Теоретическая часть. Тема:Диаграммы Вариантов Использования (Use Case)

Лабораторная работа №2

Тема: Диаграммы Вариантов Использования (Use Case).

Цель: Научиться определять варианты использования и действующих лиц, строить Use Case диаграммы.

Теоретическая часть

Визуальное моделирование в UML можно представить, как некоторый процесс поуровневого спуска от наиболее обшей и абстрактной концептуальной модели исходной системы к логической, а затем и к физической модели соответствующей программной системы. Для достижения этих целей вначале строится модель в форме так называемой диаграммы вариантов использования (Use Case Diagram) (рис. 2.1). Для создания диаграмм вариантов использования пользуются таким инструментом как Use Case.

Этот вид диаграмм позволяет создать список операций, которые выполняет система. На таких диаграммах отображается совокупность вариантов использования (прецедентов) и отношений между ними. На диаграммах, главным образом, отображается поведение системы, то есть, что система будет делать, а не то, как она это будет делать. Часто этот вид диаграмм называют диаграммой функций, потому что на основе набора таких диаграмм создается список требований к системе и определяется множество выполняемых системой функций. Можно также встретить в литературе название – диаграмма прецедентов. Каждая такая диаграмма или, как ее обычно называют, каждый Use case – это описание сценария поведения, которому следуют действующие лица (Actors). Данный тип диаграмм используется при описании бизнес процессов автоматизируемой предметной области, определении требований к будущей программной системе. Отражает объекты системы и предметной области и задачи, ими выполняемые.

При разработке диаграммы вариантов использования необходимо:

· Определить общие границы и контекст моделируемой предметной области на начальных этапах проектирования системы.

· Сформулировать общие требования к функциональному поведению проектируемой системы.

· Разработать исходную концептуальную модель системы для ее последующей детализации в форме логических и физических моделей.

· Подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков системы с ее заказчиками и пользователями.

Из диаграммы Вариантов Использования можно получить довольно много информации о системе. Этот тип диаграмм описывает общую функциональность системы. Пользователи, менеджеры проектов, аналитики, разработчики, специалисты по контролю качества и все, кого интересует система в целом, могут, изучая диаграммы Вариантов Использования, понять, что система должна делать.

В языке UML пакет Варианты использования является подпакетом пакета Элементы поведения, специфицирующий понятия, при помощи которых определяют функциональность моделируемых систем. Базовые элементы этого пакета – вариант использования и актер.

Рис. 2.1. Диаграмма вариантов использования

Палитра инструментов диаграммы вариантов использования

Варианты использования . Конструкция или стандартный элемент языка UML вариант использования (Use Case) применяется для спецификации общих особенностей поведения системы или любой другой сущности предметной области без рассмотрения внутренней структуры этой сущности. Каждый вариант использования определяет последовательность действий, которые должны быть выполнены проектируемой системой при взаимодействии ее с соответствующим актером. Диаграмма вариантов может дополняться пояснительным текстом, который раскрывает смысл или семантику составляющих ее компонентов. Такой пояснительный текст получил название примечания или сценария.

Цель варианта использования заключается в том, чтобы определить законченный аспект или фрагмент поведения некоторой сущности без раскрытия внутренней структуры этой сущности. В качестве такой сущности может выступать исходная система или любой другой элемент модели, который обладает собственным поведением, подобно подсистеме или классу в модели системы. Примерами вариантов использования могут являться следующие действия: проверка состояния текущего счета клиента, оформление заказа на покупку товара, получение дополнительной информации о кредитоспособности клиента, отображение графической формы на экране монитора и другие действия.

Актёры (Действующие лица) . Актеры используются для моделирования внешних по отношению к проектируемой системе сущностей, которые взаимодействуют с системой и используют ее в качестве отдельных пользователей. В качестве актеров могут выступать другие системы, подсистемы проектируемой системы или отдельные классы. Каждый актер определяет некоторое согласованное множество ролей, в которых могут выступать пользователи данной системы в процессе взаимодействия с ней. В каждый момент времени с системой взаимодействует вполне определенный пользователь. Наиболее наглядный пример актера – конкретный пользователь системы со своими собственными параметрами аутентификации. Актеры взаимодействуют с системой посредством передачи и приема сообщений от вариантов использования. Сообщение представляет собой запрос актером сервиса от системы и получение этого сервиса. Это взаимодействие может быть выражено посредством ассоциаций между отдельными актерами и вариантами использования или классами. Кроме этого, с актерами могут быть связаны интерфейсы, которые определяют, каким образом другие элементы модели взаимодействуют с этими актерами. Абстрактными называются актёры, не имеющие экземпляров. Важно, что действующие лица находятся вне сферы действия того, что разрабатывается, и не подлежат контролю.

