1、2020/7/29,軟件工程方法,1,需求分析與用例建模,軟件工程方法,2,2020/7/29,用例用于表示系統(tǒng)所提供的服務(wù)，它定義了系統(tǒng)是如何被參與者所使用的，它描述的是參與者為了使用系統(tǒng)所提供的某一完整功能而與系統(tǒng)之間發(fā)生的一段對(duì)話(huà)。 用例驅(qū)動(dòng)是統(tǒng)一過(guò)程的重要概念，或者說(shuō)整個(gè)軟件生產(chǎn)過(guò)程就是用例驅(qū)動(dòng)的。分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試都是用例驅(qū)動(dòng)的，都是以實(shí)現(xiàn)用例為目標(biāo)。 在這些開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)人員首先捕獲客戶(hù)的需求，并以用例的形式組織成用例模型。然后分析并設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足這些用例，因此在用例模型之后就是分析模型，接著是設(shè)計(jì)模型和實(shí)施模型。在實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)之后，還將根據(jù)用例模型設(shè)計(jì)出測(cè)試模型來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)

2、行驗(yàn)證。 這些模型之間并不是線(xiàn)性轉(zhuǎn)變的，它們是一個(gè)迭代、增量的開(kāi)發(fā)過(guò)程。也就是在整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期中，將會(huì)多次經(jīng)過(guò)這五個(gè)模型的迭代，每次都將越來(lái)越精化。,1 客戶(hù)需求分析與用例建模,軟件工程方法,3,2020/7/29,1.1 建造需求模型用例建模,用例建模技術(shù)，用于描述系統(tǒng)的功能需求。在宏觀(guān)上給出模型的總體輪廓。通過(guò)對(duì)典型用例的分析，使開(kāi)發(fā)者能夠有效地了解用戶(hù)的需求。 對(duì)于正在構(gòu)造的新系統(tǒng)用例描述系統(tǒng)應(yīng)該作什么? 對(duì)于已構(gòu)造完畢的系統(tǒng)用例則反映了系統(tǒng)能夠完成什么樣的功能? 用例建模的主要目標(biāo)是： 將需求規(guī)約變?yōu)榭梢暬Ｐ?，并得到用?hù)確認(rèn)； 給出清晰、一致的關(guān)于系統(tǒng)做什么的描述，確定系統(tǒng)的功能要

3、求； 提供從功能需求到系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)各階段的度量標(biāo)準(zhǔn)； 為最終系統(tǒng)測(cè)試提供基準(zhǔn)，據(jù)此驗(yàn)證系統(tǒng)是否達(dá)到功能要求； 為項(xiàng)目目標(biāo)進(jìn)度管理和風(fēng)險(xiǎn)管理提供依據(jù)。,軟件工程方法,4,2020/7/29,用例圖中包含系統(tǒng)、角色和用例等三種模型元素，以及它們之間的關(guān)系。,貿(mào)易經(jīng)理,風(fēng)險(xiǎn)分析,進(jìn)行交易,交易估價(jià),更新帳目,使用,使用,擴(kuò)展,營(yíng)銷(xiāo)人員,超越邊界,評(píng)價(jià),銷(xiāo)售人員,記賬系統(tǒng),設(shè)置邊界,軟件工程方法,5,2020/7/29,用例模型描述的是外部執(zhí)行者(Actor)所理解的系統(tǒng)功能。它描述了待開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的功能需求。 它驅(qū)動(dòng)了需求分析之后各階段的開(kāi)發(fā)工作,不僅在開(kāi)發(fā)過(guò)程中保證了系統(tǒng)所有功能的實(shí)現(xiàn),而且被

4、用于驗(yàn)證和檢測(cè)所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng),從而影響到開(kāi)發(fā)工作的各個(gè)階段和 UML 的各個(gè)模型。 用例模型由若干個(gè)用例圖構(gòu)成，用例圖中主要描述執(zhí)行者和用例之間的關(guān)系。在UML中,構(gòu)成用例圖的主要元素是用例和執(zhí)行者及其它們之間的聯(lián)系。,軟件工程方法,6,2020/7/29,確定系統(tǒng)的范圍和邊界； 確定系統(tǒng)的執(zhí)行者和用例； 對(duì)用例進(jìn)行描述； 定義用例之間的關(guān)系； 審核用例模型。,用例建模的步驟：,軟件工程方法,7,2020/7/29,1.2 用例圖,圖中的元素包括：參與者、用例、一個(gè)方框和一些表示關(guān)系的連接線(xiàn) 。 所有的用例都位于方框之內(nèi)，該方框稱(chēng)為“系統(tǒng)邊界” 參與者與用例的關(guān)系：在參與者和用例之間的關(guān)聯(lián)是用一

5、根帶箭頭的線(xiàn)來(lái)表示的 用例之間的關(guān)系：1）包含關(guān)系2）擴(kuò)展關(guān)系3）泛化關(guān)系 角色與用例的關(guān)聯(lián)表示角色與用例相關(guān)性。在UML中是使用一條實(shí)線(xiàn)連接角色與用例,軟件工程方法,8,2020/7/29,1.3 定義系統(tǒng)的邊界和范圍,系統(tǒng)：特指基于計(jì)算機(jī)的用于解決某個(gè)特定問(wèn)題域的軟硬件系統(tǒng)。它代表的是一個(gè)活動(dòng)范圍。 定義系統(tǒng)：要定義系統(tǒng)的范圍和邊界 1定義系統(tǒng)的范圍 :系統(tǒng)問(wèn)題域的目標(biāo)、任務(wù)、規(guī)模即系統(tǒng)提供的功能和任務(wù)。 2定義系統(tǒng)的邊界:一個(gè)系統(tǒng)的所有元素與系統(tǒng)以外的事物的分界線(xiàn)。,軟件工程方法,9,2020/7/29,1.4 確定執(zhí)行者（參與者，角色）,執(zhí)行者（actor）是指在系統(tǒng)外部與系統(tǒng)交互的人

