Отношения

Диаграмма вариантов использования

Стандарт UML: статические и динамические диаграммы

В настоящее время идет процесс представления UML в качестве стандарта ISO. Преимущества утверждения UML в качестве стандарта ISO очевидны: широкое признание языка, расширение рынка для поддерживающих его продуктов.

Диаграммы UML делятся на две группы — статические и динамические диаграммы.

Статические диаграммы представляют либо постоянно присутствующие в системе сущности и связи между ними, либо суммарную информацию о сущностях и связях, либо сущности и связи, существующие в какой-то определенный момент времени. Они не показывают способов поведения этих сущностей. К этому типу относятся диаграммы классов, объектов, компонентов и диаграммы развертывания.

Динамические диаграммы описывают происходящие в системе процессы.

UML выделяет девять типов диаграмм. При рассмотрении статических аспектов системы используются:

− диаграммы классов;

− диаграммы объектов;

− диаграммы компонентов;

− диаграммы развертывания.

Для работы с динамическими частями системы применяются:

− диаграммы прецедентов;

− диаграммы последовательности;

− диаграммы кооперации;

− диаграммы состояний;

− диаграммы деятельности.

Диаграмма вариантов использования не относится к архитектурным представлениям.

Диаграммы вариантов использования Use Case Diagram (диаграмма прецендентов) - показывают взаимодействия между вариантами использования и действующими лицами, отражая функциональные требования к системе с точки зрения пользователя.

Суть диаграммы вариантов использования состоит в следующем. Проектируемая система представляется в виде множества сущностей или актеров, взаимодействующих с системой с помощью вариантов использования.

Основными элементами являются:

− варианты использования или прецедент (use case);

− актерили действующее лицо (actor);

− отношениямежду актерами и вариантами использования (relationship).

Вариант использования представляет собой последовательность действий (транзакций), выполняемых системой в ответ на событие, инициируемое некоторым внешним объектом (действующим лицом).

Вариант использования описывает типичное взаимодействие между пользователем и системой и отражает представление о поведении системы с точки зрения пользователя. В простейшем случае вариант использования определяется в процессе обсуждения с пользователем тех функций, которые он хотел бы реализовать, или целей, которые он преследует по отношению к разрабатываемой системе.

Графически вариант использования (прецедент) обозначается на диаграмме эллипсом, внутри которого содержится его краткое название или имя в форме глагола с пояснительными словами (рис. 7.1).

Рисунок 7.1 – графическое изображение варианта использования

Цель варианта использования заключается в том, чтобы определить законченный аспект или фрагмент поведения некоторой сущности без раскрытия её внутренней структуры. В качестве такой сущности может выступать система или любой элемент модели, который обладает собственным поведением.

Правила использования вариантов использования:

− каждый вариант использования относится как минимум к одному действующему лицу;

− каждый вариант использования имеет инициатора;

− каждый вариант использования приводит к соответствующему результату (результату с «бизнес-значением»).

Варианты использования также могут взаимодействовать с другими вариантами использования.

Актер представляет собой любую внешнюю по отношению к моделируемой системе сущность, которая взаимодействует с системой и использует ее функциональные возможности для достижения определенных целей. При этом актеры служат для обозначения согласованного множества ролей, которые могут играть пользователи в процессе взаимодействия с проектируемой системой. Каждый актер может рассматриваться как некая отдельная роль относительно конкретного варианта использования.

Это может быть человек, техническое устройство, программа или любая другая система, которая служит источником воздействия на моделируемую систему.

Графически актер на диаграммах отображается фигурка человечка, под которой записывается имя актера с заглавной буквы (рис. 7.2).

Рисунок 7.2 – Графическое изображение актера

В некоторых случаях актер может обозначаться в виде прямоугольника класса с ключевым словом «актер» и обычными составляющими элементами класса. Имена актеров должны записываться заглавными буквами и следовать рекомендациям использования имен для типов и классов модели.

Примерами актеров могут быть: клиент банка, банковский служащий, продавец магазина, менеджер отдела продаж, пассажир авиарейса, водитель автомобиля, администратор гостиницы, сотовый телефон и другие сущности, имеющие отношение к концептуальной модели соответствующей предметной области.

Так как в общем случае актер всегда находится вне системы, его внутренняя структура никак не определяется. Для актера имеет значение только то, как он воспринимается со стороны системы.

Между элементами диаграммы вариантов использования могут существовать различные отношения, которые описывают взаимодействие экземпляров актеров и вариантов использования.