Спецификация. В Rational Rose у каждого создаваемого элемента диаграмм имеется окно спецификации (рис. 2.2), которое предназначено для документации элемента, задания ему нужных свойств и стереотипов.

В поле Name указывается имя нового элемента, в данном случае прецедента. Поля Stereotype и Rank задают стереотип и ранг элемента соответственно. Поле Documentation предназначено для ввода информации, поясняющей предназначение элемента диаграммы.

Рис. 2.2. Окно спецификации

Связи. В языке UML имеется несколько стандартных видов отношений между актерами и вариантами использования:

· Unidirectional Association – однонаправленная ассоциация. Показывает связь между актером и вариантом использования. Такую связь еще называют коммуникацией. Направление стрелки в данной связи указывает от кого исходит инициация взаимодействия. Отношение ассоциации является одним из фундаментальных понятий в языке UML и в той или иной степени используется при построении всех графических моделей систем в форме канонических диаграмм.

· Dependency or Instantiates – зависимость или наполнение. Отображает зависимость между вариантами использования. Можно создать два варианта:

· связь использования позволяет одному прецеденту использовать функции другого, абстрактного. Обозначается стрелкой с именем «Uses».

· связь расширения определяет взаимосвязь экземпляров отдельного варианта использования с более общим вариантом, свойства которого определяются на основе способа совместного объединения данных экземпляров. В метамодели отношение расширения является направленным и указывает, что применительно к отдельным примерам некоторого варианта использования должны быть выполнены конкретные условия, определенные для расширения данного варианта использования. Так, если имеет место отношение расширения от варианта использования А к варианту использования В, то это означает, что свойства экземпляра варианта использования В могут быть дополнены благодаря наличию свойств у расширенного варианта использования А. Изображается связь при помощи стрелки с именем «Extends».

Для добавления связи использования необходимо:

1. Выбрать кнопку Dependency or Instantiates на палитре инструментов.

2. При нажатой кнопке провести мышью от одного прецедента к другому.

3. Вызвать контекстное меню и выбрать в нем пункт Open Specification.

4. В открывшемся окне в поле Stereotype выбрать пункт Uses, если его нет, то введите его сами.

5. Для того чтобы сделать класс абстрактным установите флажок Abstract в том же окне спецификации. Активируйте ОК.

Для добавление связи расширения необходимо:

· Повторите предыдущие пункты 1 – 3 и 5.

· В поле Stereotype выберите пункт Extends и подтвердите действия кнопкой ОК.

Generalization – связи использования (обобщение). Показывает наследование между действующими лицами, то есть отображает то, что некоторое количество действующих лиц имеют общие черты. Отношение обобщения между вариантами использования применяется в том случае, когда необходимо отметить, что дочерние варианты использования обладают всеми атрибутами и особенностями поведения родительских вариантов. При этом дочерние варианты использования участвуют во всех отношениях родительских вариантов. Между отдельными актерами также может существовать отношение обобщения. Данное отношение является направленным и указывает на факт специализации одних актеров относительно других (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Установление связи использования

Для удаления связей необходимо:

· Выделить связь, которую вы хотите удалить.

· Пункт меню Edit Þ Delete from Model или сочетание клавиш Ctrl+D.

Добавление примечаний и заполнение документации. Примечания (Note) добавляются к диаграмме таким же способом, как и остальные элементы. Для того чтобы было понятно, к какому элементу относится примечание, их соединяют при помощи связи Anchor Note to Item.

При создании элементов диаграммы рекомендуется их документировать, чтобы в последствии можно было легко вспомнить, какую смысловую нагрузку несет на себе тот или иной элемент. Текст, для выделенного элемента диаграммы, печатается непосредственно в окне документации.