作者：宋寶華 出處：天極開(kāi)發(fā)
目前，在的內陸版《神雕俠侶》中，楊過(guò)和小龍女有一份不為人知的默契與浪漫，那就是他們所繪制的并肩小人圖。這樣的小人圖，是UML用例圖的一部分，被稱(chēng)為參與者。
2.1 用例與用例圖
用例是需求分析中最重要的概念，需求表征了一個(gè)系統的設計特性、特征和行為，描述一個(gè)系統的需求意味著(zhù)描述了建立在該系統外部的事物與系統之間的契約，契約上聲明了期望系統做什么。
需求獲取(Requirement Elicitation) 是需求工程的主體，其主要工作是建立待開(kāi)發(fā)系統的模型，而用例就是用于建立這種模型的良好方法。用例最初由Ivar Jackboson博士提出，后被綜合到UML規范之中，成為需求表述的標準化體系。前文已經(jīng)提到，整個(gè)RUP流程都是"用例驅動(dòng)"的，各種類(lèi)型的開(kāi)發(fā)活動(dòng)包括項目管理、分析、設計、測試、實(shí)現等以用例為主要輸入工件，用例模型奠定了整個(gè)系統軟件開(kāi)發(fā)的基礎，用例被認作第二代面向對象技術(shù)的標志，可見(jiàn)其重要性非同一般。
我們先來(lái)給出一個(gè)具體而簡(jiǎn)單的用例圖，即"圖書(shū)管理系統"用例圖，如圖2.1。在用例圖中主要涉及到參與者（又稱(chēng)角色、執行者）、用例以及二者之間的通訊關(guān)聯(lián)。
圖2.1 圖書(shū)管理系統用例圖
參與者
參與者是與系統、子系統或類(lèi)發(fā)生交互的外部用戶(hù)、進(jìn)程或其他系統。參與者可以是人、另一個(gè)計算機系統或一些可運行的進(jìn)程。在圖2.1中，"讀者"和"管理員"即為參與者。
參與者之間可以存在泛化關(guān)系，例如，在圖2.1所示圖書(shū)館管理系統用例圖中，可以認為"讀者"是"學(xué)生讀者"和"教師讀者"的泛化，而"學(xué)生讀者"還可以具體化為"本科生讀者"和"研究生讀者"；同樣，"圖書(shū)管理人員"也是"采購員"、"編目員"及"借閱人員"的泛化。圖2.2表示出了參與者之間的泛化關(guān)系。
圖2.2 參與者泛化關(guān)系
用例
用例是外部可見(jiàn)的一個(gè)系統功能，這些功能由系統所提供，并通過(guò)與參與者之間消息的交換來(lái)表達。用例的用途是在不揭示系統內部構造的情況下定義行為序列，它把系統當作一個(gè)黑箱，表達整個(gè)系統對外部用戶(hù)可見(jiàn)的行為。
鑒于用例的特點(diǎn)，用例一般被命名為一個(gè)能夠說(shuō)明目標的動(dòng)名詞組。如圖2.1中的"借書(shū)"、"還書(shū)"和"管理圖書(shū)"皆為動(dòng)名詞組。
用例之間也可以存在包含、擴展和泛化等關(guān)系：
（1）包含關(guān)系：用例可以簡(jiǎn)單地包含其他用例具有的行為，并把它所包含的用例行為做為自身行為的一部分，這被稱(chēng)作包含關(guān)系。
（2）擴展關(guān)系：擴展關(guān)系是從擴展用例到基本用例的關(guān)系，它說(shuō)明為擴展用例定義的行為如何插入到為基本用例定義的行為中。它是以隱含形式插入的，也就是說(shuō)，擴展用例并不在基本用例中顯示。在以下幾種情況下，可使用擴展用例：
a.表明用例的某一部分是可選的系統行為（這樣，您就可以將模型中的可選行為和必選行為分開(kāi)）；
b.表明只在特定條件（如例外條件）下才執行的分支流；
c.表明可能有一組行為段，其中的一個(gè)或多個(gè)段可以在基本用例中的擴展點(diǎn)處插入。所插入的行為段和插入的順序取決于在執行基本用例時(shí)與主角進(jìn)行的交互。
圖2.3給出了一個(gè)擴展關(guān)系的例子，在還書(shū)的過(guò)程中，只有在例外條件（讀者遺失書(shū)籍）的情況下，才會(huì )執行賠償遺失書(shū)籍的分支流。
圖2.3用例擴展關(guān)系
（3）泛化關(guān)系：用例可以被特別列舉為一個(gè)或多個(gè)子用例，這被稱(chēng)做用例泛化。當父用例能夠被使用時(shí)，任何子用例也可以被使用。如在圖2.4中，訂票是電話(huà)訂票和網(wǎng)上訂票的抽象。
圖2.4用例泛化關(guān)系
通訊關(guān)聯(lián)
通訊關(guān)聯(lián)用于表示參與者和用例之間的對應關(guān)系，它表示參與者使用了系統中的哪些用例（或者說(shuō)系統所提供的用例被哪些參與者使用）。
