软件工程5 领域分析——2.用例图和活动图.pptx

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1、图书管理系统图书管理系统第第2 2次课次课我们的进度，在这里工作任务工作任务1.根据访谈内容，进行业务用例建模2.根据访谈内容，进行业务流程的建模提交内容1.业务用例图2.业务流程活动图我们的进度，在这里我们的进度，在这里工作任务工作任务工作任务工作任务1 1 1 1：业务用例建模：业务用例建模：业务用例建模：业务用例建模交付的工作产品：业务用例图交付的工作产品：业务用例图交付的工作产品：业务用例图交付的工作产品：业务用例图学习情境学习情境学习情境学习情境知识点知识点知识点知识点1 1 1 1：业务用例建模：业务用例建模：业务用例建模：业务用例建模对应教材章节：对应教材章节：对应教材章节：对应

2、教材章节：第第第第4 4 4 4章章章章 4.3-4.94.3-4.94.3-4.94.3-4.9什么是用例图（Use Case Diagram）用例图的应用用例图的组成参与者、用例的识别用例建模技术我们的进度，在这里什么是用例图(use case diagram)在在UMLUML中，一个用例模型由若干个中，一个用例模型由若干个用例图用例图(use(use case diagram)case diagram)描述。用例图是显示一组用例、描述。用例图是显示一组用例、参与者以及它们之间关系的图参与者以及它们之间关系的图。用例图的应用用例图是从用户的角度用户的角度来描述对软件产品的需求，分析产品的功

3、能和行为功能和行为，因此，对整个软件开发过程而言，用例图是至关重要的。用例图定义和描述了系统的外部可见行为外部可见行为，是分析、设计直至组装测试的重要依据。让用户参与前期的系统分析与设计。Use Case Use Case 对开发的意义对开发的意义实现实现测试测试需求需求分析和设计分析和设计Use Cases 把所有这些过程绑到一起把所有这些过程绑到一起大学信息系统的一个用例图大学信息系统的一个用例图用例图的组成用例图的组成用例（Use Case）参与者（Actor）关系(Relationship)什么是参与者什么是参与者参与者：在系统之外，透过系统边界与系统进行有意义交互的任何事物。参与者可

4、能是人、另外一个系统、时间的流逝等。UML中，参与者用“人形”图标来表示，名字写在图标的下方。什么是用例什么是用例用例（用例（use case）一个用例是用户与计算机之间的一一个用例是用户与计算机之间的一次典型交互作用。在次典型交互作用。在UMLUML中中,用例被定义成系统执行的用例被定义成系统执行的一系列动作（功能）一系列动作（功能）。参与者和用例分别描述了“谁来做？”和“做什么？”这两个问题。每个用例都必须有一个惟一的名字以区别于其他用例。用例用一个椭圆来表示，用例的名字可以书写在椭圆的内部或下方。用例的UML图标如图所示。如何如何建立用例模型建立用例模型 建立系统用例模型的过程就是对系统

5、进行功能需求分析的建立系统用例模型的过程就是对系统进行功能需求分析的过程。过程。定义定义系统系统确定执行确定执行者和用例者和用例描述执行者描述执行者和用例关系和用例关系确认确认模型模型确定系确定系统范围；统范围；分析系分析系统功能。统功能。执行者通常是使执行者通常是使用系统功能的外部用系统功能的外部用户或系统。用户或系统。用例是一个子系用例是一个子系统或系统的一个独统或系统的一个独立、完整功能。立、完整功能。各模型元素各模型元素之间有：关之间有：关联、使用、联、使用、扩展及泛化扩展及泛化等关系。等关系。确认用例模型确认用例模型与用户需求的与用户需求的一致性，通常一致性，通常由用户与开发由用户与

6、开发者共同完成。者共同完成。用例建模技术用例建模技术识别参与者识别用例识别用例间的关系用例阐述识别参与者的方法识别参与者的方法谁使用系统的主要功能谁改变系统的数据谁从系统获取信息谁需要系统的支持以完成日常工作任务谁负责日常维护、管理并保证系统正常运行系统需要应付（处理）那些硬设备系统需要和那些外部系统交互谁（或什么）对系统运行产生的结果（值）感兴趣时间、气温等内部外部条件识别参与者识别参与者 客户给销售员发来传真订货，销售员下班前将当日订货单汇总输入系统。谁是系统的Actor？答案：销售员识别参与者识别参与者 商品销售系统。顾客通过网络下单之后，系统计算出总计金额，税金，运费，并将数目传递给一