6、或其他系統(tǒng)，它以某種方式參與了系統(tǒng)內(nèi)用例的執(zhí)行。角色在UML中通常以一個(gè)稻草人圖符來(lái)表示。 執(zhí)行者類(lèi)型：參與者不僅可以由人承擔(dān)，還可以是其它系統(tǒng)、硬件設(shè)備、甚至是時(shí)鐘 ：1）其它系統(tǒng)：當(dāng)系統(tǒng)需要與其它系統(tǒng)交互時(shí)，如ATM柜員機(jī)系統(tǒng)中，銀行后臺(tái)系統(tǒng)就是一個(gè)參與者；2）硬件設(shè)備：如果系統(tǒng)需要與硬件設(shè)備交互時(shí)，如在開(kāi)發(fā)IC卡門(mén)禁系統(tǒng)時(shí)，IC卡讀寫(xiě)器就是一個(gè)參與者；3）時(shí)鐘：當(dāng)系統(tǒng)需要定時(shí)觸發(fā)時(shí)，時(shí)鐘就是參與者 角色與系統(tǒng)交互：角色向系統(tǒng)發(fā)送消息、從系統(tǒng)接受消息、或是與系統(tǒng)交換信息。 角色與用例：角色往往是發(fā)現(xiàn)新用例的基礎(chǔ)，同時(shí)也是分析員和用戶(hù)交流的起點(diǎn)。一個(gè)執(zhí)行者可用啟動(dòng)多個(gè)用例，而一個(gè)用例也可以被

7、多個(gè)執(zhí)行者啟動(dòng)。,軟件工程方法,10,2020/7/29,1.尋找和確定執(zhí)行者,通過(guò)向用戶(hù)提問(wèn)來(lái)識(shí)別角色： 誰(shuí)使用系統(tǒng)提供的主要功能？（主要角色） 誰(shuí)來(lái)維護(hù)、管理系統(tǒng)？（次要角色） 誰(shuí)需要借助于系統(tǒng)完成日常工作任務(wù)？ 系統(tǒng)需要控制的硬件設(shè)備有哪些？ 系統(tǒng)需要與其他哪些系統(tǒng)交互？ 系統(tǒng)從哪兒得到信息？ 對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)果感興趣的人或事是哪些？ ！不能把目光只專(zhuān)著于人身上。,軟件工程方法,11,2020/7/29,ATM系統(tǒng)的Actor,1、誰(shuí)使用ATM系統(tǒng)的主要功能（提款）？,答：儲(chǔ)戶(hù),2、誰(shuí)使用ATM系統(tǒng)的支持以完成日常工作任務(wù)？,答：出納員？還不肯定，先放在這里,3、誰(shuí)來(lái)維護(hù)、管理并保持系統(tǒng)正

8、常運(yùn)行？,答： ATM系統(tǒng)工程師，銀行人員,軟件工程方法,12,2020/7/29,5、ATM系統(tǒng)需要處理哪些設(shè)備？,答：信用卡,6、誰(shuí)對(duì)ATM系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)果感興趣？,答：銀行會(huì)計(jì)、儲(chǔ)戶(hù),4、該系統(tǒng)需要和哪些系統(tǒng)交互？,答：目前還不清楚,軟件工程方法,13,2020/7/29,軟件工程方法,14,2020/7/29,2.定義執(zhí)行者時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題,1）執(zhí)行者之間可以有繼承關(guān)系,軟件工程方法,15,2020/7/29,（2）執(zhí)行者代表一種角色而不是具體某個(gè)人 （3）對(duì)同一個(gè)人擔(dān)任角色的限制 （4）執(zhí)行者可分成主執(zhí)行者和副執(zhí)行者 （5）執(zhí)行者還可細(xì)分為主動(dòng)執(zhí)行者和被動(dòng)執(zhí)行者,主動(dòng)角色：Use Ca

9、se的動(dòng)作序列是由他先發(fā)起的，通常系統(tǒng)返回最后結(jié)果 主叫方，采購(gòu)人員，票據(jù)錄入員等 被動(dòng)角色：系統(tǒng)通過(guò)調(diào)用角色來(lái)完成Use Case的動(dòng)作序列（或其中的某一個(gè)動(dòng)作） 不是初始動(dòng)作的發(fā)起者 當(dāng)系統(tǒng)需要它們幫助的時(shí)候 最終是為了滿(mǎn)足主動(dòng)角色的需要 通常是機(jī)器或其他系統(tǒng),軟件工程方法,16,2020/7/29,1.5 確定用例,用例，就是一件事情，要完成這件事情，需要做一系列的活動(dòng)；而做一件事情可以有很多不同的方法和步驟，也可能會(huì)遇到各種各樣的意外情況，因此這件事情是由很多不同情況的集合構(gòu)成的，在UML中我們稱(chēng)之為場(chǎng)景。一個(gè)場(chǎng)景就是一個(gè)用例的實(shí)例。 從本質(zhì)上講,一個(gè)用例是用戶(hù)與計(jì)算機(jī)之間的一次典型交

