UML建模语言UML及面向对象分析及设计主 讲: 陈克建Email: xznuckj163.comUML建模语言第5章 用 例 图本章首先介绍了用例图的概念，具体讲 解了用例图的组成要素，其次介绍了如何使 用Rose创建用例图，最后通过一个示例详细 讲解了使用Rose创建用例图的步骤。UML建模语言5.1 用例图的基本概念用例图源于Jacobson的OOSE方法，它通过 用例（Use Case）来捕获系统的需求，再结 合参与者（Actor）进行系统功能需求的分析 和设计。UML建模语言5.1.1 用例图的定义 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 动态视图称为用例图。5.1.2 用例图的作用 用例图是需求分析中的产物 ，主要作用是描述参与者和用 例之间的关系，帮助开发人员 可视化地了解系统的功能。UML建模语言为了更好地掌握如何画用例图，有必要详 细地了解用例图的4个组成要素：参与者（角 色）、用例、系统边界、关联。5.2 用例图的组成 UML建模语言5.2.1 参与者1. 参与者的概念 2. 参与者的确定 3. 参与者间的关系UML建模语言1.参与者的概念参与者（Actor）是指存在于 系统外部并直接与系统进行交 互的人、系统、子系统或类的 外部实体的抽象。UML建模语言 2. 参与者的确定 在获取用例前首先要确定系统的参与者，寻找参与者可 以从以下问题入手： .系统开发出来后，使用系统主要功能的是谁？ .谁需要借助系统来完成日常的工作？ .系统需要从哪些人或其他系统中获得数据？ .系统会为哪些人或其他系统提供数据？ .系统会与哪些其他系统交互？其他系统可以分为两类 ，一类是该系统要使用的系统，二是启动该系统的系统 ，包括计算机系统和计算机中的其他应用软件。 .系统是由谁来维护和管理的，以保证系统处于工作状 态？ .系统控制的硬件设备有哪些？ .谁对本系统产生的结果感兴趣？UML建模语言 3. 参与者间的关系 由于参与者实质上也是类，所以它拥有与类相同的关 系描述，即参与者与参与者之间主要是泛化关系（或 称为“继承”关系）。公司管理系 统用例图参与者间的泛 化关系UML建模语言泛化后的公司管理系统用例图UML建模语言5.2.2 系统边界 所谓系统边界是指系统与系统之间的界限。 把系统边界以外的同系统相关联的其他部分称 之为系统环境。UML建模语言5.2.3 用例 1. 用例的概念 用例（Use Case）是参与者（角色）可以感 受到的系统服务或功能单元。带路径名的用例UML建模语言2. 用例的识别任何用例都不能在缺少参与者的情况下独 立存在。同样，任何参与者也必须要有与 之关联的用例，所以识别用例的最好方法 就是从分析系统参与者开始，在这个过程 中往往会发现新的参与者。UML建模语言3. 用例的粒度 用例的粒度指的是用例所包含的系统服务或 功能单元的多少。用例的粒度越大，用例包 含的功能越多，反之则包含的功能越少。UML建模语言下图为学生管理系统中的维护学生信息用 例，管理员需要进行添加学生信息、修改 学生信息、删除学生信息等操作。UML建模语言还可以根据具体的操作把它抽象成3个用例 细化后 的学生 管理系统 UML建模语言4. 用例规约用例图只是在总体上大致描述了系统所提 供的各种服务，让用户对系统有一个总体 的认识。但对于每一个用例还需要有详细 的描述信息，以便让其他人对于整个系统 有一个更加详细地了解，这些信息包含在 用例规约之中。而用例模型指的也不仅仅 是用例图，而是由用例图和每一个用例的 详细描述用例规约所组成的。UML建模语言为了减少模型维护的工作量、保证用例模型 的可维护性和一致性，可以在用例之间抽象 出包含（Include）、扩展（Extend）和泛化 （Generalization）这几种关系。5.2.4 关联UML建模语言1. 包含 包含关系是指用例可以简单地包含其他用例 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。UML建模语言2. 扩展 在一定条件下，把新的行为加入到已有的用例中， 获得的新用例称为扩展用例（Extension），原有 的用例称为基础用例（Base）。UML建模语言从扩展用例到基础用例的关系就是扩展关系 。UML建模语言3. 泛化 用例的泛化指的是一个 父用例可以被特化形成多 个子用例，而父用例和子 用例之间的关系就是泛化 关系。UML建模语言5.3 用例图的创建概述5.3.1 创建用例图 5.3.2 创建参与者 5.3.3 创建用例 5.3.4 创建用例之间的关联 Rational Rose是一种面向对象的统一建模语 言的可视化建模工具，下面介绍如何使用 Rational Rose绘制用例图。UML建模语言 5.3.1 创建用例图 打开Rational Rose后，在Use Case View图标 上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择New | Use Case Diagram命令建立新的用例图。UML建模语言创建新的用例图 后，在Use Case View树型结构下 多了一个名为 NewDiagram的图 标，这个图标就 是新建的用例图 图标。