7、个外挂的会计系统，该系统是另外购买的。有几个Actor？答案：顾客(商品销售系统)，商品销售系统(会计系统)例：图书管理系统的例：图书管理系统的参与者参与者：借阅者（借阅者（BorrowerBorrower）图书管理员（图书管理员（Librarian）ExampleExample参与者的泛化参与者的泛化参与者之间也可以象类一样存在泛化或者依赖关系。如系统中经理可以参加雇员的所有用例识别用例的方法识别用例的方法参与者希望系统提供什么功能；系统是否存储和检索信息；如果是，这个行为由哪个参与者触发；当系统改变状态时，是否通知参与者；是否存在影响系统的外部事件，是哪个参与者通知系统这些外部事件。识别用

8、例识别用例 Email客户端（如：outlook express），A在北京发邮件给深圳的B，系统提醒B”你有新邮件”，B收邮件。识别用例识别用例 一个论坛类的应用，用户可以提问，别人来回答，如果有自己问题被解答的话，就给发问者发一份邮件通知。注意：发邮件这个用例可以是单独的用例，也可以是由回答用例扩展出来的用例用例用例间、用例与参与者的关系间、用例与参与者的关系1.泛化关系（Generalization）：一个用例可以被特别列举为一个或多个子用例，这被称为用例泛化：2.包含关系（Include）一个用例可以简单地包含其他用例具有的行为，并把它所包含的用例行为作为自身行为的一部分，这被称作包含

9、关系。3.扩展关系（Extend）：一个用例也可以被定义为基础用例的增量扩展，这称作扩展关系，扩展关系是把新行为插入到已有用例的方法。4.关联关系：关联关系表示参与者与用例之间的通信。四种关系的UML图释包含关系扩展关系泛化关系关联关系用例之间的关系用例之间的关系泛化：同一业务目的的不同技术实现包含：提取公共交互，提高复用扩展：“冻结”基用例以保持稳定 *通过关系提高用例复用通过关系提高用例复用泛化泛化(generalization)(generalization)当多个用例共同拥有一种类似的结构和行为的时候我们可以将它们的共性抽象成为父用例，其他的用例作为泛化关系中的子用例。泛化泛化(gen

10、eralization)(generalization)泛化举例（一）：泛化泛化(generalization)(generalization)泛化举例（二）：包含包含(include)(include)包含是指基本用例(base use case)会用到包含用例(inclusion)，具体地讲，就是将包含用例的事件流插入到基础用例的事件流中。包含用例是可重用的用例多个用例的公共用例。包含包含(include)(include)包含包含(include)(include)包含举例（一）：包含包含(include)(include)包含举例（二）：扩展扩展(extend)(extend)将扩展用

11、例的事件流在一定的条件下按照相应的扩展点插入到基础用例中。基础用例不必知道扩展用例的任何细节，它仅为其提供扩展点。扩展用例的行为是否被执行要取决于主事件流中的判定点。扩展扩展(extend)(extend)扩展扩展(extend)(extend)扩展举例（一）：扩展扩展(extend)(extend)扩展举例（二）：用例之间的关系用例之间的关系包含用例与扩展用例的区别相对于基础用例，扩展用例是可选的，而包含用例则不是。如果缺少扩展用例，基础用例还是完整的，而缺少包含用例，则基础用例就不完整了。扩展用例的执行需要满足某种条件，而包含用例不需要。扩展用例的执行会改变基础用例的行为，而包含用例不会。

12、例：自动售货机例：自动售货机供货供货供货供货买买买买饮料饮料饮料饮料取货款取货款取货款取货款客户客户客户客户供货人供货人供货人供货人收银员收银员收银员收银员自动售货系统售货售货供货供货取货款取货款顾客顾客供货人供货人收银员收银员售散装售散装饮料饮料打开机器打开机器关闭机器关闭机器打开机器打开机器关闭机器关闭机器自动售货机系统自动售货机系统图书管理系统的业务用例建模图书管理系统的业务用例建模现在我们要对图书管理系统进行业务用例建模。在上次进行的访谈中，我们得知：1.该系统只有一种使用者：图书馆工作人员，并且同一时刻只有一个工作人员使用该系统。2.图书馆工作人员，日常的业务主要有：图书管理，借阅证