10、互作用。在UML中,用例被定義成系統(tǒng)執(zhí)行的一系列動(dòng)作（功能）。,軟件工程方法,17,2020/7/29,1.用例的特征,響應(yīng)性。一個(gè)用例不自動(dòng)執(zhí)行，總是有執(zhí)行者啟動(dòng)。 這件事必須由一個(gè)執(zhí)行者發(fā)起，執(zhí)行者的愿望是用例存在的原因。不存在沒(méi)有執(zhí)行者的用例，也不應(yīng)該主動(dòng)啟動(dòng)另一個(gè)用例。,軟件工程方法,18,2020/7/29,回執(zhí)性。 用例執(zhí)行完畢，向執(zhí)行者提供可識(shí)別的返回值。用例的執(zhí)行結(jié)果對(duì)參與者來(lái)說(shuō)是可觀(guān)測(cè)的和有意義的。 如，系統(tǒng)會(huì)監(jiān)控參與者在系統(tǒng)里的操作，并在參與者刪除數(shù)據(jù)之前備份。雖然它是系統(tǒng)的一個(gè)必需組成部分，但它在需求階段卻不應(yīng)該作為用例出現(xiàn)。因?yàn)檫@是一個(gè)后臺(tái)進(jìn)程，對(duì)參與者來(lái)說(shuō)是不可觀(guān)測(cè)的

11、，它應(yīng)該在系統(tǒng)用例分析階段定義。 又比如，登錄系統(tǒng)是一個(gè)有效的用例，但輸入密碼卻不是。這是因?yàn)榈卿浵到y(tǒng)對(duì)參與者是有意義的，這樣他可以獲得身份認(rèn)證和授權(quán)，但輸入密碼卻是沒(méi)有意義的，輸入完了呢？有什么結(jié)果嗎？,軟件工程方法,19,2020/7/29,完整性。 用例表示一個(gè)完整的功能，必須是一完整的描述。 必須以向執(zhí)行者提供返回值作為該用例完整性的標(biāo)志。,軟件工程方法,20,2020/7/29,用例的特征-動(dòng)賓短語(yǔ) 用例必然是以動(dòng)賓短語(yǔ)形式出現(xiàn)的。即，這件事必須有一個(gè)動(dòng)作和動(dòng)作的受體。 例如，喝水是一個(gè)有效的用例，而“喝”和“水”卻不是。雖然生活常識(shí)告訴我們，在沒(méi)有水的情況下人是不會(huì)做出喝這個(gè)動(dòng)作的

12、，水也必然是喝進(jìn)去的，而不是滑進(jìn)去的. 但是我們所見(jiàn)的很多用例中類(lèi)似“計(jì)算”，“統(tǒng)計(jì)”，“報(bào)表”，“輸出”，“錄入”之類(lèi)的并不在少數(shù)。,軟件工程方法,21,2020/7/29,2尋找和確定用例,業(yè)務(wù)用例：開(kāi)始階段，在確定用戶(hù)需求過(guò)程中，系統(tǒng)分析員通過(guò)與客戶(hù)交流建立業(yè)務(wù)模型來(lái)發(fā)現(xiàn)和確定的用例。 系統(tǒng)用例：系統(tǒng)構(gòu)造階段，系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的需求建立的用例。 在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的開(kāi)端階段，應(yīng)把注意力集中在業(yè)務(wù)用例上，在精化階段和構(gòu)建階段再考慮系統(tǒng)用例。,軟件工程方法,22,2020/7/29,建立用例模型時(shí)，可詢(xún)問(wèn)？,用戶(hù)(執(zhí)行者)需要系統(tǒng)提供哪些業(yè)務(wù)功能,即系統(tǒng)能做什么?

13、用戶(hù)最關(guān)心系統(tǒng)中哪些事件?從功能觀(guān)點(diǎn)看,這些事件表示什么? 用戶(hù)要了解系統(tǒng)在工作中發(fā)生了哪些事件及其結(jié)果? 用戶(hù)自己需要做什么? 用戶(hù)是否要在系統(tǒng)中創(chuàng)建、刪除、讀、修改或存儲(chǔ)某類(lèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)？ 系統(tǒng)為了維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要增加的功能和信息的交互； 這些信息從何而來(lái)，到哪里去？ 實(shí)現(xiàn)當(dāng)前系統(tǒng)（可能是人工系統(tǒng)而不是自動(dòng)化系統(tǒng)）的關(guān)鍵問(wèn)題是什么？,軟件工程方法,23,2020/7/29,通過(guò)與用戶(hù)反復(fù)交流，確定主要業(yè)務(wù)用例和次要業(yè)務(wù)用例。 對(duì)于建立的每一個(gè)業(yè)務(wù)用例，都需要一組系統(tǒng)用例來(lái)輔助和支持。（不嚴(yán)謹(jǐn)） 系統(tǒng)用例是執(zhí)行者與系統(tǒng)的交互，它描述了系統(tǒng)的功能需求和動(dòng)態(tài)行為。 系統(tǒng)用例用于建立系統(tǒng)用例模型，可通

14、過(guò)分析系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流和控制流來(lái)尋找和確定系統(tǒng)用例。（活動(dòng)圖）,軟件工程方法,24,2020/7/29,如何獲得用例訪(fǎng)談,您對(duì)系統(tǒng)有什么期望？ 您打算在這個(gè)系統(tǒng)里面做些什么事情？ 您做這件事的目的是什么？ 您做完這件事情希望有一個(gè)什么樣的結(jié)果？ 一個(gè)明確的有效地目標(biāo)才是一個(gè)用例的來(lái)源。 一個(gè)真實(shí)的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)完備地表達(dá)執(zhí)行者的期望。 一個(gè)有效地目標(biāo)應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)邊界內(nèi)，由主角發(fā)動(dòng)，并具有明確的后果。 應(yīng)當(dāng)先建立業(yè)務(wù)用例模型，然后再?gòu)臉I(yè)務(wù)用例模型向系統(tǒng)用例模型映射。 注意用例圖的層次，從系統(tǒng)到子系統(tǒng)逐層建立用例圖。,軟件工程方法,25,2020/7/29,目標(biāo)和步驟的誤區(qū),軟件工程方法,26,2020/7/