通訊關(guān)聯(lián)以箭頭或實(shí)線(xiàn)表示。若使用箭頭，箭頭所指方將是對話(huà)的被動(dòng)接受者；如果不強調對話(huà)中的主動(dòng)與被動(dòng)關(guān)系，則可以使用不帶箭頭的關(guān)聯(lián)實(shí)線(xiàn)。
2.2建立用例模型
知道了用例與用例圖的概念，我們還需要懂得怎樣建立用例模型，即怎樣找出參與者、用例以及定義用例的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，建立用例模型的步驟為：
（1）確定誰(shuí)會(huì )直接使用該系統，即參與者（Actor），為了發(fā)現參與者，我們可以嘗試問(wèn)如下問(wèn)題：
a. 誰(shuí)/什么使用系統？
b. 誰(shuí)/什么從系統獲得信息？
c. 誰(shuí)/什么向系統提供信息？
d. 誰(shuí)/什么支持、維護系統？
e. 哪些其它系統使用此系統？
f. 公司的哪個(gè)部門(mén)使用系統？
…
（2）選取其中一個(gè)參與者；
（3）定義該參與者希望系統做什么，參與者希望系統做的每件事成為一個(gè)用例，為了發(fā)現用例，我們可以嘗試問(wèn)如下問(wèn)題：
a. 為什么該參與者想要使用此系統？
b. 該參與者是否要創(chuàng )建、保存、更改、移動(dòng)或讀取系統的數據？如果是，為什么？
c. 該參與者是否要通知系統外部事件或變化？
d. 該參與者是否需要知道系統內部的特定事件？
…
（4）對每件事來(lái)說(shuō)，何時(shí)參與者會(huì )使用系統，通常會(huì )發(fā)生什么，這就是用例的基本過(guò)程；
（5）描述該用例的基本過(guò)程；
（6）考慮一些可變情況，把他們創(chuàng )建為擴展用例；
（7）復審不同用例的描述，找出其中的相同點(diǎn)，抽出相同點(diǎn)作為共同的用例；
（8）重復步驟2-7找出每一個(gè)用例。
參與者檢查的參考標準如下：
（1）是否您已找到所有的參與者？也就是說(shuō)，是否您已經(jīng)對系統環(huán)境中的所有參與者都進(jìn)行了說(shuō)明和建模？
（2）每個(gè)參與者是否至少涉及到一個(gè)用例？
（3）您能否列出至少兩名可以作為特定參與者的人員？
（4）是否有參與者擔任與系統相關(guān)的相似參與者？如果有，您應該將他們合并到一個(gè)參與者中。
用例檢查的參考標準如下：
（1）用例模型的簡(jiǎn)介部分簡(jiǎn)明清晰地概述此系統的目的和功能；
（2）所有的用例已確定，這些用例共同說(shuō)明所有的必要行為；
（3）所有的功能性需求都至少映射到一個(gè)用例；
（4）該用例模型不包含多余的行為，所有的用例都可回溯到某個(gè)功能性需求來(lái)證明其合理性。
用例圖從總體上大致描述了系統所能提供的各種服務(wù)，讓我們對于系統的功能有一個(gè)總體的認識，僅此還是不夠的，我們還需要描述每一個(gè)用例的詳細信息，即用例規約。用例模型正是由用例圖和每一個(gè)用例的詳細描述――用例規約所組成的。RUP中提供了用例規約的模板，包含以下內容：
（1）簡(jiǎn)要說(shuō)明 (Brief Description)：簡(jiǎn)要介紹該用例的作用和目的；
（2）事件流 (Flow of Event)：包括基本流和備選流，事件流應該表示出所有的場(chǎng)景；
（3）用例場(chǎng)景 (Use-Case Scenario) ：包括成功場(chǎng)景和失敗場(chǎng)景，場(chǎng)景主要是由基本流和備選流組合而成的；
（4）特殊需求 (Special Requirement)：描述與該用例相關(guān)的非功能性需求（包括性能、可靠性、可用性和可擴展性等）和設計約束（所使用的操作系統、開(kāi)發(fā)工具等）；
（5）前置條件 (Pre-Condition)：執行用例之前系統必須所處的狀態(tài)；
（6）后置條件 (Post-Condition)：用例執行完畢后系統可能處于的一組狀態(tài)。
用例規約基本上是用文本方式來(lái)表述的，為了更加清晰地描述事件流，也可以選擇使用狀態(tài)圖、活動(dòng)圖或序列圖來(lái)輔助說(shuō)明（狀態(tài)圖有助于描述與狀態(tài)相關(guān)的系統行為，活動(dòng)圖有助于描述復雜的決策流程，序列圖適合于描述基于時(shí)間順序的消息傳遞）。另外，只要對簡(jiǎn)潔明了地表達用例有幫助，我們就可以在用例中任意粘貼用戶(hù)界面、流程的圖形化顯示方式及其他圖形。
