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[架构设计]设计模式(2)用例图之一

  2016-04-03 20:43:15

  • 导言
  • 用例
    • 简介
    • 定义
    • 用例模型
    • 用例理解
    • 用例例子
  • 参与者执行者
    • 定义
    • 参与者角色和用户区别
    • 主要参与者和次要参与者区别
      • 主要参与者和次要参与者的实例
    • 对参与者建模
      • 人类参与者
      • 外部系统参与者
      • 输入设备参与者输入输出设备参与者
      • 计时器参与者
      • 注意
      • 参与者之间的泛化继承关系
    • 如何识别执行者
      • 思路
      • 辨别谁是参与者

导言


为了说明用例图,我们将先介绍用例的定义,然后介绍用例图的相关内容,比如参与者、次要参与者等等。

用例

简介


在用例建模方法中,功能性需求参与者(系统的用户)和用例来描述。

参与者另可称为执行者,执行者执行用例,参与者可以说是参与者参与了用例,或参与了用例的实现

定义


用例 定义了一个或多个参与者和系统之间的交互序列。

用例在系统中执行一系列动作,这些动作将生成特定执行者可见的价值结果
一个用例定义一组用例实例
在需求阶段,用例模型将系统考虑成黑盒,并以包含用户输入和系统响应的叙述形式描述参与者和系统的交互

用例模型


用例模型用参与者和用例描述系统的功能性需求。系统被看作黑盒,即处理系统会做什么来响应参与者输入,而不是系统如何做的内部细节。

用例理解


用例总是从参与者的输入开始。典型地,一个用例包含了参与者和系统之间的交互序列。每个交互由参与者的输入以及后续的系统响应组成。

参与者向系统提供输入,而系统向参与者提供响应。

系统总是被考虑成为一个黑盒,使得其内部细节不会被暴露。尽管一个简单的用例可能只包含参与者和系统之间的一个交互,但更为典型的用例是会由参与者和系统之间的多个交互组成。更复杂的用例也可能涉及了不止一位参与者。

用例例子


这里可以举出一个例子:
简单的银行系统
自动提款机(ATM)允许客户从他们的银行账户中取款。这里有一个参与者“ATM客户”(ATM Customer)和一个用例“取款”(Withdraw Funds),如下图所示:


“取款”用例描述了客户和系统之间的交互序列。用例始于客户将一张ATM卡插入到读卡器中,然后,客户响应系统提示输入密码(PIN),最终客户接收到ATM机发出的现金。

参与者(执行者)

定义


参与者(执行者)是在系统之外,透过系统边界与系统进行有意义交互的任何事物。
参与者描绘了一个与系统交互的外部用户(即在系统之外)

在用例建模中,参与者是与系统交互的唯一外部实体。换句话说,参与者是在系统之外的,不是系统的一部分
引入参与者(执行者)的目的:帮助确定系统边界

参与者、角色和用户区别


参与者代表了应用领域中扮演的一种角色;典型地,该角色是人类用户扮演的。用户是一个个体,而参与者代表了相同类型的所有用户所扮演的角色。
比如,“银行系统”(上面的实例)中有多位客户,他们都由参与者ATM Customer来代表。因此,参与者ATM Customer是对一种用户类型的建模;单个的客户是该参与者的实例。
参与者常常是人类用户。因为这个原因,所以,在UML中,参与者都是用人性图标来表示的。在许多的信息系统中,人是唯一的参与者。但是在其他系统中,会有其他类型的参与者作为人类参与者的补充或者替代。
因此,参与者可能是一个和本系统通过接口连接的外部系统。在某些应用中,参与者还可以是外部输入输出(I/O)设备或计时器。外部I/O设备和计时器参与者在实时签入系统中是非常普遍的。在这些系统中,本系统通过传感器和执行器与外部环境进行交互。

主要参与者和次要参与者区别


主要参与者启动用例。因此,用例始于主要参与者的输入,系统必须相应主要参与者。
其他参与者称为次要参与者,可以参与到用例中。

一个用例中的主要参与者,可以是另一个用例中的次要参与者。
至少有一个参与者必须从用例中获得价值;通常,这就是主要参与者。

主要参与者和次要参与者的实例


主要参与者和次要参与者的实例如下图:

参与者“远程系统”(Remote System)启动“生成监控数据”(Generate Monitoring Data)用例,该用例中远程系统发送监控数据,向监控操作员显示。在该用例中,”远程系统”是主要参与者,它启动了用例;“监控操作员”(Monitorig Operator)是次要参与者,它接收监控数据,并因此从该用例中获得价值。

对参与者建模

人类参与者


人类参与者通常使用多种I/O设备与系统进行物理交互。人类参与者通过标准的I/O设备频繁地与系统交互,例如键盘、显示器或鼠标等。然而,在某些情况下,人类参与者也会通过非标准的I/O设备与系统交互,如各种各样的传感器。所有这些情况中,人是参与者,I/O设备不是参与者。因此,参与者是终端用户
比如下面的例子

参与者是ATM客户,他通过多种的I/O设备与“银行系统”进行交互,包括了读卡器、吐钞机和凭条打印机,另外还有键盘和显示器。

外部系统参与者


参与者可以是外部系统参与者,或者启动(作为主要参与者)或者参与(次要参与者)用例。外部参与者的一个例子是“应急监控系统”中的“远程系统”。“远程系统”启动“生成监控数据”用例,如下面所示:

远程系统发送要显示给监控操作员的监控数据。

输入设备参与者(输入/输出设备参与者)


当用例中没有人的参与、向系统通过外部输入的参与者是输入设备或I/O设备时,这种情况就会发生。
典型地,输入设备参与者通过传感器与系统交互。输入设备参与者通过传感器与系统交互。输入设备参与者的一个例子是“监控传感器”(Monitoring Sensor),它为“生成警报”(Generate Alarm)用例提供传感器输入,如下所示:

“监控操作员”(Monitoring Operator)在该用例中也是次要参与者。

计时器参与者


参与者可以是计时器参与者,周期性地向系统发送定时事件。当系统需要定时地输出某些信息时,就需要周期性用例。
“报告计时器”(Report Timer)参与者启动“显示每日报告”(Display Daily Report)用例,该用例周期性地(比如,每天中午)准备一份每日报告,并将其显示给用户。如下图所示:


在这个例子中,计时器是主要参与者,用户是次要参与者。在计时器是主要参与者的用例中,通常是次要参与者(本例中的用户)从用例中获得价值。

注意


如果一个人类用户可能会扮演两个或两个以上的独立角色,则每个角色由不同的参与者来表示。
比如,同样的用户可能在不同的时间会扮演“ATM操作员”(ATM Operator)角色(当向ATM机现金吐钞中补充现金时)和“ATM客户”(ATM Customer)角色(当取现金时),于是会被建模成为两个参与者

参与者之间的泛化(继承)关系


在某些系统中,不同参与者可能拥有一些公共的角色,但其他的角色却不相同。在这种情况下,这些参与者都被泛化,使得他们角色中的公共部分部分能被捕获为泛化的参与者,而不同的部分则作为特化的参与者。
如下所示:

选取其中一部分

如何识别执行者?


执行者是指直接和系统交互的一类事物,执行者主要有如下三类:
(1) 直接使用系统的人,如使用一个库存管理系统的仓库管理员、仓储部经理等用户,仓库管理员可以通过系统进行入库和出库操作,仓储部经理可以通过系统查看各种报表,如库存报表、财务报表等;
(2) 与该系统相关的其他系统,如在库存管理系统中如果涉及到付款操作,需要使用另一个软件——支付系统,此时支付系统就是库存管理的执行者之一;
(3) 自动发生的事件,如时间、温度等自动事件,如果库存管理系统要求每晚零点执行一个数据汇总操作,此时时间就成为该操作的执行者。

思路


谁使用系统?
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?
谁负责维护、管理并保持系统正常运行?
系统需要和哪些外部系统交互?
有没有自动发生的事件?

辨别谁是参与者


有时候并不能明确谁是参与者。实际上,最先的评估可能是不正确的。
例如,在报告失窃卡片的用例中,用户参与者电话告知银行他的ATM卡遭窃了。这看上去很明显客户是参与者,然而,如果客户实际上是通过电话向银行职员告知,而银行职员实际上将信息录入系统,那么银行职员才是参与者。
在比如在公交上上,乘客要订票上车。看上去是乘客订票,实际上操作者却是售票员,售票员与其售票系统进行交互。
接下来的文章会介绍如何识别用例,以及用例之间的关系,并配备实例进行一个建模过程的显示。(请期待~~)
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2016-04-03 20:42:58  
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