15、29,怎樣確定用例的粒度？,用例的粒度（用例的大小）可大可小，一般一個(gè)系統(tǒng)宜控制在20個(gè)用例左右。 用例是系統(tǒng)級(jí)的、抽象的描述，不是細(xì)化的（是做什么，非怎樣做） 對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)可以劃分為若干子系統(tǒng)處理。 用例粒度的劃分最標(biāo)準(zhǔn)的方法應(yīng)該是：以該用例是否完成了參與者的某個(gè)完整目的為依據(jù)的。,軟件工程方法,27,2020/7/29,ATM取錢(qián)的場(chǎng)景中，取錢(qián)，讀卡，驗(yàn)證賬號(hào)，打印回執(zhí)單等都是可能的用例？ 客戶(hù)代表說(shuō)：我希望這臺(tái)ATM能支持跨行業(yè)務(wù)，我插入卡片輸入密碼后，可以讓我選擇是取錢(qián)還是存錢(qián)；為了方便，可以設(shè)置一些默認(rèn)的存取金額按鈕；我可以修改密碼，也可以?huà)焓?；還有我希望可以交納水費(fèi)、電費(fèi)和電話(huà)等費(fèi)

16、用；為了安全起見(jiàn)，ATM上應(yīng)當(dāng)有警示小心騙子的提示條，還有攝像頭；如果輸入三次密碼錯(cuò)誤，卡片應(yīng)當(dāng)被自動(dòng)吞沒(méi)。,軟件工程方法,28,2020/7/29,判斷題,支持跨行業(yè)務(wù) 插入卡片 輸入密碼 選擇服務(wù) 取錢(qián) 存錢(qián) 掛失卡片 交納費(fèi)用 警示騙子 三次錯(cuò)誤吞沒(méi)卡片,軟件工程方法,29,2020/7/29,支持跨行業(yè)務(wù)錯(cuò)，這是一個(gè)業(yè)務(wù)規(guī)則，限定業(yè)務(wù)的范圍 插入卡片 錯(cuò)，這是一個(gè)過(guò)程步驟，不是完整目標(biāo) 輸入密碼 錯(cuò)，這是一個(gè)過(guò)程步驟，不是完整目標(biāo) 選擇服務(wù) 錯(cuò)，這是一個(gè)過(guò)程步驟，不是完整目標(biāo) 取錢(qián)對(duì)，這是一個(gè)完整有效的目標(biāo) 存錢(qián)對(duì)，這是一個(gè)完整有效的目標(biāo) 掛失卡片 對(duì)，這是一個(gè)完整有效的目標(biāo) 交納費(fèi)用

17、 對(duì)，這是一個(gè)完整有效的目標(biāo) 警示騙子 錯(cuò)，已超出了邊界范圍 三次錯(cuò)誤吞沒(méi)卡片 錯(cuò)，這是一個(gè)業(yè)務(wù)規(guī)則，限定業(yè)務(wù)的范圍,軟件工程方法,30,2020/7/29,3.描述用例,用例名： 簡(jiǎn)單名： 路徑名：,軟件工程方法,31,2020/7/29,用例文字描述,更詳細(xì)地描述 用例的功能,用例編號(hào) 用例名 用例描述 參與者 前置條件 后置條件 基本路徑 1, .X X X X 2. .X X X X 擴(kuò)展點(diǎn) 2a. .X X X X 2a1. .X X X X 變異點(diǎn) 補(bǔ)充說(shuō)明,軟件工程方法,32,2020/7/29,用例編號(hào):001 用例名:ATM取款 用例描述:儲(chǔ)戶(hù)使用信用卡，在A(yíng)TM機(jī)上取款 參

18、與者：儲(chǔ)戶(hù) 前置條件：ATM機(jī)器處于正常準(zhǔn)備狀態(tài) 后置條件：若成功，則儲(chǔ)戶(hù)取出錢(qián)，帳戶(hù)上扣除錢(qián)；若失敗，儲(chǔ)戶(hù)沒(méi)有取到錢(qián)，帳戶(hù)上錢(qián)數(shù)不變。 基本路徑 1. 儲(chǔ)戶(hù)插卡； 2. ATM機(jī)提示輸入用戶(hù)口令； 3.儲(chǔ)戶(hù)輸入口令； 4.ATM機(jī)口令驗(yàn)證通過(guò)，提示輸入錢(qián)數(shù)； 5.儲(chǔ)戶(hù)輸入錢(qián)數(shù)； 6.ATM機(jī)進(jìn)行錢(qián)數(shù)有效性檢查，提示操作成功，吐出卡和錢(qián)；,ATM取款用例描述,軟件工程方法,33,2020/7/29,7.儲(chǔ)戶(hù)取走卡和錢(qián)； 8.ATM機(jī)屏幕恢復(fù)為初始狀態(tài)。 擴(kuò)展點(diǎn) 4a. ATM機(jī)驗(yàn)證用戶(hù)口令不通過(guò) 4a1. ATM機(jī)給出提示信息，并吐出信用卡； 4a2. 儲(chǔ)戶(hù)取出卡； 4a3. ATM機(jī)屏幕恢復(fù)

