ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
(Software engineering)
Учебный курс
очного обучения по специальностям 220400 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»
351500 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» кафедры
МОП ЭВМ
Л Е К Ц И Я 8 семестр
U3.1
Универсальный язык
моделирования -
UML.
Диаграммы.
Диаграмма
вариантов
использования
В.В.Хашковский, к.т.н., доц. каф. МОП ЭВМ ТРТУ
Д.П.Калачев, доц., к.т.н., доц. каф. МОП ЭВМ
ТРТУ
UML. Диаграммы.
Диаграмма вариантов использования (use case)
Вариант использования (прецедент)
описывает множество последовательностей, каждая из которых представляет взаимодействие сущностей, находящихся вне системы (ее актеров), с системой как таковой и ее ключевыми абстракциями.
Прецедент представляет функциональные
Прецеденты предполагаютребованиявзаимодействиек системеактеровцеломи системы. . Актер представляет собой связное множество ролей, которые пользователи прецедентов исполняют во время взаимодействия с ними. Обычно актер представляет роль, которую в данной системе играет человек, аппаратное устройство или даже другая система. Таким образом, экземпляр актера представляет собой конкретную личность, взаимодействующую с системой определенным образом. Хотя вы и используете актеров в своих моделях, они не являются частью системы, так как существуют вне ее.
Важнейшая особенность разработки прецедентов состоит в том, что вы не специфицируете, как они будут реализованы.
© 2005, В.В.Хашковский, Д.П.Калачев. |
2 |
UML. Диаграмма вариантов использования. Назначение
Диаграмма вариантов использования создается на самом начальном этапе моделирования системы, она описывает функциональное назначение системы или, другими словами, то, что система будет делать в процессе своего функционирования. Диаграмма вариантов использования является исходным концептуальным представлением или концептуальной моделью системы в процессе ее проектирования и разработки.
Разработка диаграммы вариантов использования преследует цели:
•Определить общие границы и контекст моделируемой предметной области на начальных этапах проектирования системы.
•Сформулировать общие требования к функциональному поведению проектируемой системы.
•Разработать исходную концептуальную модель системы для ее последующей детализации в форме логических и физических моделей.
•Подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков системы с ее заказчиками и пользователями.
© 2005, В.В.Хашковский, Д.П.Калачев. |
3 |
UML. Диаграмма вариантов использования.
Базовые элементы В самом общем случае, диаграмма вариантов использования представляет собой граф специального вида, который является графической нотацией для представления конкретных вариантов использования, актеров, возможно некоторых интерфейсов, и отношений между этими элементами. При этом отдельные компоненты диаграммы могут быть заключены в прямоуголь-ник, который
обозначает проектиру-емую Следует отметить, что отношениями данного графа могут быть
систему в целом. только некоторые фиксированные типы взаимосвязей между
актерами и вариантами использования, которые в совокупности описывают сервисы или функциональные требования к моделируемой системе.
© 2005, В.В.Хашковский, Д.П.Калачев. |
4 |
UML. Диаграмма вариантов использования. Базовые элементы. Вариант использования
Конструкция или стандартный элемент языка UML вариант использования (прецедент) применяется для спецификации общих особенностей поведения системы или любой другой сущности предметной области без рассмотрения внутренней структуры этой сущности. Каждый вариант использования опре-деляет последовательность действий, которые должны быть выполнены проек-тируемой системой при взаимодействии ее с соответствующим
актером. Диаграмма вариантов может дополняться пояснительным текстом, который раскрывает смысл или семантику составляющих ее компонентов.
Такой пояснительный текст получил название примечания или сценария.
Цель варианта использования заключается в том, чтобы определить закон-ченный аспект или фрагмент поведения некоторой сущности
без раскрытия внутренней структуры этой сущности.
В качестве такой сущности может выступать исходная система или любой другой элемент модели, который обладает собственным поведением, подобно
подсистеме или классу в модели системы.
С системно-аналитической точки зрения варианты использования могут приме-няться как для спецификации внешних требований к
проектируемой системе, так и для спецификации функционального
© 2005, В.В.Хашковский, Д.П.Калачев. |
5 |
поведения уже существующей системы. |
UML. Диаграмма вариантов использования.
Базовые элементы. Актер
Актер представляет собой любую внешнюю по отношению к моделируемой системе сущность, которая взаимодействует с системой и использует ее функциональные возможности для достижения определенных целей или решения частных задач.
При этом актеры служат для обозначения согласованного множества ролей, которые могут играть пользователи в процессе
взаимодействия с проектируемой системой. Каждый актер может рассматриваться как некая отдельная роль относительно конкретного варианта использования.
