信息系统分析与设计-第8章 面向对象分析.ppt

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1、第8章 面向对象系统分析本章主要内容面向对象方法的优势面向对象方法的基本概念UML概况需求建模用例分析、用例图、用例描述面向对象分析模型对象分析、类图8.1 面向对象方法的基本概念对象、类、属性和操作封装、隐藏消息继承多态关系面向对象的基本思想从面向对象的角度来看，世界就是由对象组成的。任何给定的商业功能都是由一整套共同工作的对象互相协作来完成的。程序由一组实例对象互相通信完成特定功能。1、对象（Object）现代汉语词典(商务印书馆，1996)的解释是：对象是行动或思考时作为目标的人或事物。广义地讲，对象可以是任何人或事物。对象是一些属性及专用服务的封装体，它是问题域中一些事物的抽象。这些属

2、性的值刻画了一个对象的状态；这些操作是对象的行为，通过它们改变对象的状态（即属性值）属性：属性：高度高度总重量总重量燃料成分燃料成分燃料重量燃料重量搭乘物搭乘物操作：操作：点火点火轨道运行轨道运行返回返回countercounter valuevalueinit()init()decdec()()inc()inc()一个计数器对象：一个计数器对象：属性：属性：值值操作：操作：清空清空 加加1 1 减减1 1对象举例医疗保险账户医疗保险账户属性：属性：姓名：张三姓名：张三年度：年度：20052005医保号：医保号：100100195009090090100100195009090090累计账户拨

3、入金额：累计账户拨入金额：1800.001800.00累计账户支付金额：累计账户支付金额：230.50230.50最高统筹限额：最高统筹限额：50000.0050000.00累计统筹支付金额：累计统筹支付金额：680.00680.00操作：操作：查询余额查询余额拨入资金拨入资金支付费用支付费用年度结转年度结转对象举例对象的属性属性是类的特征或特性属性的值是某一特定对象的属性值在类中属性名必须是唯一的每一个类的实例都有为这个类定义的所有属性的值属性取决于视点 从销售人员的角度 型号 价格 颜色 里程数一辆汽车具有的属性一辆汽车具有的属性:从维修人员的角度 马达类型 传动类型 维修记录对象的操作对

4、象的行为是由为此对象定义的一系列操作决定的操作访问或修改对象的属性值一个类可能同时存在多个实例，也可能在某一时刻没有实例一个类的所有实例都可以使用在这个类中定义的操作 从销售人员的角度 处理客户定单准备销售合同加入清单从清单中删除一辆汽车具有的操作一辆汽车具有的操作:从维修人员的角度 测试刹车修理刹车转动轮胎检查马达速度操作取决于视点2、类（Class）对象类（Object class）简称类，是指有相同属性和服务的一组对象的集合。类的概念体现了人类常用的一种思维方式抽象，类就是对一组对象的抽象表示，同样包含属性和服务两个部分。实例（Instance）：一个具体的对象就是该对象所在类的一个实例

5、类是抽象虚无的，实例是具体实在的(如个人账户与我的个人账户)在程序运行过程中根据类定义来创建实例，每个实例互不干扰，各自有自己独立的存储空间，保存自己特有的属性。(如同数据类型和变量的关系）类举例个人账户个人账户NameIncomePaymentLimitationUsedLimitationGetBalance()Save()Pay()CarryForward()类名类名属性属性操作操作张三的个人账户张三的个人账户张三张三1800.00230.5050000.00680.00GetBalance()Save()Pay()CarryForward()对象名对象名属性属性操作操作区分对象和类同类

6、对象具有相同的属性和服务，是指它们的定义形式相同，即具有相同的属性项和行为方式，而不是说每个对象的属性值都相同。类是静态的，类的存在、语义和关系在程序执行前就已经定义好了。对象是动态的，对象在程序执行时可以被创建和删除。计算机中一个对象通常就是指一个实例有的场合不作区分抽象类和接口抽象类（abstract class）用来表征我们在对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念。如如圆、三角形属于“形状”这样一个抽象概念。接口（interface）是抽象类的变体。接口是一些方法的集合，但所有方法都是抽象的，只有声明而没有程序体。其他类需要实现某个接口时才对这个接口的所有方法进行定义。比如很多物体都有

