2. Назначение диаграмм вариантов использования системы

Диаграммы вариантов использования системы предназначены для создания списка операций, которые должна выполнять система. Часто эти диаграммы называют диаграммами функций, потому что на основе набора таких диаграмм составляется список функций, выполняемых системой, описываются сценарии поведения объектов, взаимодействующих с системой.

Каждая такая диаграмма – это описание сценария поведения, которому следуют действующие лица (Actors) при реализации некоторой функции системы или при решении некоторой задачи. Пример такой диаграммы показан на рис. 3. На этом рисунке представлен вариант использования автоматизированной системы, предназначенной для тестирования программных реализаций базовых алгоритмов сортировки и поиска данных. В этом примере оператор является действующим лицом, которое инициирует указанную процедуру, вводит в систему необходимую информацию в процессе её выполнения; поэтому стрелка на диаграмме оказывается направленной от пиктограммы действующего лица к овалу, обозначающему вариант использования (Use Case). Следует отметить, что действующим лицом в системе может быть не только человек, но и устройство или некоторый блок системы.

Рис. 3. Пример диаграммы вариантов использования системы.

Информация, определённая с помощью рассматриваемой диаграммы, используется при разработке исходных требований, предъявляемых к проектируемой системе, и технического задания на её разработку.

3. Создание диаграмм вариантов использования системы

Пусть после завершения загрузки Rational Rose, главное окно программы имеет вид как на рис. 2. Для создания диаграммы вариантов использования системы надо открыть в области просмотра структуры модели папку Use Case View; при этом в этой области появляется содержимое указанной папки: пиктограммы Main и Associations. Далее следует дважды щелкнуть по пиктограмме Main, и в рабочей области появится окно “Use Case Diagram: Use Case View/Main”, в котором выполняется построение диаграммы вариантов использования. Построение диаграммы состоит в размещении на экране соответствующих элементов модели. В данном случае такими элементами являются пиктограммы действующих лиц, вариантов использования и стрелки, обозначающие связи между ними. Программа Rational Rose предоставляет пользователю несколько способов создания новых элементов в модели. Самый простой заключается в использовании меню инструментов Tools. При использовании меню инструментов пользователю предоставляется возможность создавать все элементы, для которых в указанном меню имеются соответствующие значки. При этом одновременно с созданием элемента его пиктограмма помещается на изображение текущей диаграммы.

По умолчанию поле инструментов состоит из десяти значков. Некоторые могут использоваться только при создании или изменении только данной диаграммы, но есть и такие, которые могут использоваться для изображения разных диаграмм, выполняя при этом одинаковые функции. Ниже при описании инструментов будут использоваться их названия, которые “всплывают” при совмещении указателя мыши с их значками.

Инструмент выбора (Selection Tool)

Данный инструмент позволяет выбирать элементы диаграммы, для того чтобы производить над ними какие-либо действия. Сразу после открытия нового окна в рабочей области, именно этот инструмент активен. При создании нового элемента диаграммы необходимо выбрать соответствующий инструмент в меню инструментов. После завершения создания элемента диаграммы инструмент выбора снова становится активным.

Надпись (Text Box)

Этот инструмент позволяет создать произвольную надпись на диаграмме, не привязанную ни к какому элементу. Эта надпись не является полноценным элементом модели и не отображается в области просмотра модели, а используется как название конкретной диаграммы. Для создания надписи необходимо выбрать инструмент “надпись”, при этом указатель мыши примет вид вертикальной стрелки, и щелкнуть на том месте диаграммы, где предполагается разместить надпись. Текст надписи вводится в поле, выделенном черными квадратами.