В языке UML существует несколько стандартных видов отношений между актерами и вариантами использования:

− ассоциации (association relationship);

− расширения (extend relationship);

− общения (generalization relationship);

− включения (include relationship).

Ассоциация устанавливает, какую конкретную роль играет актер при взаимодействии с экземпляром варианта использования.

На диаграмме вариантов использования отношение ассоциации обозначается сплошной линией между актером и вариантом использования (Рис. 7.3). Эта линия может иметь условные обозначения, такие как имя и кратность.

Рисунок 7.3 – Отображения отношения ассоциации

Кратность ( multiplicity) ассоциации указывается рядом с обозначением компонента диаграммы, который является участником данной ассоциации, и характеризует количество экземпляров данного компонента, которые могут выступать в качестве элементов данной ассоциации.

Кратность обозначается в форме одной или нескольких цифр и символа звездочка.

Для диаграмм вариантов использования наиболее распространенными являются четыре основные формы записи кратности отношения ассоциации:

1) целое неотрицательное число (включая 0).

Предназначено для указания кратности, которая является строго фиксированной для элемента соответствующей ассоциации. В этом случае количество экземпляров актеров или вариантов использования, которые могут выступать в качестве элементов отношения ассоциации, в точности равно указанному числу;

2) два целых неотрицательных числа, разделенные двумя точками.

Данная запись соответствует нотации для множества или интервала целых чисел, которая применяется в некоторых языках программирования для обозначения границ массива элементов. Эту запись следует понимать как множество целых неотрицательных чисел, следующих в последовательно возрастающем порядке;

3) два символа, разделенные двумя точками.

При этом первый из них является целым неотрицательным числом или 0, а второй - специальным символом «*», который обозначает произвольное конечное целое неотрицательное число, значение которого неизвестно на момент задания соответствующего отношения ассоциации;

4) единственный символ «*», который является сокращением записи интервала «0..*».

Если кратность отношения ассоциации не указана, то, по умолчанию, принимается значение равное 1.

Отношение расширения определяет взаимосвязь экземпляров отдельного варианта использования с более общим вариантом, свойства которого определяются на основе способа совместного объединения данных экземпляров.

Отношение расширения между вариантами использования обозначается пунктирной линией со стрелкой (вариант отношения зависимости), направленной от того варианта использования, который является расширением для исходного варианта использования. Данная линия со стрелкой помечается ключевым словом «extend» (расширяет) Рис.7.4.

Рисунок 7.4 – Изображения отношения расширения между вариантами использования

Вариант использования А “Оформление заказа” является базовым и может быть расширен вариантом использования Б “Предоставление скидки”, например, при наличие у покупателя скидочной карточки.

Отношение расширения отмечает тот факт, что один из вариантов использования может присоединять к своему поведению некоторое дополнительное поведение, определенное для другого варианта использования. Данное отношение включает в себя некоторое условие и ссылки на точки расширения в базовом варианте использования. Чтобы расширение имело место, должно быть выполнено определенное условие данного отношения. Ссылки на точки расширения определяют те места в базовом варианте использования, в которые должно быть помещено соответствующее расширение при выполнении условия.

Наличие такого отношения всегда предполагает проверку условия в точке расширения (extension point) в базовом варианте использования. Точка расширения может иметь некоторое имя и изображена с помощью примечания (рис.7.5).

Рисунок 7.5 – отношение расширения с точкой расширения

Особенности использования отношения расширения:

− один базовый вариант использования может иметь несколько точек расширения, с каждой из которых должен быть связан расширяющий вариант использования.

− один расширяющий вариант использования может быть связан отношением расширения с несколькими базовыми вариантами использования.

− расширяющий вариант использования может, в свою очередь, иметь собственные расширяющие варианты использования.

− на одной диаграмме вариантов использования не может быть замкнутого пути по отношению расширения.

Отношение обобщение (generalization) – показывает, что потомок наследует атрибуты и поведение своего прямого предка, т.е. один элемент модели является специальным или частным случаем другого элемента модели. Может применяться как для актеров, так для вариантов использования.

Графически отношение обобщения обозначается сплошной линией со стрелкой в форме не закрашенного треугольника, которая указывает на родительский вариант использования (рис. 7.6).

Рисунок 7.6 – Отношение обобщения

Вариант использования А называется предком (или родителем), а вариант использования Б – потомком (или дочерним) по отношению к А.

Потомок наследует все свойства и поведение своего родителя, а также может быть дополнен новыми свойствами и особенностями поведения.