7、“开”和“关”的操作，但对于不同的对象类是抽象的行为，具体实现由不同的物体来定义，如电灯的开、关和门的开、关。3、封装（Encapsulation）封装即信息隐藏，它保证软件部件具有较好的模块性。设计软件总体结构时，应尽量封装为独立的模块，每个模块对外提供接口，而尽可能少地显露其内部处理逻辑。（黑箱）对象是更高一个级别的封装体，它把数据和服务封装于一个内在的整体。对象向外提供某种界面（接口），可能包括一组数据（属性）和一组操作（服务），而把内部的实现细节（如函数体）隐蔽起来。良好封装的好处封装使对象对外仅提供接口，即可见的一些属性和操作，而具体实现是不可见的。开发人员一旦设计好对象的界面（接口

8、）后，不需要等待该对象全部完成就可以进行后续开发，实现并行工作；只要对象接口不变，对象内部逻辑的修改不会影响其他部件，便于复用，也减少了因修改引起的“水波效应”；严密的接口保护，使对象的属性或服务不会随意地被使用，对象的状况易于控制，可靠性随之增强。4、继承（Inheritance）继承是指特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与服务一般类/特殊类、父类/子类、超类/子类、基类/派生类等都是相同的概念。可以简化系统的描述和实现，较好地实现软件重用，提高效率。子类（特殊类）可以继承父类（一般类）的属性和操作，也可以重新定义特殊行为。继承可分为单继承和多继承，单继承是指子类只从一个父类继承，多继承是指

9、子类从多个父类继承。继承举例PersonStudentFacultyStaff继承下去继承下去5、多态（Polymorphism）多态性又叫多形性，指相同的操作（或函数，或过程）可作用于多种类型的对象并获得不同的结果。在OOP中多态的实现有两种方法：由覆盖（override）实现动态多态，子类对父类的方法进行重写，称为运行时多态，展示的是父类及其多个不同子类的多态性。由重载（overload）实现的静态多态，即利用重载技术在一个类中定义多个名称相同、参数类型不同的方法，称为编译时多态，是一个类中操作多态性的表现。PRINTPRINTPRINTTEXT objectGRAPH objectIMA

10、GE objectGraphDraw()CircleDraw()RectangleDraw()多态举例多态的好处多态性一般需要建立在继承机制之上。1.当给不同子类型的对象发送相同的消息时，消息的发送者可以不用关心具体的对象类型，而由对象自身做出不同的响应处理。2.需要扩充一种新类型时，只需要从父类中再派生出一个子类，覆盖父类的某些服务，而不需要改动其他外部程序。3.多态性极大地提高了重用性和灵活性，对象的使用和理解也得以简化。6、消息（Message）消息是指向对象发出的服务请求(对象间的交互信息)。一个对象向另一个对象发消息请求某项服务，接收消息的对象响应该消息，激发所要求的服务操作，并把操

11、作结果返回给请求服务的对象。一个消息应当包含以下信息：消息名、接收消息对象的标识、服务类型、输入信息、回答消息。采用消息（而不是函数调用）这个术语的好处：1、更接近人们日常思维所采用的术语，符合对象的独立自治原则；2、在分布式环境中，对象可以在不同的网络结点上相互提供服务，消息具有更强的适应性。7、关系（Relationship）类之间的联系方式：（1）继承/泛化（generalization）：类之间的关系是指对象分类的层次关系，继承关系对于类中的所有对象都成立，而不特指某个具体对象。（2）实现（realization）：即描述和实现。一个接口可以提供某些操作的描述，另一些类需要具体来完成这

12、些操作，即对接口进行实现。对象关系则是存在于具体对象实例之间的联系：（3）关联（association）：表达对象与对象的静态联系，是一种长期关系，比如整体和部分关系。（4）依赖（dependency）：表达对象与对象的动态联系（运行时），是一种短期关系。8、重用（Reuse）对象具有封装性和信息隐蔽等特性，使其容易实现软件重用一般对象类可以派生出新类，类可以产生实例对象，从而实现了对象类的数据结构和操作代码的复用复杂类可以分解为简单类的组装结构，这些简单类又可以重复成为多个对象类的组成元素面向对象程序设计语言的开发环境一般预定义了系统动态连接库，提供大量公用程序代码，避免重复编写，提高了开发