19、為初始狀態(tài). 6a. ATM驗(yàn)證用戶(hù)輸入錢(qián)數(shù)超過(guò)3000 6a1. ATM機(jī)給出提示信息，并吐出信用卡； 6a2. 儲(chǔ)戶(hù)取出卡； 6a3. ATM機(jī)屏幕恢復(fù)為初始狀態(tài). 。 變異點(diǎn) 無(wú) 補(bǔ)充說(shuō)明,軟件工程方法,34,2020/7/29,用例名稱(chēng)：學(xué)生選課 執(zhí)行者：學(xué)生 目的：完成一次學(xué)生選課的完整過(guò)程。 類(lèi)型：主要的、基本的 級(jí)別：一級(jí) 過(guò)程描述： （1）學(xué)生輸入標(biāo)識(shí)碼（ID），系統(tǒng)識(shí)別標(biāo)識(shí)碼的有效性； （2）對(duì)學(xué)生進(jìn)行注冊(cè)識(shí)別； （3）流覽本學(xué)期預(yù)開(kāi)課程； （4）選擇學(xué)生自己要上的課程并確認(rèn)； （5）退出系統(tǒng)，系統(tǒng)給出所選課程列表及相應(yīng)學(xué)分合計(jì)。 異常事件流處理： （1）標(biāo)識(shí)碼有效性檢查失敗

20、，允許學(xué)生重新輸入（3次機(jī)會(huì)）。 （2）注冊(cè)識(shí)別失敗，沒(méi)有注冊(cè)（尙未交學(xué)費(fèi)）的學(xué)生不能選課。 （3）選擇課程確認(rèn)失敗，所選幾門(mén)課程中在上課時(shí)間上發(fā)生沖 突時(shí)，系統(tǒng)提示重選。,軟件工程方法,35,2020/7/29,1.6 用例之間的關(guān)聯(lián),1.繼承關(guān)聯(lián) 2.擴(kuò)展關(guān)聯(lián) 3.包含關(guān)聯(lián) 4.使用關(guān)聯(lián),軟件工程方法,36,2020/7/29,1.繼承關(guān)聯(lián),繼承關(guān)聯(lián)-泛化(generalization):當(dāng)多個(gè)用例共同擁有一種類(lèi)似的結(jié)構(gòu)和行為的時(shí)候我們可以將它們的共性抽象成為父用例，其他的用例作為泛化關(guān)系中的子用例。,軟件工程方法,37,2020/7/29,泛化舉例（一）：,軟件工程方法,38,2020/

21、7/29,泛化舉例（二）：,軟件工程方法,39,2020/7/29,可以用來(lái)表示參與者與參與者之間，用例與用例之間的特殊/一般化關(guān)系,軟件工程方法,40,2020/7/29,2.擴(kuò)展(extend),箭頭指向的用例為被擴(kuò)展的用例，稱(chēng)為擴(kuò)展用例；箭頭出發(fā)的用例為基本用例。 擴(kuò)展用例是可選的，如果缺少擴(kuò)展用例，不會(huì)影響到基用例的完整性；擴(kuò)展用例在一定條件下才會(huì)執(zhí)行，并且其執(zhí)行會(huì)改變基用例的行為。擴(kuò)展用例依賴(lài)于基本用例，只是部分片斷組成，不是完整的獨(dú)立用例，無(wú)法單獨(dú)執(zhí)行；,軟件工程方法,41,2020/7/29,將擴(kuò)展用例的事件流在一定的條件下按照相應(yīng)的擴(kuò)展點(diǎn)插入到基礎(chǔ)用例中。 基礎(chǔ)用例不必知道擴(kuò)展

22、用例的任何細(xì)節(jié)，它僅為其提供擴(kuò)展點(diǎn)。 擴(kuò)展用例的行為是否被執(zhí)行要取決于主事件流中的判定點(diǎn)。,軟件工程方法,42,2020/7/29,擴(kuò)展舉例（一）：,軟件工程方法,43,2020/7/29,3.包含(include),包含是指基本用例(base use case)會(huì)用到包含用例(inclusion)，具體地講，就是將包含用例的事件流插入到基礎(chǔ)用例的事件流中。包含用例是可重用的用例多個(gè)用例的公共用例。 箭頭指向的用例為被包含的用例，稱(chēng)為包含用例；箭頭出發(fā)的用例為基本用例。 包含用例是必選的，如果缺少包含用例，基礎(chǔ)用例就不完整；包含用例必須被執(zhí)行，不需要滿(mǎn)足某種條件；其執(zhí)行并不會(huì)改變基用例的行為。

23、,軟件工程方法,44,2020/7/29,例子：,軟件工程方法,45,2020/7/29,包含用例與擴(kuò)展用例的區(qū)別,相對(duì)于基礎(chǔ)用例，擴(kuò)展用例是可選的，而包含用例則不是。 如果缺少擴(kuò)展用例，基礎(chǔ)用例還是完整的，而缺少包含用例，則基礎(chǔ)用例就不完整了。 擴(kuò)展用例的執(zhí)行需要滿(mǎn)足某種條件，而包含用例不需要。 擴(kuò)展用例的執(zhí)行會(huì)改變基礎(chǔ)用例的行為，而包含用例不會(huì)。,軟件工程方法,46,2020/7/29,軟件工程方法,47,2020/7/29,被包含的用例（此例中的檢查座位詳情）不是孤立存在的，它僅作為某些包含它的更大的基用例（此例中的預(yù)訂座位、安排座位）的一部分出現(xiàn). 基用例是可以獨(dú)立于擴(kuò)展用例存在的，只