13、管理和图书的借阅/归还。我们的进度，在这里根据以上访谈内容，我们识别出参与者参与者图书馆工作人员图书馆工作人员用例用例图书管理、借阅管理和图书的借阅图书管理、借阅管理和图书的借阅/归还归还在Rational Rose中建模。打开模型：图书管理系统在UseCase中新建一个包，命名为“领域分析”，在其中创建一个用例图（UseCase Diagram，命名为：业务用例图我们的进度，在这里我们的进度，在这里注意：这个用例图是从用户业务的视角出发，用来进行业务用例建模的。在今后的需求分析阶段，我们会从系统的视角来进行系统用例建模。用户观点用户观点用户观点用户观点系统观点系统观点系统观点系统观点要点：用

14、户观点而非系统观点要点：用户观点而非系统观点我们的进度，在这里工作任务工作任务工作任务工作任务2 2 2 2：业务流程建模：业务流程建模：业务流程建模：业务流程建模交付的工作产品交付的工作产品交付的工作产品交付的工作产品业务流程活动图业务流程活动图业务流程活动图业务流程活动图学习情境：学习情境：学习情境：学习情境：知识点知识点知识点知识点2 2 2 2：活动图与业务流程建模：活动图与业务流程建模：活动图与业务流程建模：活动图与业务流程建模对应教材章节：对应教材章节：对应教材章节：对应教材章节：第第第第7 7 7 7章章章章 7.67.67.67.6节节节节通过UML中的活动图，可以帮助我们进行

15、用户业务流程建模，帮助我们站在用户的视角上进行业务分析。在业务流程建模中，我们关注的是用户进行某项业务的执行步骤。我们的进度，在这里 活动图（活动图（Activity DiagramActivity Diagram）1 什么是活动图2 活动图的用途3 活动图的组成元素4 活动图的建模技术我们的进度，在这里1 1 什么是活动图什么是活动图活动图是UML中描述系统动态行为的图之一，是描述系统或业务的一序列活动构成的控制流，它描述了系统从一种活动转换到另一种活动的整个过程。2 2 活动图的用途活动图的用途活动图用于对系统的动态行为建模。活动图常用来描述业务或软件系统的活动轨迹，描述了系统的活动控制流

16、程。我们常用活动图对业务过程、工作流和用例实现进行建模。活动图主要应用对两个方面建模：一是在业务分析阶段，对工作流程进行建模；二是在系统分析和设计阶段，对操作流程进行建模。3 3 活动图的组成元素活动图的组成元素动作状态动作流分支（判定条件）分叉和汇合（表示并发和同步）泳道活动图的元素包括初始节点、终点、活动节点、转换、分支、分岔与汇合。其中，转换、分支、分岔与汇合把多个活动节点连接在一起。4 4 活动图的建模技术活动图的建模技术在系统建模过程中，活动图能够被附加到任何建模元素，以描述其行为，这些元素包括用例、类、接口、组件、节点、协作、操作和方法。在建模过程中，读者可以参照以下步骤进行：（1

17、）识别要对其工作流进行描述的类；（2）对动态状态建模；（3）对动作流建模；（4）对对象流建模；（5）对建模结果进行精化和细化。活动图活动图的表示的表示下面分别描述活动图中的元素的语义和表示法。1.初始节点和终点初始节点表示活动的起点；终点表示活动的终结点用一个实心圆表示初始节点，用一个圆圈内加一个实心圆来表示活动终点在活动图中，可能包含多个活动终点。2.活动节点活动节点是活动图中最主要的元素之一，它用来表示一个活动，一个活动表示多个动作的集合。活动节点用一个圆角矩形表示活动的名称写在圆角矩形内部，活动节点的表示方法，如图所示。图 初始节点和终点图 活动节点的表示活动图活动图的表示的表示下图列出