13、效率和质量面向对象分析与设计对于结构化分析与设计和面向对象的分析与设计来说，信息系统开发的生命周期是相同的，都要经过规划、分析、设计和实施，所不同的是建立的模型和采用的建模技术。结构化分析与设计注重对过程进行建模，面向对象的分析与设计则强调对事物和它们的交互建模。UML是OO方法的标准建模语言8.2 UML概述什么是UMLUML可以做什么UML包含哪些内容UML工具软件1、UML是什么统一建模语言 Unified Modeling LanguageUML是一个通用的可视化建模语言Unified Modeling LanguageUnified Modeling Language（统一建模语言）

14、是对（统一建模语言）是对象管理组织象管理组织（OMGOMG）制定的一个制定的一个通用通用的、的、可视化可视化的的建建模语言模语言标准，可以用来标准，可以用来可视化可视化（visualizevisualize）、描述描述（specifyspecify）、）、构造构造（constructconstruct）和）和文档化文档化（documentdocument）软件密集型系统的各种工件）软件密集型系统的各种工件（artifactsartifacts，又译制品），又译制品）UML的历史Booch methodOMTUnified Method 0.8OOPSLA 95OOSEOther methods

15、UML 0.9Web-June 96 UML 1.0UML partnerspublicfeedback1989-19941989-1994期间，期间，OOOO方法从不足方法从不足1010种增加到种增加到5050多种多种 2004Final submission to OMG,Nov 97First submission to OMG,Jan 97UML 1.1OMG Acceptance,Nov 1997 Fall 1998UML 1.3UML2.0UML2.0UML的创始人UML是由世界著名的面向对象技术专家G.Booch、J.Rumbaugh 和 I.Jacobson发起，在Booch方

16、法、OMT方法和OOSE方法的基础上，广泛征求意见，集众家之长，几经修改而完成的。Three amigosBooch Rumbaugh JacobsonUML的特点统一了面向对象方法的表示表示能力强大，可用于各种软件系统建模，以及其他系统建模，如商业系统与开发过程无关允许扩展本身不设计特点语言的语法及规则，但可对应到各种OOP语言框架UML和OOA、OODUML既不是方法论，也不是一种开发过程，而是面向对象系统分析与设计的建模语言，是一种语言工具。如同英语充当国际交流的工具一样OOA&OOD是方法论，该方法论的实践过程中需要使用UML的图符，使用时还必须遵循一定的原则及步骤。图图图diagra

17、ms类图类图class diagrams对象图对象图object diagrams构件图构件图component diagrams部署图部署图deployment diagrams用例图用例图use case diagrams顺序图顺序图sequence diagrams协作图协作图collaboration diagrams状态图状态图statechart diagrams活动图活动图activity diagrams静态模型静态模型(系统结构系统结构)动态模型动态模型(系统行为系统行为)4+1视图-1Process ViewProcess ViewDeployment ViewDeploy

18、ment ViewLogical ViewLogical ViewUse-Case ViewUse-Case ViewImplementation ViewImplementation ViewEnd-user FunctionalityProgrammers Software management PerformanceScalabilityThroughput System integratorsSystem topology Delivery,installationcommunicationSystem engineeringAnalysts/DesignersStructure 视图

19、的另眼解读视图的另眼解读-1 视图的另眼解读视图的另眼解读-2 4+1视图-2Use Case ViewEnd-user:Functionality这些视图由用例视图所统一，它描述项目干系人（stakeholder）的需求；所有其他视图都是从用例视图派生而来，该视图把系统的基本需求捕获为用例并提供构造其他视图的基础Logical View Analysts/Designers:Structure系统功能和词汇；描述问题域的词汇，作为类和对象的集合。重点是展示对象和类是如何组成系统、实现所需系统行为的4+1视图-3Process View System integrators:Performan

20、ce,Scalability,Throughput系统性能、可伸缩性和吞吐量；建模在我们系统中的可执行线程和进程作为活动类。其实，它是逻辑视图面向进程的变体，包含所有相同的制品Implementation ViewProgrammers:Software Management系统组装和配置管理；对组成基于系统的物理代码的文件和构件进行建模。它同样展示出构件之间的依赖，展示一组构件的配置管理以定义系统的版本Deployment View System engineering:System Topology,Delivery,Installation,Communication系统的拓扑结构、分布

