用例图和用例模型
UML主要功能及特点
UML主要功能及特点1 UML概述2 UML主要功能3 UML特点4 UML优缺点分析1UML概述UML(Unified Modeling Language，统一建模语言)承袭面向对象分析与设计(OOAD Object Oriented Analysis and Design)的方法，是一种用来描述系统蓝图的标准模式语言。
它是由三位面向对象方法领域著名的方法学家Booch、Rumbaugh 和Jacobson提出，结合了他们以及其它众多优秀方法和思想，得到了世界知名公司如Microsoft,HP,IBM,Rational 等的使用和支持，并于1997 年11 月被OMG(Object Management Group)组织采纳作为基于对象技术的标准建模语言。
它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术，不仅支持面向对象的分析和设计，还支持从需求开始的软件开发过程，是近十年来最具有划时代意义的软件技术之一。
它是一种可以应用于任何软件开发过程的标记法和语义语言)。
作为对软件解决方案的业务领域进行描述的事实上的标准，UML 是第一种获得大多数从业者、软件厂商和学术界一致认同的表示法。
UML 是一种通用的可视化建模语言，用于对软件描述、可视化处理、构造和建立软件系统制品的文档。
它记录了对必须构造的系统的决定和理解，可用于对系统的理解、设计、浏览、配置、维护和信息控制。
UML 适用于各种软件开发方法、软件生命周期的各个阶段、各种应用领域以及各种开发工具，是一种总结了以往建模技术的经验并吸收当今优秀成果的标准建模方法。
UML 包括概念的语义，表示法和说明，提供了静态、动态、系统环境及组织结构的模型。
它可被交互的可视化建模工具所支持，这些工具提供了代码生成器和报表生成器。
UML 标准并没有定义一种标准的开发过程，但它适用于迭代式的开发过程。
它是为支持大部分现存的面向对象开发过程而设计的。
UML 描述了一个系统的静态结构和动态行为。
软件工程与开发技术(西电第二版)第9章 需求分析与用例模型
对参与者的进一步描述应该包括对其职责的描述，这种 职责最终会对应系统的功能。
第9章 需求分析与用例模型
在用例定义中有两点需要注意： (1) 用例必须获取有价值的目标或者达到一定的目的。 (2) 通过一个或者多个交互活动序列来完成该目标。 这两点是抽取用例、确定用例粒度和描述用例的基础， 例如在ATM机上取款是一个用例，其目的很明确，也需要 通过一系列的交互活动来达到此目的。输入密码则不是一个 用例，因为其没有包含一系列的系统交互活动。
接口需求是指系统和外部交互的需求，包括格式、时间 及其他约束。
物理需求说明系统的物理特性，如物质、形状、尺寸、 重量等，也可以描述硬件需求，如物理网络配置等。第9章 需求分析 Nhomakorabea用例模型
9.1.3 需求与用例模型 用例(Use Case)是从使用者的角度或者说从系统外部观
察系统的功能。它是系统功能抽象的使用案例，描述了系统 功能的使用过程或者与用户的交互过程。用例可以看成是一 种观察系统、描述系统的角度，从用例角度来看，系统被看 成是黑盒，不涉及或者不关心系统内部如何实现，只关注系 统做什么。这正符合需求分析阶段的主要任务，即定义系统 做什么，而不是如何去做。
第9章 需求分析与用例模型
泛化关系就是一种分类或者抽象关系。这时候可以把参 与者看成是一般对象，只不过是系统之外的对象。具体的参 与者和更加抽象的参与者之间的关系可以使用泛化关系来表 示。比如说，课程注册系统的用户分为几种类型：用户、系 统管理员、教师用户、学生用户等。用户是抽象的，分为三 种具体类型，分别是系统管理员、教师、学生等。参与者之 间的关系如图9.2所示。
用例图
用例图百科名片用例图就是由主角、用例以及它们之间的关系构成的图。
该图说明了用例模型中的关系。
简介用例图（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。
用例图展示了用例之间以及同用例参与者之间是怎样相互联系的。
用例图用于对系统、子系统或类的行为进行可视化，使用户能够理解如何使用这些元素，并使开发者能够实现这些元素。
将每个系统中的用户分出工作状态的属性和工作内容，方便建模，防止功能重复和多余的类。
用例图定义了系统的功能需求，它是从系统的外部看系统功能，并不描述系统内部对功能的具体实现。
ps: 提取出“名词”，画用例图构成用例图由参与者（Actor）、用例（Use Case）、系统边界、箭头组成，用画图的方法来完成。
参与者参与者不是特指人，是指系统以外的，在使用系统或与系统交互中所扮演的角色。
因此参与者可以是人，可以是事物，也可以是时间或其他系统等等。
还有一点要注意的是，参与者不是指人或事物本身，而是表示人或事物当时所扮演的角色。
比如小明是图书馆的管理员，他参与图书馆管理系统的交互，这时他既可以作为管理员这个角色参与管理，也可以作为借书者向图书馆借书，在这里小明扮演了两个角色，是两个不同的参与者。
