4

4. UML. Диаграмма вариантов использования и правила ее построения. Пример.

Модель вариантов использования включает диаграммы вариантов использования и соответствующие сценарии, описывает функциональные требования к системе и ее поведение при взаимодействии с пользователями.

Все диаграммы языка являются графами специального вида, содержат вершины (геометрические фигуры), связанные ребрами (дугами). Связи обозначаются различными линиями на плоскости, внутри фигур пишется текст, около вершин и связей могут изображаться некоторые графические символы.

В целом процесс объектно-ориентированного проектирования происходит в соответствии с основными принципами структурного системного анализа: нисходящее проектирование с построением иерархии диаграмм, постепенно переводящих нас с уровня на уровень: концептуальный – логический – физический (реализация).

Диаграммой самого верхнего уровня является диаграмма вариантов использования системы в целом. Именно она является исходным концептуальным представлением системы и строится с целью:

· определить общие границы и контекст моделируемой предметной области;

· сформировать общие требования к функциональному поведению и

интерфейсу системы;

· подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков и заказчиков - пользователей системы.

Точка зрения модели: внешний пользователь системы. В диаграмму вариантов использования входят актанты (actors), варианты использования (use case) и ассоциации (association).

Актант (актер, внешняя сущность, actor) - абстрактное описание класса источников/приемников сообщений, которые напрямую взаимодействуют с системой, подсистемой или классом. Это-описание роли, которую играет пользователь (человек или другая система, подсистема, класс) во время взаимодействия с системой. На самом верхнем уровне, например, актантами могут являться оператор, системный администратор, администратор базы данных, обычный пользователь, какой-либо класс устройств.

Каждая роль требует для себя вполне определенного сервиса (обслуживания).

Один человек или физический объект в зависимости от режима взаимодействия может представлять собой несколько актантов (разные роли). Например, один и тот же человек может быть оператором и администратором базы данных, продавцом и покупателем и т.п. Актант обычно изображается на диаграммах как “человек” с надписью (символ человека):

Заказчик

Актант находится вне системы и его внутренняя структура не определяется. Он является источником/приемником сообщений.

Вариант использования (прецедент, use case) – абстрактное описание класса сервиса (сервисных функций), предоставляемого актанту в ответ на его запросы. Сервис могут предоставлять система в целом, подсистема или класс. Таким образом, вариант использования означает моделирование некоторой части функциональности или поведения системы. Вариант использования имеет имя и означает некоторую последовательность действий, видимых внешнему источнику/приемнику (актанту). Подробно этот процесс описывается сценарием, построение которого рассматривается в следующей лабораторной работе.

Связь между актантом и вариантом использования показывается ассоциацией.

На диаграмме вариант использования изображается обычно эллипсом, внутри ставится имя.

Ассоциация показывается линией:

Менеджер

Между актантами и вариантами использования ассоциация – единственный вид связи. Можно ее пометить, а также указать кратность связи. Имя ассоциации, если оно есть, должно быть уникальным.

Между собой варианты использования не обмениваются сообщениями и могут находиться только в отношениях (связях) расширения (extend), включения (include) и обобщения ( generalization).

В отношении расширения вариант использования – клиент вносит дополнительную последовательность действий, начиная с некоторой точки основной последовательности, при этом таких “вставок” может быть несколько. Все эти точки называются точками расширения.

Направление стрелки имеет смысл: вариант “Запросить каталог” знает, в какой точке расширения варианта “Принять заказ” он начинает выполняться (таких точек может быть несколько). Для правильного определения направления стрелки следует задать вопрос по данному варианту: «Расширяет что?». Каждая точка расширения имеет уникальное имя в рамках варианта “Принять заказ”. Имена точек расширения можно указать в специальном разделе в обозначении варианта использования.

Таким образом, все альтернативные отклонения от обычного хода протекания процесса использования системы могут быть оформлены как расширения.

Один и тот же вариант использования может использоваться как расширение для нескольких других вариантов.

В отношении включения один вариант использования включается в базовый вариант использования, начиная с точки включения. Управление безусловное, выполнение включения длится до полного его завершения. После этого продолжается выполнение базового варианта, начиная с операции, следующей за точкой включения.

В отличие от расширения, меняющего характер протекания основного процесса и не обязательно передающего ему управление, включение является часто повторяемым фрагментом, выполняющим некоторый типовой сервис. Точек включения может быть несколько, причем в разных вариантах.

Таким образом, включение выгодно использовать, когда имеется какой-либо фрагмент поведения системы, который повторяется многократно и обязательно в вариантах использования и который не хотелось бы копировать в каждом из вариантов.

Для правильного определения направления стрелки следует задать вопрос по основным вариантам: «Включают что?». Каждая точка включения имеет уникальное имя в рамках варианта использования. Имена точек включения можно указать в специальном разделе в обозначении варианта использования

Пример:

Третье отношение между вариантами использования – обобщение (use case generalization) в обычном смысле. Прямой предок может иметь одного или нескольких прямых потомков:

Потомки наследуют все атрибуты и операции родителя. Однако, потомки могут вносить в последовательность действий родителей свою специфику: дополнительное поведение. Вариант-потомок является частным примером родительского варианта и участвует во всех его отношениях.