21、、移交和安装；建模把构件物理地部署到一组物理的、可计算节点上，如计算机和外设上。3、UML中的图对整个系统而言：功能由用例图描述。静态结构由类图和对象图描述。动态行为由状态图、顺序图、协作图和活动图描述。物理架构则是由构件图和部署图描述。用例图Use Case Diagram用例图定义了系统的功能需求，它完全是从系统的外部观看系统功能，并不描述系统内部对功能的具体实现。是从外部执行者的角度来描述系统提供的功能。购买货品购买货品归还货品归还货品出租货品出租货品报废货品报废货品店员店员类图Class Diagram类图描述系统的静态结构，表示系统中的类以及类与类之间的关系。对象图Object Di

22、agram对象图描述了一组对象以及它们之间的关系，表示类的对象实例。对象图是对类图一种实例化。是系统某个时期可能存在的具体对象实例。aLoan2：借书记录借书记录借书日期借书日期=2006-04-16应还日期应还日期=2006-06-16还书日期还书日期=2006-06-10aItem3：图书图书序号序号=003状态状态=租出租出aReader：读者读者编号编号=042440101姓名姓名=张三张三aLoan1：借书记录借书记录借书日期借书日期=2006-04-16应还日期应还日期=2006-06-16还书日期还书日期=2006-05-8aItem2：图书图书序号序号=001状态状态=在库在库

23、aItem1：图书图书流水号流水号=001状态状态=租出租出aTitle：图书品种：图书品种索书号索书号=TP21108馆藏数量馆藏数量=3可借数量可借数量=2状态图StateChart Diagram状态图表示一个状态机，强调对象行为的事件顺序。是对类的补充，展示此类对象可能的状态和发生某些事件时其状态的转移情况。在馆内在馆内状态=在馆借出归还淘汰图书购买图书正常正常状态=借出超过期限借出借出超期超期通知读者活动图Activity Diagram活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流程，强调对象间的控制流程。核对借书记录核对借书记录检查借出图书损坏情况检查借出图书损坏情况严重损坏严重损坏

24、删除该图书删除该图书修改图书状态修改图书状态是是否否记录借书记录记录借书记录的还书日期的还书日期顺序图Sequence Diagram&协作图Collaboration Diagram顺序图和协作图均表示一组对象之间的动态协作关系，其中顺序图反映对象之间发送消息的时间顺序，协作图反映收发消息的对象的结构组织。顺序图和协作图是同构的，即两者之间可以相互转换。构件图Component Diagram构件图描述程序代码的组织结构。构件以及它们之间的依赖关系，表示系统的静态实现视图。CourseCourseOfferingStudentProfessorCourse.dllPeople.dllCour

25、seUserRegister.exeBilling.exeBillingSystemUML2.0中的构件图部署图Deployment Diagram部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运行时的处理节点以及节点中构件的配置。瘦客瘦客户端户端Web服务器服务器(HP6000)应用应用服务器服务器(HP6000)数据库数据库服务器服务器(IBM7100)HTTPTCP/IPTCP/IP管理员管理员客户端客户端TCP/IP5、UML建模工具Rational Rose 98、20002003（UML1.3）Rational Software Architect（UML2.0）Microsof

26、t VisioPowerDesignerTogether其他软件产品8.3 面向对象方法的优势面向对象方法有如下优势：与人类思维方式一致各阶段过渡平滑可维护性高、易于重用生命力强1、更接近人类思维方式人认识世界从对象开始VVVVVVVVVVVV 转换鸿沟转换鸿沟现实世界现实世界逻辑模型逻辑模型数据模型？数据模型？功能模型？功能模型？不同的思维方式不同的思维方式不同的思维方式不同的思维方式结构化 Vs.面向对象举例顺应人类思维习惯，让软件开发人员在解空间中直接模拟问题空间中的对象及其行为结构化方法：结构化方法：FindaReader(aReader);FindaBook(aBook);If(Va

27、lidate(aReader)Lend(aReader,aBook);SaveaLoan();Else PrintErrorMsg(0);在计算机中模拟现实世界的事和物，使它们具有在计算机中模拟现实世界的事和物，使它们具有生命，主动完成操作生命，主动完成操作面向对象方法：面向对象方法：aReader.Find();aBook.Find();If(aReader.Validate()aBook.Lend();aLoan.Insert();Else aError.Show();计算机世界可以模拟现实世界2、生命周期各阶段过渡平滑分析、设计、实施各阶段使用统一的模型VVVVVVVVVVVV模型转换鸿