24、是在特定的條件下，它的行為可以被另一個(gè)用例的行為所擴(kuò)展 .,軟件工程方法,48,2020/7/29,使用關(guān)聯(lián),使用關(guān)聯(lián)也是一種繼承關(guān)系. 在使用關(guān)聯(lián)中,一個(gè)用例使用另一個(gè)用例的功能和行為.,軟件工程方法,49,2020/7/29,考慮用例的關(guān)聯(lián)類(lèi)型,軟件工程方法,50,2020/7/29,自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng),軟件工程方法,51,2020/7/29,1.7 用例圖實(shí)例,軟件工程方法,52,2020/7/29,軟件工程方法,53,2020/7/29,2 需求分析中的用例建模步驟,創(chuàng)建用例圖模型有4項(xiàng)任務(wù)： 找出系統(tǒng)中的角色和用例。 區(qū)分用例的優(yōu)先次序。 細(xì)化每個(gè)用例。 建立用例圖模型結(jié)構(gòu)。,軟件工程方

25、法,54,2020/7/29,(1) 識(shí)別角色,例： 對(duì)一個(gè)成績(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，可識(shí)別出如下角色及其需求。 學(xué)生（student）：瀏覽系統(tǒng)記錄的成績(jī)。 授課教師(teacher)：使用系統(tǒng)為學(xué)生記錄成績(jī)、更新成績(jī)、瀏覽成績(jī)，并可通過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)布報(bào)告卡。 管理人員（administrator）：負(fù)責(zé)創(chuàng)建報(bào)告卡，并瀏覽檢查報(bào)告卡。,軟件工程方法,55,2020/7/29,基于這些角色及其需求，通過(guò)回答前面的問(wèn)題，可以建立如下用例： 記錄成績(jī)（Record grades） 更新成績(jī)（update grades） 生成報(bào)告卡（generate report cards） 檢查報(bào)告卡（check

26、report cards) 分發(fā)報(bào)告卡（distribute report cards ） 瀏覽成績(jī)（view grades),軟件工程方法,56,2020/7/29,Record grades,Update grades,Generate report cards,Check report cards,Distribute report cards,View grades,軟件工程方法,57,2020/7/29,(2) 區(qū)分用例優(yōu)先次序,這項(xiàng)任務(wù)通常是由系統(tǒng)分析人員完成，他們對(duì)哪一項(xiàng)任務(wù)最關(guān)鍵，哪一項(xiàng)任務(wù)最艱巨有最好的全局認(rèn)識(shí)。他們還可以確定出哪個(gè)用例可以為其他用例所重用。在上例中，可以輕松

27、地提出以下優(yōu)先次序列表： 記錄成績(jī) 測(cè)覽成績(jī) 更新成績(jī) 生成報(bào)告卡 檢查報(bào)告卡 分發(fā)報(bào)告卡 某些用例必須在其他用例之前完成，因?yàn)樗鼈冎g要相互依賴(lài)。例如，在系統(tǒng)更新成績(jī)之前，必須記錄成績(jī)。因此很明 顯，Record Grades是最重要的用例。,軟件工程方法,58,2020/7/29,(3) 細(xì)化用例的描述,在用例圖中的用例通常只是簡(jiǎn)單地給出了系統(tǒng)應(yīng)提供什么服務(wù)，并沒(méi)有展示出如何提供服務(wù)，如服務(wù)的具體功能、處理流程、場(chǎng)景、出錯(cuò)情況以及異常情況等信息。這就需要對(duì)用例進(jìn)行更詳盡的描述。 用例的描述常采用文字列表形式，也可采用UML圖形描述，如交互圖、活動(dòng)圖等。這里給出用例的文字列表形式。,軟件工程

28、方法,59,2020/7/29,例 記錄成績(jī)用例的描述,記錄成績(jī),軟件工程方法,60,2020/7/29,4、構(gòu)建用例圖模型,將已確定并細(xì)化的參與者和用例放入用例圖。此時(shí)，再借助關(guān)聯(lián)（包含）和泛化的關(guān)系給出用例之間的結(jié)構(gòu)模型。,軟件工程方法,61,2020/7/29,3 需求分析用例建模案例,以“企業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)”為例，介紹需求分析階段的業(yè)務(wù)和系統(tǒng)用例建模的步驟。 3.1 客戶(hù)需求分析 1業(yè)務(wù)組織結(jié)構(gòu)（綜述） “企業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)”的用戶(hù)是企業(yè)各級(jí)管理部門(mén)的工作人員、公司經(jīng)理和系統(tǒng)操作人員。 該系統(tǒng)主要提供“財(cái)務(wù)管理”、“人力資源管理”、“生產(chǎn)調(diào)度管理”、“進(jìn)銷(xiāo)存管理”、“設(shè)備安全管理”

29、、和“行政事務(wù)管理”等方面的服務(wù)。,軟件工程方法,62,2020/7/29,2具體功能要求 本案例只對(duì)其中的“進(jìn)銷(xiāo)存管理子系統(tǒng)”進(jìn)行詳細(xì)的需求分析用例建模。 （1）銷(xiāo)售管理 1）制定銷(xiāo)售計(jì)劃 2）與客戶(hù)簽訂銷(xiāo)售合同 3）檢查合同履約率 4）生產(chǎn)調(diào)度管理部門(mén)組織生產(chǎn) 5）庫(kù)存管理部門(mén)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行入庫(kù)、出庫(kù)處理 6）財(cái)務(wù)管理部門(mén)收取客戶(hù)貨款 7）售后服務(wù),軟件工程方法,63,2020/7/29,（2）采購(gòu)管理 1）制定原材料（零部件）采購(gòu)計(jì)劃 2）與客戶(hù)簽訂采購(gòu)合同 3）檢查合同履約率 4）庫(kù)存管理部門(mén)對(duì)原材料進(jìn)行入庫(kù)驗(yàn)收、存儲(chǔ) 5）財(cái)務(wù)管理部門(mén)支付貨款 （3）庫(kù)存管理 1）產(chǎn)品入庫(kù)管理 2）原材料