Примечание (Note)

Инструмент “примечание” позволяет создать элемент, имеющий форму прямоугольника с загнутым правым верхним углом, и вписать в него принятые во время анализа решения. Это может быть про­сто текст, фрагменты кода или ссылки на другие документы. Обычно поле примечания соединяется с другими элементами диаграммы при помощи инструмен­та якорь примечания Anchor Note, для того чтобы показать к какому элементу диаграммы от­носится примечание (см. рис. 4). В этом отличие примечания от надписи, которая располагается на диаграмме без присоединения к другим элементам. Примечание не имеет ограничения на количество вводимых симво­лов, т. к. его поле может быть увеличено, для того чтобы вместить текст. При активизации инструмента указатель мыши принимает форму креста. Контекстное меню для значка примечания позволяет кроме выбора шрифта устанавливать цвет линий и заливки.

Рис.4. Примечание и его связь с вариантом использования

Якорь для замечания (Note Anchor)

Данный инструмент позволяет соединить примечание с любым элемен­том на диаграмме, в том числе и с другим примечанием. Нельзя только соединить между собой два элемента типа “якорь для примечания”. Для того чтобы соединить примечание с элементом диаграммы, необхо­димо выбрать инструмент “якорь для примечания”, при этом курсор приобретает форму вертикальной стрелки, подвести указатель мыши к значку примечания и, не отпуская кнопки мыши, переместить указатель до нужного значка, по достижению которого кноп­ку мыши надо отпустить. Аналогично происходит соединение элементов диаграммы при помощи других инструментов, предназначенных для установки связей.

Контейнер (Package)

Инструмент “контейнер” позволяет объединять группы элементов диаграммы. В рассматриваемой диаграмме он может использоваться для определения более крупных сценариев поведения объектов с дальнейшей детализацией этих сценариев. Причем контейнеры могут включать в себя другие контейнеры, что позволяет создавать иерархическую детализацию со значительным уровнем вложенности.

Вариант использования или сценарий поведения системы (Use Case)

Инструмент “вариант использования системы“ или просто “вариант использования” позволяет создавать элементы модели, которые представляют собой сценарии поведения объектов системы. Это представление работы системы моделируется с точки зрения действующих лиц (Actor), то есть объектов, выполняющих в системе определенные функции. Элементы типа “действующее лицо” рассматриваются ниже. Название значка варианта использования должно начинаться с глагола, т. к. вариант использования обозначает некоторую процедуру, выполняемую действующим лицом. Элементы Use Case могут отображать: образцы поведения для отдельных объектов системы; последовательность связанных транзакций, представляемых объектами или системой; получение некоторой информации объектами.

При создании диаграммы вариантов использования решаются следующие задачи проектирования программной системы: уточняются и формализуются исходные требования к системе; определяется взаимодействие с будущими пользователями системы и экспертами предметной области; определяется план тестирования системы.

Действующее лицо (Actor)

Данный инструмент используется для определения действующих лиц системы. На диаграмме вариантов использования значком “действующее лицо” обозначают пользователей системы, для того чтобы определить задачи, решаемые пользователями с помощью системы, а также взаимодействие пользователей при решении этих задач. При этом действующее лицо, являясь внешним объектом по отношению к системе, взаимодействует с системой или использует систему, вводит информацию в систему или принимает информацию из систем. Совокупность действующих лиц позволяет определить: кто пользуется системой; кто отвечает за сопровождение системы или за внешнее аппаратное обеспечение, которое используется системой; какие другие системы должны взаимодействовать с данной системой.

Unidirectional Association (однонаправленная связь)

Данный инструмент позволяет определить связи между элементами модели. На диаграмме вариантов использования эти связи могут быть определены стрелками, соединяющими значки вариантов использования и значки действующих лиц. При этом стрелки направляются от элементов, которые являются управляющими элементами или источниками информации, требуемой для решения задачи, к элементам, которые при решении задачи являются управляемыми элементами или приёмниками информации.

При работе с инструментами можно заметить, что указатель мыши принимает форму креста при создании элементов диаграммы, являющихся объектами, и форму стрелки при создании связей между объектами. Работа инструментами Dependency or instantiates и Generalization рассматривается ниже, так как при выполнении данной лабораторной работы они не понадобятся.