28、沟模型转换鸿沟数据流图数据流图模块结构图模块结构图设计模型设计模型分析模型分析模型自始至终的对象模型1.分析得到的是对象模型；2.设计是在该对象模型的基础上不断精化完善，形成完整的类模型；3.编程使用面向对象语言将设计出的类进行实现。生命周期的这三个阶段之间的过渡是无缝的，减少了可能出现的偏差3、维护更加容易面向对象的程序封装性、可读性更好Begin“Caller”Program Init x,y,z.Open(files/database)Read.Compute.DO“Callee”with x,y,z Update(files/database)Close(files/database)

29、End Main Program Procedure Callee Parameters x,y,z Compute.End ProcedureEnd Program谁写的？谁写的？为什么这样写？为什么这样写？虽然结构化设计的模块图可以让我们掌握一个系统的总体结构，但众多的模块（包括函数）缺乏一个合理的组织，难以记忆和使用。比如要操作一个字符串，需要使用strlen,substr,replace等字符串函数，类似函数很多，常常不知道该用哪一个，现在用一个String类来表示字符串对象，有效组织相关函数，这样的类比函数更易用。对象是一个包含数据和操作的独立的整体，比模块的封装性更好，具有更高的重

30、用性。对象是更好的抽象和封装4、更有生命力对象是系统中相对最稳定的元素VVVVVVVVVVVV变化的世界变化的世界功能模型功能模型对象模型对象模型对象对象功能功能数据数据稳定的对象模型易变的是业务逻辑，最稳定的是业务中的对象。比如医疗保险系统中，诸如账户、参保人、医院、病案、处方等实体对象往往是最持久的内容，基本上维持数年都不会轻易改变或消失。而具体的业务规则和操作流程却永远是不可预知的。如果使用结构化方法，则某个改变更有可能涉及到多个模块，从而打乱最初的设计。而面向对象方法更多的可能情况是修改某个类而已，不影响或少量影响其他类。OOAD步骤1.建立用例模型，需求分析阶段2.建立领域模型（寻找

31、领域类及其关系），系统分析阶段3.设计分层体系架构，设计阶段4.分层设计静态模型（类图），设计阶段5.设计动态模型（用例实现的交互图），设计阶段本章介绍1和28.4 用例模型分辨信息系统的边界什么是用例用例的概念、目的识别参与者识别用例绘制用例图如何描述用例用例分解，确定用例关系8.4.1 用例的概念从用户的角度来看，他们并不想了解系统的内部结构和设计，他们所关心的是系统所能提供的服务，也就是被开发出来的系统将是如何被使用的，这就是用例方法的基本思想。用例的意义用例是对系统功能性需求的规范化的描述。用例图及用例的事件流描述集中体现了系统责任，通过用例建立交互图。交互图就是用例的具体实现，即系统

32、中的对象以及对象间协作是如何完成一个用例的全部过程。用例驱动的开发过程，从用例模型到分析模型和设计模型之间有一致性和可追踪性。n 参与者(Actor)参与者是指存在于被定义系统外部并与该系统发生交互的人或其他系统，他们代表的是系统的使用者或使用环境。n 用例(Use Case)用例用于表示系统所提供的服务，它定义了系统是如何被参与者所使用的，它描述的是参与者为了使用系统所提供的某一完整功能而与系统之间发生的一段对话。n 通讯关联(Communication Association)通讯关联用于表示参与者和用例之间的对应关系，它表示参与者使用了系统中的哪些服务（用例），或者说系统所提供的服务（用

33、例）是被哪些参与者所使用的。参与者和用例 用例建模的内容基于用例的需求获取过程：基于用例的需求获取过程：1.1.获取原始需求获取原始需求2.2.开发一个可以理解的需求开发一个可以理解的需求识别参与者识别参与者识别用例识别用例构建用例图构建用例图3 3 详细、完整地描述需求详细、完整地描述需求书写用例规格说明书写用例规格说明4 4 重构用例模型重构用例模型识别用例间的关系识别用例间的关系对用例进行组织和分包对用例进行组织和分包1、识别参与者参与者是系统之外与系统进行交互的任何事物。1.使用系统的个人谁负责提供、使用或删除信息？谁将使用某项功能？2.系统所连接的外部硬件。例如，控制建筑物中温度的通

