画图理解软件工程-UML统一建模语言-用例图（三）

UML定义

• Unified Modeling Language (UML)又称统一建模语言或标准建模语言，是始于1997年一个OMG标准，它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。 面向对象的分析与设计(OOA&D，OOAD)方法的发展在80年代末至90年代中出现了一个高潮，UML是这个高潮的产物。它不仅统一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且对其作了进一步的发展，并最终统一为大众所接受的标准建模语言。

UML用例图

• 用例图是指由参与者（Actor）、用例（Use Case）以及它们之间的关系构成的用于描述系统功能的视图。用例图（User Case）是被称为参与者的外部用户所能观察到的系统功能的模型图，呈现了一些参与者和一些用例，以及它们之间的关系，主要用于对系统、子系统或类的功能行为进行建模。用例图主要是在需求分析阶段描述用户需求，并且客户也需要查看软件用例图，所以用例图对系统的描述需要简单明了。

用例图的两种元素

• 参与者(Actor)

• 用例(UseCase)

用例图四种关系

• 关联关系(Association)

• 包含关系(Include)

• 扩展关系(Extend)

• 泛化关系(Generalization)

下面，通过简单的一个对CSDN博客的用例分析(只是选取部分)来了解一下UML用例图，用IBM Rational Rose绘制，类似的软件还有 ms viso
StarUML等

然后，我们对用例图6种元素分析

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• 参与者 （会员、游客、系统维护人员）
  参与者是系统外部的一个实体，它以某种方式参与用例的执行过程。参与者通过向系统输入或请求系统输入某些事件来触发系统的执行。参与着由参与用例时所担当的角色来表示。在UML中，参与者用名字写在下面的人形图标表示。每个参与者可以参与一个或多个用例。它通过交换信息与用例发生交互（因此也与用例所在的系统或类发生了交互），而参与者的内部实现与用例是不相关的，可以用一组定义其状态的属性充分的描述参与者。参与者有三大类：系统用户、与所建造的系统交互的其它系统和一些可以运行的进程。
  第一类参与者是真实的人，即用户，是最常见的参与者，几乎存在于每个系统中。命名这类参与者时，应当按照业务而不是位置命名，因为一个人可能有很多业务。
  第二类参与者是其它的系统。这类位于程序边界之外的系统也是参与者。
  第三类参与者是一些可以运行的进程，如时间。当经过一定的时间触发系统中的某个事件时，时间就成了参与者。

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• 用例（图中椭圆代表的）
  用例是外部可见的系统功能单元，这些系统功能由系统单元所提供，并通过一系列系统单元与一个或多个参与者之间交换的消息所表达。用例的用途是，在不揭示系统内部构造的前提下定义连贯的行为。

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• 关联关系（Association）

  关联关系描述参与者与用例之间的关系，它是用于表示类的挂系的关联元类的实例。在UML中，关联关系用箭头来表示。关联关系表示参与者与用例之间的通信。不同的参与者可以访问相同的用例，一般说来它们和该用例的交互是不一样的，如果一样的话，说明它们的角色可能是相同的。如果两中交互的目的也相同，说明它们的角色是相同的，就可以将它们合并。

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• 包含关系（Include）
  虽然每个用例的实例都是独立的，但是一个用例可以用其它的更简单的用例来描述。这有点像通过继承父类并增加附加描述来定义一个类。一个用例可以简单地包含其它用例具有的行为，并把它所包含的用例行为作为自身行为的一部分，这被称作包含关系。在这种情况下，新用例不是初始用例的一个特殊例子，并且不能被初始用例所代替。在UML中，包含关系表示为虚线箭头交<>字样，箭头指向被包含的用例。包含关系把几个用例的公共步骤分离成一个单独的被包含用例。被包含用例称
  作提供者用例，包含用例称作客户用例，提供者用例提供功能给客户使用。用例间的包含关系允许包含提供者用例的行为到客户用例的事件中。
  包含关系使一个用例的功能可以在另一个用例中使用，如下所述。
  （1）如果两个以上用例有大量一致的功能，则可以将这个功能分解到另外一个用例中。其它用例可以和这两个用例建立包含关系。
  （2）一个用例的功能太多时，可以用包含关系建模两个小用例。要使用包含关系，就必须在客户用例中说明提供者用例行为别包含的详细位置。
  这一点同功能调用有点类似。事实上，它们在某种程度上具有相似的语义。

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• 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，这被称作扩展关系，扩展关系是把新的行为插入到已有的用例中的方法。同一个基础用例的几个扩展用例可以在一起应用。基础用例的扩展增加了原有的语义，此时基础用例而不是扩展用例被作为例子使用。在UML用例图中，扩展关系表示为虚线箭头加<>字样，箭头指向被扩展展的用例。基础用例提供了一组扩展点，在这些新的扩展点中可以添加新的行为，而扩展用例提供了一组插入片片段，这些片段能够被插入到基础用例的扩展点上。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。事实上，基础用例即使没有扩展用例也是完整的，这点与包含关系有所不同。一个用例可能有多个扩展点，每个扩展点可以出现多次。但是一般情况下，基础用例的执行不会涉及到扩展用例，只有特定的条件发生，扩展用例才被执行。扩展关系为处理异常或构建灵活的系统框架提供了一种有效的方法。

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• 泛化关系（Generalization）
  一个用例可以被特别列举为一个或多个用例，这被称为用例泛化。当父用例能够被使用时，任何子用例也可以被使用。在UML中用例泛化与其它泛化关系的表示法相同，用一个三角箭头从子用例指向父用例。在用例泛化中，子用例表示父用例的特殊形式。子用例从父用例处继承行为和属
  性，还可以添加、覆盖或改变继承的行为。如果系统中一个或多个用例是某个一般用例的特殊化时，就需要使用用例的泛化关系。