30、（零部件）入庫(kù)管理 3）原材料（零部件）出庫(kù)管理 4）產(chǎn)品出庫(kù)管理 5）庫(kù)存管理 6）采購(gòu)管理部門(mén)組織采購(gòu) 7）生產(chǎn)調(diào)度管理部門(mén)安排生產(chǎn) 8）財(cái)務(wù)管理部門(mén)對(duì)庫(kù)存物資進(jìn)行核算,軟件工程方法,64,2020/7/29,3需求補(bǔ)充說(shuō)明 （1）數(shù)據(jù)保存 采購(gòu)合同：每個(gè)合同執(zhí)行期可能多達(dá)幾個(gè)月，合同 需要長(zhǎng)期保留。 銷(xiāo)售合同：每個(gè)合同執(zhí)行期可能多達(dá)幾個(gè)月，合同 需要長(zhǎng)期保留。 歷年履約合同：履約后的合同需要長(zhǎng)期（幾十年） 保留，以備查使用。 庫(kù)存貨物清單：庫(kù)存貨物量隨出、入庫(kù)有所消長(zhǎng)， 長(zhǎng)期保存。 貨物損毀報(bào)表：長(zhǎng)期保留，以備查使用。 入庫(kù)單：長(zhǎng)期保留，以備查核算使用。 出庫(kù)單：長(zhǎng)期保留，以備查核算使用

31、。 庫(kù)存貨物資產(chǎn)核對(duì)表：長(zhǎng)期保留，以備查使用。,軟件工程方法,65,2020/7/29,（2）系統(tǒng)的用戶(hù) 客戶(hù)、倉(cāng)庫(kù)管理員、銷(xiāo)售人員、采購(gòu)人員、公司經(jīng)理、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)。 （3）系統(tǒng)運(yùn)行用戶(hù)界面 銷(xiāo)售合同管理用戶(hù)界面： 采購(gòu)合同管理用戶(hù)界面： 倉(cāng)庫(kù)貨物清單管理用戶(hù)界面： （4）系統(tǒng)運(yùn)行的軟件、硬件環(huán)境 1）系統(tǒng)運(yùn)行的軟件環(huán)境 2）系統(tǒng)運(yùn)行的硬件環(huán)境,軟件工程方法,66,2020/7/29,3.2 確定系統(tǒng)范圍和系統(tǒng)邊界 1進(jìn)銷(xiāo)存管理子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)范圍 2進(jìn)銷(xiāo)存管理子系統(tǒng)的系統(tǒng)邊界 3.3 確定執(zhí)行者 “進(jìn)銷(xiāo)存管理子系統(tǒng)”有5個(gè)人執(zhí)行者和2個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行者，即“采購(gòu)人員”、“銷(xiāo)售人員”

32、、“倉(cāng)庫(kù)管理員”、“客戶(hù)”、“公司經(jīng)理”、“生產(chǎn)調(diào)度管理子系統(tǒng)”和“財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)”。,軟件工程方法,67,2020/7/29,3.4 確定用例 （1）“企業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)”中的用例（一層） 財(cái)務(wù)管理； 人力資源管理； 生產(chǎn)調(diào)度管理； 進(jìn)銷(xiāo)存管理； 設(shè)備安全管理； 行政事務(wù)管理。 （2）“進(jìn)銷(xiāo)存管理子系統(tǒng)”中的用例（第二層） 銷(xiāo)售管理； 采購(gòu)管理； 庫(kù)存管理。 （3）“銷(xiāo)售管理子系統(tǒng)”中的用例（第三層） 制定產(chǎn)品銷(xiāo)售計(jì)劃； 簽訂銷(xiāo)售合同； 督促客戶(hù)付款； 監(jiān)督產(chǎn)品發(fā)貨； 檢查合同履約； 提供售后服務(wù)。,軟件工程方法,68,2020/7/29,（4）“采購(gòu)管理子系統(tǒng)”中的用例（第三層） 制定采

33、購(gòu)計(jì)劃； 簽訂采購(gòu)合同； 貨物入庫(kù)檢驗(yàn)； 支付貨款； 檢查合同履約。 （5）“庫(kù)存管理子系統(tǒng)”中的用例（第三層） 入庫(kù)管理； 出庫(kù)管理； 庫(kù)存管理。,軟件工程方法,69,2020/7/29,3.5 分層繪制用例圖 1最高層用例圖,軟件工程方法,70,2020/7/29,2第2層用例圖,軟件工程方法,71,2020/7/29,3第3層用例圖,軟件工程方法,72,2020/7/29,4第4層用例圖,軟件工程方法,73,2020/7/29,軟件工程方法,74,2020/7/29,3.6 描述用例 1“增加銷(xiāo)售合同”用例 用例編號(hào)：04010101（共有4層用例圖結(jié)構(gòu)，每層用2位數(shù)字表 示， 采用8位

34、編號(hào)。） 用例名： 增加銷(xiāo)售合同 執(zhí)行者: 人執(zhí)行者：合同管理員、客戶(hù)、公司經(jīng)理。系統(tǒng)執(zhí) 行者：“財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)”和“生產(chǎn)調(diào)度管理子系統(tǒng)”。 目 的: 合同管理員將與客戶(hù)簽訂的銷(xiāo)售合同的詳細(xì)內(nèi)容錄入管理系統(tǒng)，用于對(duì)銷(xiāo)售合同進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)、檢查是否履約等，監(jiān)控正在履約的合同。 類(lèi) 型：端點(diǎn)、主要的、基本的 級(jí) 別： 一級(jí),軟件工程方法,75,2020/7/29,過(guò)程描述： （1）合同管理員輸入標(biāo)識(shí)碼（ID），系統(tǒng)識(shí)別標(biāo)識(shí)碼的有效性； （2）初始化一個(gè)新銷(xiāo)售合同，設(shè)置各種處室標(biāo)志； （3）輸入一個(gè)新的具有唯一性的合同編號(hào)； （4）將與客戶(hù)簽訂的銷(xiāo)售合同的詳細(xì)內(nèi)容錄入管理系統(tǒng)； （5）退出系統(tǒng)。 與