34、风系统不断地从传感器获取温度信息，传感器就是一个参与者。3.与该系统进行通信的其他信息系统。例如为自动柜员机系统建模时，中央银行系统就是它的一个参与者。信用卡系统是销售系统中的一个参与者区分参与者和外部实体只有在执行系统功能时与信息系统进行实时交互的人员才能被当作参与者外部实体是指数据的来源和去向，提供数据的人员不一定会执行系统功能新生入学手工填写个人信息，然后由教务人员统一将数据登记到学籍系统中，教务人员是参与者。如果学生直接通过Web方式提交个人信息，则认为学生是参与者。区分主要参与者和次要参与者主要参与者（primary actor）是从系统中直接获得可度量价值的用户。次要参与者（sec

35、ondary actor）的需求驱动了用例所表示的行为或功能，在用例中起辅助支持作用用例分析的重点是要找到主要参与者。比如，在图书馆的借/还书用例中，首先要考虑谁直接使用这一功能，谁频繁地和系统进行交互？图书管理人员是直接操作者，他们的需求和变化对于用例的影响最大。因此，图书管理员是主要参与者。事件事件触触发发源源操作操作输输出出目目标标读者检查库存书目书目查询请求读者提供书目供检索书籍列表读者读者借书 借书单读者登记借书记录书借书记录读者通过事件表获得参与者：通过事件表获得参与者：参与者可以从参与者可以从“源源”得到启发，但得到启发，但“源源”表示数据最表示数据最初的提供者，不一定对应功能的

36、执行者。初的提供者，不一定对应功能的执行者。参与者举例参与者的表示在UML中，参与者使用小人符号：图书馆图书馆系统系统读者读者图书管理员图书管理员RSARSA中的中的建模符号建模符号参与者的泛化在某些情况下，参与者的角色可以有共性，或者说一般性，一种角色可以拥有另一种角色的全部行为。比如在超市系统中，值班经理完全可以充当收银员这一角色，此外，值班经理还可以有退货、更改事务等权利。2、识别用例用例就是功能性需求。每个用例至少和一个参与者相关，用例名称要体现参与者希望系统提供的功能。用例的UML图形表示购买商品Rose中的符号中的符号购买商品区分用例和用例完成的步骤不能混淆用例和用例所包含的步骤。

37、比如“借出图书”功能要经过验证读者信息、检查超出可借数量、保存借书记录、修改图书状态等步骤在系统中这些步骤通常不作为单独的功能提供给参与者使用，它们只是一个用例所包含的事件流，或者是用例的子功能。与结构化分析中提到的事件概念相同。区分业务用例和系统用例当针对整个业务领域建模时，需要使用业务用例比如图书馆系统有一项重要工作就是“整理书架”，图书都要放回到固定的位置上信息系统作为整个业务系统的一部分，只负责实现系统的部分功能，即有信息处理的那部分功能。客户提出申请要求贷款，申请中包括期限、金额、用途和本人基本情况。银行收到申请后，置于“申请档案”中，以申请号标识。某公司内部工作岗位的提供：不论何时

38、，只要一有职位空缺，该地区的人力资源部领导就会通知该地区的所有员工并给其他地区的HR领导发送消息，邀请员工们提出申请。然后，其他地区HR领导将招聘信息贴在公告板上。所有对此感兴趣的员工都可以将申请发送到职位空缺的地区的HR领导那里。用例举例1用例举例2在门诊挂号处只能挂当天的号，挂出的号可以退。病人拿到挂号单后，到相应的科室进行就诊。医生根据挂号的顺序号，依次给病人看病开处方。病人拿处方去收款处交费，并拿到发票。病人拿已经收费的处方去药房拿药。该系统潜在的参与者和用例有哪些？图书馆系统的用例图8.4.2 用例的描述用例图是对系统中的用例的高度概括和直观的表示，但没有细节。一个用例就象一个故事，

39、使用文字叙述对用例进行详细描述。一个编写良好的用例应该具有很好的可读性，没有可读性的用例则一点儿用也没有。用例的描述可以有多种格式，从随意的语言描述到定义严格的用例模板，可根据实际情况选择。1、用例规格说明（模板）Use Case Specification用例名称主要参与者/次要参与者简要描述前置条件后置条件主事件流（主要成功场景/基本路径）备选事件流（扩展路径/替代流程/异常事件流）特殊要求/非功能性需求发生频率2、用例与事件流（Flow of Activities）用例描述的是一个系统做什么，可以通过用足够清晰的、外部人员很容易理解的文字描述一个事件流，来说明一个用例的行为。事件流的描述