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. В свою очередь, дочерние варианты могут наделяться новыми свойствами поведения, которые отсутствуют у родительских вариантов использования, а также уточнять или модифицировать наследуемые от них свойства поведения.

Применительно к данному отношению, один вариант использования может иметь несколько родительских вариантов. В этом случае реализуется множественное наследование свойств и поведения отношения предков. С другой стороны, один вариант использования может быть предком для нескольких дочерних вариантов, что соответствует таксономическому характеру отношения обобщения.

Особенности использования отношения обобщения:

− главной особенностью отношения обобщения является то, что оно может связывать между собой только элементы одного типа.

− один вариант использования может иметь несколько родительских вариантов использования (множественное наследование).

− один вариант использования может быть предком для нескольких дочерних вариантов использования (таксономический характер отношений).

Между отдельными актерами также может существовать отношение обобщения (рис.7.7)

Рисунок 7.7 – отношение обобщения между актерами

Данное отношение является направленным и указывает на факт специализации одних актеров относительно других.

Например, отношение обобщения от актера А к актеру В отмечает тот факт, что каждый экземпляр актера А является одновременно экземпляром актера В и обладает всеми его свойствами. В этом случае актер В является родителем по отношению к актеру А, а актер А потомком актера В. При этом актер А обладает способностью играть такое же множество ролей, что и актер В. Графически данное отношение также обозначается стрелкой обобщения.

В приведенном примере Кассир наследует все атрибуты своего предка Служащий банка, но может иметь свои индивидуальные, которые не изображены на рисунке.

Отношение включения между двумя вариантами использования указывает, что некоторое заданное поведение для одного варианта использования включается в качестве составного компонента в последовательность поведения другого варианта использования.

Графически отношение включения изображается пунктирной линией со стрелкой с ключевым словом <<include>> (рис.7.8).

Рисунок 7.8 – Отношение включения

Отношение включения, направленное от варианта использования А к варианту использования В, указывает, что каждый экземпляр варианта А включает в себя функциональные свойства, заданные для варианта В. Эти свойства специализируют поведение соответствующего варианта А на данной диаграмме.

Зависимый вариант использования (Б) называют – базовым, а независимый – включаемым (А).

Особенности использования отношения включения:

− Один базовый вариант использования может быть связан отношением включения с несколькими включаемыми вариантами использования.

− Один вариант использования может быть включен в другие варианты использования.

− На одной диаграмме вариантов использования не может быть замкнутого пути по отношению включения.

Интерфейсы диаграммы вариантов использования

Интерфейс (interface) служит для спецификации параметров модели, которые видимы извне, без указания их внутренней структуры. В языке UML интерфейс является классификатором и характеризует только ограниченную часть поведения моделируемой сущности. Применительно к диаграммам вариантов использования, интерфейсы определяют совокупность операций, которые обеспечивают необходимый набор сервисов для актеров.

На диаграмме вариантов использования интерфейс изображается в виде маленького круга, рядом с которым записывается его имя. В качестве имени может быть существительное или строка текста. Если имя записывается на английском языке, то оно должно начинаться с заглавной буквы I (ри. 7.9).

Рисунок 7.9 – Графическое изображение интерфейсов на диаграмме вариантов использования

Графический символ отдельного интерфейса соединяется на диаграмме сплошной линией или пунктирной линией со стрелкой с тем вариантом использования, который его поддерживает. Сплошная линия указывает, что связанный с интерфейсом вариант использования должен реализовывать все необходимые для него сервисы. Пунктирная линия со стрелкой означает, что вариант использования предназначен для спецификации только того сервиса, который необходим для реализации данного интерфейса.

Таким образом, интерфейс отделяет спецификацию операций системы от их реализации и определяет общие границы проектируемой системы.

Примечания диаграммы вариантов использования

Примечания (notes) в языке UML предназначены для включения в модель произвольной текстовой информации, имеющей непосредственное отношение к контексту разрабатываемого проекта. В качестве такой информации могут быть комментарии разработчика (например, дата и версия разработки диаграммы или ее отдельных компонентов), ограничения (например, на значения отдельных связей или экземпляры сущностей) и помеченные значения.

Графически примечания обозначаются прямоугольником с загнутым верхним правым углом. Внутри прямоугольника содержится текст примечания.

Примечание должно относиться к какому либо елементу диаграммы, если приметка относится к нескольким элементам то от нее проводятся несколько линий (рис. 7.10).

Рисунок 7.10 – Примечание

Если в примечании указывается ключевое слово «constraint», то оно является ограничением, налагаемым на соответствующий элемент модели.

Дата добавления: 2015-06-04