中与图书管理员相关的用例图）绘制图书管理系统中与图书管理员相关的用例图。（2）绘制图书管理系统中与系统管理员相关的用例图。）绘制图书管理系统中与系统管理员相关的用例图。单元总结单元总结关键知识关键知识l 用例图的概念和组成要素，以及用例建模在软件过程中的作用。用例图的概念和组成要素，以及用例建模在软件过程中的作用。l 参与者的概念、图形表示方法，以及对几种类型参与者的理解。参与者的概念、图形表示方法，以及

30、对几种类型参与者的理解。l 用例的概念、特征和图形表示方法。用例的概念、特征和图形表示方法。l 用例描述的作用，用例描述的内容及常见的描述模板格式。用例描述的作用，用例描述的内容及常见的描述模板格式。l 系统边界概念、作用和图形表示方法。系统边界概念、作用和图形表示方法。l 关联、泛化、包含和扩展等关系的概念及图形表示方法。关联、泛化、包含和扩展等关系的概念及图形表示方法。l 用例建模的注意事项。用例建模的注意事项。l 用例建模的步骤。用例建模的步骤。单元总结单元总结关键技能关键技能u识别系统中参与者的方法。识别系统中参与者的方法。u识别系统中用例的方法。识别系统中用例的方法。u对用例进行描述。对用例进行描述。u运用运用EAEA建模工具软件绘制各种参与者、用例和各种关系建模工具软件绘制各种参与者、用例和各种关系等组成要素，以及绘制用例图的详细操作。等组成要素，以及绘制用例图的详细操作。拓展训练拓展训练拓展拓展训练训练知识训练知识训练技能训练技能训练