18、的就是一些可能的活动节点描述，可能用文字描述活动节点，可能用表达式描述活动节点，可能用消息描述活动节点。3.转换当一个活动结束时，活动控制流就会马上传递给下一个活动节点，在活动图中称之为“转换”，用一条带箭头的直线来表示转换下面的直线箭头就表示了一个转换。图活动节点图 转换的表示活动图活动图的表示的表示4.分支与监护条件在实际应用中，有三种活动控制流，它们是顺序结构、分支结构、循环结构当从一个活动节点到另一个活动节点的转换需要条件时，常用分支与监护条件来表示活动的分支结构分支是用菱形表示的，它有一个进入转换（箭头从外指向分支符号），一个或多个离开转换（箭头从分支符号指向外）。而每个离开转换上都

19、会有一个监护条件，用来表示满足某种条件时才执行该转换。分支的表示法，如图所示。图 分支的表示活动图活动图的表示的表示5.分岔与汇合在实际应用中，如果活动的转换是有条件的，我们就用分支与监护条件来表示转换，如果一些活动是并发执行的，我们就用分岔和汇合来表示并发活动。分岔线和汇合线都使用加粗的水平线或垂直线段表示。分岔线汇合线图 分岔与汇合的表示活动图活动图的表示的表示（1）分岔：每个分叉可以有一个输入转换和两个或多个输出转换，每个转换都可以是独立的控制流。（2）汇合：当两个或多个并发控制流都达到汇合点后，活动流程才能进入下一个活动节点分岔用来表示两个或者多个并发活动的分支；而汇合则用于同步这些并

20、发活动的分支，当且仅当所有的并发分支(活动)都到达汇合点后，活动流程才能进入下一个活动节点。按照活动图表示的信息不同，将活动图分为：简单活动图、标识泳道的活动图、标识对象流的活动图、复合活动图。一个活动图的例子一个活动图的例子用一个活动图表示一下考试的过程。思考一下：你们每次参加考试的过程是怎么样的？一个考试的过程一个考试的过程1.开始2.学生进入考场。3.监考教师核对检查证件。4.学生对号入座。5.监考教师发试卷6.学生开始答题。7.学生交卷。8.监考教师收取试卷。9.结束活动图的表示活动图的表示标识标识泳道的活动图泳道的活动图为了有效地表示各个活动由谁负责的信息，可以通过泳道(Swim L

21、ane)来实现。每个泳道用一条垂直的线将它们分开，并且每个泳道都必须有一个唯一的名称，例如本例中的监考教师和考生。从图中可以看出，每个活动节点，分支必须只属于一个泳道，而转换，分岔与汇合是可以跨泳道的。通过泳道，不仅体现了整个活动控制流，还体现出了每个活动的实施者。加入泳道之后加入泳道之后我们的进度，在这里图书管理系统的业务流程建模图书管理系统的业务流程建模根据访谈分析业务流程1.借书流程1.图书管理员得到学生出示的借书证2.图书管理员得到学生递给他的书3.进行借书信息登记我们的进度，在这里我们的进度，在这里2.还书流程1.得到图书信息2.查阅借书信息表3.登记归还我们的进度，在这里我们的进度

22、，在这里3.借阅管理流程我们绘制了借阅管理的活动图之后，发现无法更清楚的描绘用户的业务情况，这说明 我们需要对办理借阅证这个动作状态和借阅证遗失补办这个动作状态进行进一步细化进一步细化。我们的进度，在这里办理借阅证借阅证遗失补办我们的进度，在这里4.图书管理流程我们的进度，在这里同样的，图书管理中的三个动作状态也需要进一步细化。图书报废处理图书入库图书遗失处理我们的进度，在这里别忘了加上必要的注释别忘了加上必要的注释我们的进度，在这里借阅管理借阅管理我们的进度，在这里办理借阅证办理借阅证借阅证遗失补办借阅证遗失补办我们的进度，在这里图书管理图书管理我们的进度，在这里图书入库图书入库我们的进度，在这里图书报废处理图书报废处理我们的进度，在这里图书遗失处理图书遗失处理我们的进度，在这里本次小节本次小节在本次课中，我们学习了以下知识：利用用例图进行业务建模的知识利用活动图进行业务流程建模的知识在领域分析中，我们可以根据与用户访谈的结果，进行业务用例建模，并为每个业务用例进行业务流程建模，帮助我们获取和分析用户实际业务情况，为下一步进行需求分析做准备。知识点对应章节：第5章第7章7.6节