40、包括：用例何时开始和结束用例何时与参与者交互参与者与系统之间有什么对象或信息被交换该行为的主事件流和备选事件流3、用例与场景（Scenarios）用例描述的是一组动作序列，在复杂的系统中，用例细节可能存在多种不同的情节，称为变体。比如：购买商品的用例中收款可以是现金支付、信用卡支付或支票支付。针对每一种情况有不同的场景，一个场景就是一个具体的故事现场，重现一个参与者如何具体完成用例。主成功场景：故事的主线，用例通常得到成功执行的典型场景。扩展场景：失败场景，或因为一些特别条件而出现行为分支的步骤（包括失败和成功）4、用例的前置条件和后置条件前置条件（pre-condition）：表述在系统允许

41、用例开始以前，系统应确保为真的条件。这可为后续的编程人员提供帮助，从而确定在用例的实现代码中哪些条件无须再次检验。如果前置条件不满足，用例无法被启动，比如“预定图书”用例的前置条件是读者已正确登录到系统中。后置条件（guarantee）：或称为成功保证。表述在用例结束时，系统将要保证的限定条件，一般都是在成功完成用例后成立。一旦用例被成功地执行，可能会导致系统内部某些状态的改变，比如成功地“借出图书”会使图书状态改变等。某些用例可能没有前置条件或后置条件，比如“查询书目”。用例的简要描述用例名：购买商品参与者：出纳员简要描述：顾客带着所要购买的商品来到收款处。收款员记录下商品信息并收款。付款完

42、成后，顾客带着所购买的商品和收据离开。购买商品购买商品收款员收款员对“取款”用例的非正式描述1）用户插入ATM卡并输入密码2）用户选择取款并输入取款数量3）系统吐出现金，并从账号余额中扣除取款数对“取款”用例的完整描述主参与者：信用卡用户目标：用户使用信用卡从ATM机获取现金范围：银行ATM系统前置条件：用户将信用卡插入ATM触发事件：用户希望从ATM机上取现金主事件流：1）用户插入信用卡到ATM机2）ATM系统识别卡的ID和账号，并用主银行系统验证其有效性3）用户输入密码，ATM验证其有效性4）用户选择取款，并输入提取金额，该数额必须在502000之间，50的倍数5）ATM系统通知账户所在的

43、主银行系统，传递账号和取款金额，并接受返回的确认信息和账户余额6）ATM系统发放现金、卡，并打印收据7）ATM将事务记入日志对“取款”用例的完整描述（续）备选事件流：2a：该卡不能在此ATM机上使用3a：密码不正确3b：用户没有及时输入密码4a：金额不是50的倍数，或不在指定范围5a：主机死机或网络瘫痪5b：账户余额不足发生频率：一天1000次“借出图书”的用例描述用例名称用例名称借出图书借出图书参与者参与者图书管理员（主要参与者），读者（次要参与者）假设假设图书馆是开架借阅，读者总是找到书后办理借书手续，因此，借书不需要验证库存，而且每本书都是可识别的。前置条件前置条件图书管理员已被识别和授

44、权后置条件后置条件存储借书记录，更新库存数量，所借图书状态为出借主事件流主事件流1图书管理员将读者借书卡提供给系统；2系统验证读者身份和借书条件；3图书管理员将读者所借图书输入系统；4系统记录借书信息，并且修改图书的状态和此种书的可借数量；5系统累加读者的借书数量；6重复3-5，直到图书管理员确认全部图书登记完毕；7系统打印借书清单，交易成功完成。备选事件流备选事件流2a非法读者 1系统提示读者身份错误，用例结束2b读者借书数已达限额 1系统提示读者已达结束限额，用例结束2c读者有过期未还书籍 1系统提示读者应归还的书籍列表和到期日，用例结束5a读者借书数已达限额 1系统提示，并要求结束输入