右键单击 此图标，在弹出 的快捷菜单中选 择Rename命令来 为新创建的用例 图命名。UML建模语言双击用例图图标，会出现用例图的编辑工 具栏和编辑区。UML建模语言5.3.2 创建参与者 参与者是每个用例 的发起者，要创建 参与者，首先要单 击用例图工具栏中 的图标，然后在用 例图编辑区内单击 画出参与者。接下 来可以对这个参与 者命名，单击已画 出的参与者，会弹 出如下对话框。UML建模语言对于一个完整的用例图来说，参与者往往 不只一个，这就需要创建参与者之间的关 系。 UML建模语言5.3.3 创建用 例 单击工具栏中 的图标，然后 在用例图编辑 区内单击鼠标 左键画出用例 。单击已画出 的参与者，弹 出如图如下所 示的对话框。UML建模语言接下来创建用例和参与者之间的关联关系。UML建模语言5.3.4 创建用例之间的关联1. 创建包含关系 单击用例图工具 栏中的图标，然 后在需要创建包 含关系的两个用 例之间拖动鼠标 ，双击虚线段， 弹出如下对话框 。UML建模语言用例之 间的包含关系 UML建模语言2. 创建扩展关系UML建模语言5.4 用例图的创建示例1. 学生信息管理模块 2. 班级信息管理模块 3. 成绩管理模块 4. 网上选课模块 5. 账号管理模块下面通过一个实际的系统用例图“学 生信息管理系统”来讲解用例图的创建过 程。UML建模语言5.4.1 需求分析 1. 学生信息管理模块 学生信息管理模块主要用来实现系统管理员、教师、校领 导等对学生基本信息的管理。 2. 班级信息管理模块 班级信息管理模块主要用来实现系统管理员、校领导对班 级基本信息的管理。 3. 成绩管理模块 成绩管理模块主要用于实现教师对学生考试成绩的管理以 及学生对考试成绩的查询。 4. 网上选课模块 网上选课模块主要用于实现学生在网上了解并选择自己感 兴趣的课程。 5. 账号管理模块 账号管理模块主要实现系统管理员对用户账号的管理。UML建模语言5.4.2 识别参与者要确定参与者，首先要分析系统的主要任务 以及系统所涉及的问题、分析使用该系统主 要功能的是哪些人、谁需要借助系统来完成 工作、系统为哪些人提供数据、谁来维护和 管理系统。UML建模语言5.4.3 确定用例 1. 学生信息管理的用例 2. 班级信息管理的用例 3. 成绩管理的用例 4. 网上选课的用例 5. 账号管理的用例UML建模语言1. 学生信息管理的用例 登录。 查询学生基本信息。 录入学生基本信息。 修改学生基本信息。 删除学生基本信息。 找回密码。2. 班级信息管理的用例 登录。 找回密码。 查看班级基本信息。 修改班级基本信息。 删除班级基本信息。 录入班级基本信息。3. 成绩管理的用例 登录。 找回密码。 录入成绩。 修改成绩。 保存成绩。 查询成绩。 删除成绩。UML建模语言4. 网上选课的用例 登录。 找回密码。 查看课程信息。 按课程编号查看。 按课程名查看。 选择课程。 删除已选课程。 维护课程信息。5. 账号管理的用例 创建新账号。 设置账号。 设置账号基本信息。 设置账号权限。 删除账号。 查看账号。UML建模语言5.4.4 构建用例模型 1. 班级信息管理用例图UML建模语言2. 成绩管理用例图UML建模语言 3. 网上选课用例图UML建模语言 4. 账号管理用例图UML建模语言5.5 本 章 小 结本章首先介绍了用例图的概念和作用， 讲解了用例图的重要组成元素：参与者、用 例、系统边界和关联。接着又介绍了如何通 过Rational Rose创建用例图和用例图的各个 元素，并创建它们之间的关系。最后通过学 生信息管理系统具体讲解了如何在实际中创 建用例图。UML建模语言 练习题 网络的普及带给了人们更多的学习途径，随之用来管理 远程网络教学的“远程网络教学系统”也诞生了。 “远程网络教学系统”的功能需求包括： (1)学生登录网站后，可以浏览课件、查找课件、下载课件 、观看教学视频。 (2)教师登录网站后，可以上传课件、上传教学视频、发布 教学心得、查看教学心得、修改教学心得。 (3)系统管理员负责对网站页面的维护，审核不法课件和不 法教学信息，批准用户注册。UML建模语言 练习题（1）学生需要登录“远程网络教学系统”后才能正常使用 该系统所有功能。如果忘记密码，可以通过“找回密码 ”功能找回密码。登录后学生可以浏览课件、查找课件 、下载课件、观看教学视频，请画出学生参与者的用 例图。 （2）教师登录“远程网络教学系统”后可以上传课件、上 传教学视频课件、发布教学心得、修改教学心得。如 果忘记密码，可以通过“找回密码”功能找回密码。请 画出教师参与者的用例图。UML建模语言 练习题（1）学生需要 登录“远程网 络教学系统” 后才能正常 使用该系统 所有功能。 如果忘记密 码，可以通 过“找回密码” 功能找回密 码。登录后 学生可以浏 览课件、查 找课件、下 载课件、观 看教学视频 ，请画出学 生参与者的 用例图。UML建模语言 练习题（2）教师登录 “远程网络 教学系统” 后可以上传 课件、上传 教学视频课 件、发布教 学心得、修 改教学心得 。如果忘记 密码，可以 通过“找回 密码”功能 找回密码。 请画出教师 参与者的用 例图。