35、其它用例的關(guān)聯(lián)：過(guò)程描述（1）中包含身份驗(yàn)證用例；（4）中包含編號(hào)自動(dòng)生成用例。 異常事件流處理： （1）標(biāo)識(shí)碼有效性檢查失?。合到y(tǒng)檢測(cè)標(biāo)識(shí)碼有效性失敗，允許重新輸入。 （2）編號(hào)也可以由合同管理員手動(dòng)輸入，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行唯一性檢查。出現(xiàn)錯(cuò)誤，允許重新輸入。 2“修改合同”用例 ,軟件工程方法,76,2020/7/29,建模要點(diǎn),構(gòu)建結(jié)構(gòu)良好的用例：1）為系統(tǒng)和部分系統(tǒng)中單個(gè)的、可標(biāo)識(shí)和合理的原子行為命名；2）將公共的行為抽取出來(lái)，放到一個(gè)被包含用例中，再將它include進(jìn)來(lái)； 3）對(duì)于變化部分，將其抽取出來(lái)，放到一個(gè)擴(kuò)展用例（用extent連接）中；4）清晰地描述事件流，使得讀者能夠輕而易舉

36、地理解 構(gòu)建結(jié)構(gòu)良好的用例圖：擺放元素時(shí)，應(yīng)該避免交叉線(xiàn)的出現(xiàn) ；對(duì)于語(yǔ)義上接近的行為和角色，最好使它們?cè)谖锢砩弦哺咏咏?根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況控制粒度,軟件工程方法,77,2020/7/29,例子,有一個(gè)愛(ài)書(shū)之人，家里各類(lèi)書(shū)籍已過(guò)千冊(cè)，平時(shí)又時(shí)常有朋友外借，因此需要一個(gè)個(gè)人圖書(shū)理系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)?shū)籍的基本信息按計(jì)機(jī)類(lèi)、非計(jì)算機(jī)類(lèi)分別建檔，實(shí)現(xiàn)按書(shū)名、作類(lèi)別、出版社等關(guān)鍵字的組合查詢(xún)功能。在使用系統(tǒng)錄入新書(shū)籍時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)按規(guī)則生成書(shū)號(hào)，以修改信息，但不能夠刪除記錄。該系統(tǒng)還應(yīng)該夠?qū)?shū)籍的外借情況進(jìn)行記錄，可對(duì)外借情況列打印。另外，還希望能夠?qū)?shū)籍的購(gòu)買(mǎi)金額、冊(cè)按特定時(shí)限進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。,軟件工程

37、方法,78,2020/7/29,用例圖的繪制流程,軟件工程方法,79,2020/7/29,記錄需求特性表,軟件工程方法,80,2020/7/29,識(shí)別參與者,已有的上下文關(guān)系圖（表示系統(tǒng)范圍）及其他相關(guān)模型：它們描述了系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的邊界，從這些圖中可以尋找出與系統(tǒng)有交互關(guān)系的外部實(shí)體。 項(xiàng)目相關(guān)人員分析：對(duì)項(xiàng)目的相關(guān)人員進(jìn)行分析，就能夠決定出哪些人將會(huì)與系統(tǒng)進(jìn)行交互。 書(shū)面的規(guī)格說(shuō)明和其它項(xiàng)目文檔（如會(huì)談備忘錄等） 需求研討會(huì)和聯(lián)合應(yīng)用開(kāi)發(fā)會(huì)議的記錄：這些會(huì)議的參與者通常是很重要的，因?yàn)樗麄冊(cè)诮M織中所代表的角色就是可能與系統(tǒng)發(fā)生交互的參與者。 當(dāng)前過(guò)程和系統(tǒng)的培訓(xùn)指南及用戶(hù)手冊(cè)：這些東西中經(jīng)

38、常會(huì)有潛在參與者。,軟件工程方法,81,2020/7/29,合并需求獲得用例,軟件工程方法,82,2020/7/29,錯(cuò)誤-不能用include,軟件工程方法,83,2020/7/29,優(yōu)化,軟件工程方法,84,2020/7/29,網(wǎng)上選課系統(tǒng)： 管理員通過(guò)系統(tǒng)管理界面進(jìn)入，建立本學(xué)期要開(kāi)的各門(mén)課程，將課程信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并可以對(duì)課程進(jìn)行改動(dòng)和刪除。學(xué)生通過(guò)瀏覽器根據(jù)學(xué)號(hào)和密碼進(jìn)入選課界面，在這里學(xué)生可以查詢(xún)已選課程信息并選課，教師可以選擇所上課程并提交成績(jī)。 管理員負(fù)責(zé)維護(hù)各項(xiàng)信息。這些操作結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。,軟件工程方法,85,2020/7/29,軟件工程方法,86,2020/7/29,現(xiàn)有一醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，病癥監(jiān)視器安置在每個(gè)病房，將病人的病癥信號(hào)實(shí)時(shí)傳送到中央監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。在中心值班室里，值班護(hù)士使用中央監(jiān)視系統(tǒng)對(duì)病員的情況進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)醫(yī)生的要求隨時(shí)打印病人的病情報(bào)告，定期更新病歷，當(dāng)病癥出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即自動(dòng)報(bào)警, 并實(shí)時(shí)打印病人的病情報(bào)告，立及更新病歷。 要求根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情景，對(duì)醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析， 建立