45、2图书管理员确认借书完成5b读者有该书的预定记录 1.删除该书的预定信息5、用例描述的双列格式用例名称归还图书参与者图书管理员（主要参与者），读者（次要参与者）假设因为每本书是可识别的，所以还书不需要验证读者前置条件图书管理员已被识别和授权后置条件修改借书记录，更新库存数量，修改图书状态为可借主事件流1图书管理员将图书提供给 系统；5图书管理员重复步骤1，直到退出2系统根据借书记录验证图书信息；3系统提供借阅该书的读者信息；4系统修改借书记录，更新该书的图书状态及此种书的可借数量；每个用例可绘制系统级顺序图纯文本的用例描述直观性较差使用UML中的顺序图可以图形化地表现出参与者和系统之间的交互进

46、行用例描述时，往往会有冗余的情况出现，比如多个用例会共享一些子功能。扩展和包含关系就是用例模型中消除冗余的一种手段。但忌讳使用结构化的功能分解将用例分解成一些子用例、子子用例。基本用例是包含常规会发生的最基本功能的用例，它是具有普遍性的，对于任何执行该功能的参与者来讲都是适合的。8.4.3 用例关系用例关系包含关系：经过封装后可以在各种不同的基本用例中复用的行为称为包含用例。扩展关系：表达某些可选或只在特定条件下才执行的系统行为的用例，它们是对基本用例的扩展。称为扩展用例。泛化关系：如果两个或更多用例在行为、结构和目的方面存在共性，可以使用泛化关系。父用例描述这些共有部分，子用例继承父用例并特

47、殊化。基本用例可以控制包含用例，并依赖于（使用）包含用例所得到的结果。包含用例是基本用例存在的必要条件一个基本用例可以有多个包含用例，一个包含用例可以包含在若干基本用例中。包含关系可以嵌套，但超过三层的嵌套是难于理解的。取款取款修改口修改口令令身份识身份识别别包含关系扩展用例是可选的，它是否执行取决于在执行基本用例时所发生的事件（存在扩展点）。扩展用例的缺失不影响对基本用例的理解。打电话打电话来电显示来电显示三方通话三方通话扩展关系用一个新的、通常也是抽象的用例来描述多个用例的共有部分(父用例)，子用例继承父用例的所有结构、行为和关系，并含有自己特殊的部分。父用例通常是抽象的，如果两个子用例都

48、对同一父用例进行特殊化，则两个子用例是相互独立而且完整的，这一点与包含关系扩展关系不同。订购订购网上订购网上订购电话订购电话订购泛化关系（不推荐）用例的粒度通常用例图粒度较大通过分解和细化，可以使粒度更小通过事件流描述：寻找用例的共同点寻找用例的扩展点切忌“画蛇添足”！8.4.4 合理组织用例对用例进行分包让用例图能够更为清晰地表现出系统的业务逻辑关系和层次对系统进行模块的分割，这将影响到今后的开发和系统的最终表现形式常见的分包方式按参与者分包，如读者包、图书管理员包按主题分包，如毕设的题目管理包、成绩管理包按开发团队分包，A小组、B小组按发布情况分包，第1次迭代包错误的用例图举例把步骤当用例

49、把系统活动当用例错误的用例图举例Email客户端（如：outlook express），A在北京发邮件给上海的B，系统提醒B你有“新邮件”，B收邮件用例是一个完整的交互用例是一个完整的交互用例是一个完整的交互用例是一个完整的交互用例之间没有顺序的关系用例之间没有顺序的关系用例之间没有顺序的关系用例之间没有顺序的关系课堂练习：用例建模完成完成“旅店预定系统旅店预定系统”的系统用例图，注意的系统用例图，注意用例的命名和用例间的关系的使用。用例的命名和用例间的关系的使用。选择一个体现选择一个体现系统核心业务功能系统核心业务功能的用例，完的用例，完成用例规格说明。成用例规格说明。“旅店预定系统”初步用

50、户需求某公司要开发一个旅店预定系统，该旅店可对外某公司要开发一个旅店预定系统，该旅店可对外开放豪华双人间、双人间、三人间和单人间，房间费开放豪华双人间、双人间、三人间和单人间，房间费用视情况按季节调整，但周一到周五半价（周末全价）用视情况按季节调整，但周一到周五半价（周末全价）折扣不变。对于外界请求，该系统应能根据请求入住折扣不变。对于外界请求，该系统应能根据请求入住时间预定指定档次的房间，记录旅客姓名、地址、联时间预定指定档次的房间，记录旅客姓名、地址、联系电话、有效证件号、房间类型和预定天数，并计算系电话、有效证件号、房间类型和预定天数，并计算出总费用。预定的同时旅客按规定须提交出总费用。