Лекция 5. Диаграмма вариантов использования (use case diagram)

Диаграмма вариантов использования (use case diagram)

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), которая описывает функциональное назначение системы или, другими словами, то, что система будет делать в процессе своего функ­ционирования. Диаграмма вариантов использования является исходным концептуальным представлением или концептуальной моделью системы в процессе ее проектирования и разработки.

Разработка диаграммы вариантов использования преследует цели:

- 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.

Суть данной диаграммы состоит в следующем: проектируемая система пред­ставляется в виде множества сущностей или актеров, взаимодействующих с системой с помощью так называемых вариантов использования. При этом актером (actor) или действующим лицом называется любая сущность, взаи­модействующая с системой извне. Это может быть человек, техническое устройство, программа или любая другая система, которая может служить источником воздействия на моделируемую систему так, как определит сам разработчик. В свою очередь, вариант использования (use case) служит для

описания сервисов, которые система предоставляет актеру. Другими слова­ми, каждый вариант использования определяет некоторый набор действий, совершаемый системой при диалоге с актером. При этом ничего не говорится о том, каким образом будет реализовано взаимодействие актеров с системой.

Примечание

Рассматривая диаграмму вариантов использования в качестве модели систе­мы, можно ассоциировать ее с моделью черного ящика". Действи­тельно, подробная детализация данной диаграммы на начальном этапе проек­тирования скорее имеет отрицательный характер, поскольку предопределяет способы реализации поведения системы. А согласно рекомендациям RUP именно эти аспекты должны быть скрыты от разработчика на диаграмме вари­антов использования.

В самом общем случае, диаграмма вариантов использования представляет собой граф специального вида, который является графической нотацией для представления конкретных вариантов использования, актеров, возможно некоторых интерфейсов, и отношений между этими элементами. При этом отдельные компоненты диаграммы могут быть заключены в прямоугольник, который обозначает проектируемую систему в целом. Следует отметить, что отношениями данного графа могут быть только некоторые фиксированные типы взаимосвязей между актерами и вариантами использования, которые в совокупности описывают сервисы или функциональные требования к мо­делируемой системе.

Как было отмечено в главе 3, рациональный унифицированный процесс разработки модели сложной системы представляет собой разбиение ее на составные части с минимумом взаимных связей на основе выделения паке­тов. В самом языке UML пакет Варианты использования является подпакетом пакета Элементы поведения. Последний специфицирует понятия, при помощи которых определяют функциональность моделируемых систем. Элементы пакета вариантов использования являются первичными по отно­шению к тем, с помощью которых могут быть описаны сущности, такие как системы и подсистемы. Однако внутренняя структура этих сущностей никак не описывается. Базовые элементы этого пакета — вариант использования и актер. С этих понятий мы и приступим к изучению диаграмм вариантов использования.

Вариант использования

Конструкция или стандартный элемент языка UML вариант использования 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.

Отдельный вариант использования обозначается на диаграмме эллипсом, внутри которого содержится его краткое название или имя в форме глагола с пояснительными словами (рис. 4.1).

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.

Каждый вариант использования соответствует отдельному сервису, который предоставляет моделируемую сущность или систему по запросу пользователя (актера), т. е. определяет способ применения этой сущности. Сервис, кото­рый инициализируется по запросу пользователя, представляет собой закон­ченную последовательность действий. Это означает, что после того как сис­тема закончит обработку запроса пользователя, она должна возвратиться в исходное состояние, в котором готова к выполнению следующих запросов.

Варианты использования описывают не только взаимодействия между поль­зователями и сущностью, но также реакции сущности на получение отдель­ных сообщений от пользователей и восприятие этих сообщений за предела­ми сущности. Варианты использования могут включать в себя описание особенностей способов реализации сервиса и различных исключительных ситуаций, таких как корректная обработка ошибок системы. Множество ва­риантов использования в целом должно определять все возможные стороны ожидаемого поведения системы. Для удобства множество вариантов исполь­зования может рассматриваться как отдельный пакет.

С системно-аналитической точки зрения варианты использования могут применяться как для спецификации внешних требований к проектируемой системе, так и для спецификации функционального поведения уже сущест­вующей системы. Кроме этого, варианты использования неявно устанавли­вают требования, определяющие, как пользователи должны взаимодейство­вать с системой, чтобы иметь возможность корректно работать с предостав­ляемыми данной системой сервисами.

Примечание

Каждый выполняемый вариантом использования метод реализуется как неде­лимая транзакция, т. е. выполнение сервиса не может быть прервано никаким другим экземпляром варианта использования.

Применение вариантов использования на всех уровнях диаграммы позволя­ет не только достичь требуемого уровня унификации обозначений для пред­ставления функциональности подсистем и системы в целом, но и является мощным средством последовательного уточнения требований к проектируе­мой системе на основе поуровневого спуска от пакетов системы к опера­циям классов. С другой стороны, модификация отдельных операций класса может оказать обратное влияние на уточнение сервиса соответствующего варианта использования, т. е. реализовать эффект обратной связи с целью уточнения спецификаций или требований на уровне пакетов системы.

В метамодели UML вариант использования является подклассом классифи­катора, который описывает последовательности действий, выполняемых от­дельным экземпляром варианта использования. Эти действия включают из­менения состояния и взаимодействия со средой варианта использования. Эти последовательности могут описываться различными способами, вклю­чая такие, как графы деятельности и автоматы.

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.

Дата добавления: 2014-01-07