Так как в общем случае актер всегда находится вне системы, его внутренняя структура никак не определяется. Для актера имеет значение только его внешнее представление, т. е. то, как он воспринимается со стороны системы.
Стандартным графическим обозначением актера на диаграммах является |
|
фигурка "человечка", под которой записывается конкретное имя актера. |
|
Имя актера должно быть достаточно информативным с точки зрения |
|
семантики. Вполне подходят для этой цели наименования должностей в |
|
компании (например, продавец, кассир, менеджер, президент). Не |
|
рекомендуется давать актерам имена собственные. |
6 |
© 2005, В.В.Хашковский, Д.П.Калачев. |
|
UML. Диаграмма вариантов использования. Базовые элементы. Интерфейс
Интерфейс (interface) служит для спецификации параметров модели, которые видимы извне без указания их внутренней
структуры.
Применительно к диаграммам вариантов использования, интерфейсы определяют совокупность операций, которые обеспечивают необходимый набор сервисов или функциональности для актеров. Интерфейсы не могут содержать ни атрибутов, ни состояний, ни направленных ассоциаций. Они содержат только операции без указания особенностей их реализации.
С системно-аналитической точки зрения интерфейс не только
отделяет спецификацию операций системы от их реализации, но и определяет общие границы проектируемой системы.
Важность интерфейсов заключается в том, что они определяют стыковочные узлы в проектируемой системе, что совершенно необходимо для организации коллективной работы над проектом.
© 2005, В.В.Хашковский, Д.П.Калачев. |
7 |
UML. Диаграмма вариантов использования. Базовые элементы. Примечания
Примечания (notes) в языке UML предназначены для включения в модель произвольной текстовой информации, имеющей непосредственное отношение к контексту разрабатываемого проекта.
В качестве такой информации могут быть комментарии разработчика (например, дата и версия разработки диаграммы или ее отдельных компонентов), ограничения (например, на значения отдельных связей или экземпляры сущностей) и помеченные значения. Применительно к диаграммам вариантов использования примечание может носить самую общую информацию, относящуюся к общему контексту системы.
Примечание может относиться к любому элементу диаграммы, в этом случае |
|
их соединяет пунктирная линия. Если примечание относится к нескольким |
|
элементам, то от него проводятся, соответственно, несколько линий. |
|
Если в примечании указывается ключевое слово "constraint", то данное |
|
примечание является ограничением, налагаемым на соответствующий |
|
элемент модели, но не на саму диаграмму. При этом запись ограничения |
|
заключается в фигурные скобки. |
8 |
© 2005, В.В.Хашковский, Д.П.Калачев. |
UML. Диаграмма вариантов использования. Взаимодействие базовых элементов
Актеры взаимодействуют с системой посредством передачи и приема сообщений от прецедентов. Сообщение представляет собой запрос актером сервиса от системы и получение этого сервиса. Это взаимодействие может быть выражено посредством ассоциаций
между отдельными актерами и вариантами использования. Кроме этого, с актерами могут быть связаны интерфейсы, которые определяют, каким образом другие элементы модели взаимодействуют с этими актерами.
Интерфейс может соединяться сплошной линией с тем вариантом использования, который его поддерживает, это указывает на тот факт, что связанный с интерфейсом прецедент должен реализовывать все операции, необходимые для данного интерфейса. Интерфейс может соединяться с прецедентом пунктирной линией со стрелкой, означающей, что прецедент предназначен для спецификации только того сервиса, который необходим для реализации данного интерфейса.
© 2005, В.В.Хашковский, Д.П.Калачев. |
9 |
UML. Диаграмма вариантов использования.
МеждуОтношениякомпонентами диаграммы вариантов использования могут существовать различные отношения, которые описывают
взаимодействие экземпляров одних актеров и прецедентов с
экземплярами других актеров и прецедентов.
Один актер может взаимодействовать с несколькими вариантами использования. В этом случае этот актер обращается к нескольким сервисам данной системы. В свою очередь один вариант использования может взаимодействовать с несколькими актерами, предоставляя для всех них свой сервис.
Следует заметить, что два варианта использования, определенные для одной и той же сущности, не могут взаимодействовать друг с другом, поскольку каждый из них самостоятельно описывает законченный вариант использования этой сущности. Более того, варианты использования всегда предусматривают некоторые сигналы или сообщения, когда взаимодействуют с актерами за пределами системы.
Имеется несколько видов отношений между актерами и прецедентами:
•ассоциации (association)
•расширения (extend)
•обобщения (generalization)
•включения (include)
При этом общие свойства вариантов использования могут быть представлены ©тремя2005, В.Вразличными.Х шковский, Д.П.Калачевспособами,. а именно с помощью отношений расширения, 10
обобщения и включения.