参与者在画图中用简笔人物画来表示，人物下面附上参与者的名称。
用例用例是对包括变量在内的一组动作序列的描述，系统执行这些动作，并产生传递特定参与者的价值的可观察结果。
这是UML对用例的正式定义，对我们初学者可能有点难懂。
我们可以这样去理解，用例是参与者想要系统做的事情。
对于对用例的命名，我们可以给用例取一个简单、描述性的名称，一般为带有动作性的词。
用例在画图中用椭圆来表示，椭圆下面附上用例的名称。
系统边界系统边界是用来表示正在建模系统的边界。
边界内表示系统的组成部分，边界外表示系统外部。
系统边界在画图中方框来表示，同时附上系统的名称，参与者画在边界的外面，用例画在边界里面。
用例图
用例图(Use Case Diagram)是由软件需求分析到最终实现的第一步，它描述人们如何使用一个系统。
用例视图显示谁是相关的用户、用户希望系统提供什么样的服务，以及用户需要为系统提供的服务，以便使系统的用户更容易理解这些元素的用途，也便于软件开发人员最终实现这些元素。
用例图在各种开发活动中被广泛的应用，但是它最常用来描述系统及子系统。
当用例视图在外部用户出现以前出现时，它捕获到系统、子系统或类的行为。
它将系统功能划分成对参与者（即系统的理想用户）有用的需求。
而交互部分被称作用例。
用例使用系统与一个或者多个参与者之间的一系列消息来描述系统中的交互。
用例图包含六个元素，分别是：参与者(Actor)、用例(Use Case)、关联关系(Association)、包含关系(Include)、扩展关系(Extend)以及泛化关系(Generalization)。
用例图可一个包含注释和约束，还可一个包含包，用于将模型中的元素组合成更大的模块。
有时，可以将用例的实例引入到图中。
用例图模型如下所示，参与者用人形图标来标识，用例用椭圆来表示，连线表示它们之间的关系。
一．参与者（Actor）1．参与者的概念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。
uml建模实例100例
uml建模实例100例UML（统一建模语言）是一种用于软件开发的标准建模语言，它可以帮助开发人员更好地理解、设计和实现软件系统。
下面是100个UML建模实例。
1. 用例图：描述系统功能和外部用户的行为。
2. 活动图：描述系统中的过程和活动，通常用来描述系统的业务流程。
3. 类图：描述系统中的类、属性和方法、关系等。
4. 对象图：描述系统中的对象及其关系。
5. 状态图：描述系统中的对象或类的状态和状态转换。
6. 序列图：描述系统中的对象或类之间的交互过程。
7. 协作图：描述系统中的对象或类之间的协作过程。
8. 构件图：描述系统的组成部分和它们之间的关系。
9. 部署图：描述系统的物理部署结构和组件之间的关系。
10. 通信图：描述系统中的对象之间的消息传递。
11. 包图：描述系统中的包和它们之间的关系。
12. 组合结构图：描述系统中的组成部分和它们之间的组合关系。
13. 时序图：描述系统中的对象或类之间的时间关系。
14. 交互概述图：描述系统中的对象或类之间的协作过程。
15. 系统顺序图：描述系统中的对象或类之间的时间关系。
16. 概念图：描述系统中的概念和它们之间的关系。
17. 数据流图：描述系统中的数据流和处理过程。
18. 流程图：描述系统中的过程和流程。
19. 参与者图：描述系统中的参与者和它们之间的关系。
20. 视图图：描述系统中的视图和它们之间的关系。
21. 规则图：描述系统中的规则和它们之间的关系。
22. 用例图扩展点：描述用例图中的扩展点和它们之间的关系。
23. 活动图扩展点：描述活动图中的扩展点和它们之间的关系。
24. 类图扩展点：描述类图中的扩展点和它们之间的关系。
25. 对象图扩展点：描述对象图中的扩展点和它们之间的关系。
26. 状态图扩展点：描述状态图中的扩展点和它们之间的关系。
27. 序列图扩展点：描述序列图中的扩展点和它们之间的关系。
28. 协作图扩展点：描述协作图中的扩展点和它们之间的关系。
用例图和类图
类图的需求分析
• 小王是一个爱书之人，家里各类书籍已过千册， 而平时又时常有朋友外借，因此需要一个个人图 书管理系统。 • 该系统应该能够将书籍的基本信息按计算机类、 非计算机类分别建档，实现按书名、作者、类别 、出版社等关键字的组合查询功能。在使用该系 统录入新书籍时系统会自动按规则生成书号，可 以修改信息。该系统还应该能够对书籍的外借情 况进行记录，可对外借情况列表打印。另外，还 希望能够对书籍的购买金额、册数按特定时间周 期进行统计。
筛选备选类(分析过程)
1.“小王”、“人”很明显是系统外的概念，无 须对其建模； 2.而“个人图书管理系统”和后面的“系统”指 的就是将要开发的系统，即系统本身，也无须 对其进行建模； 3.很明显，“书籍”是一个很重要的类，而“书 名”、“作者”、“类别”、“出版社”、“ 书号”等则都是用来描述书籍的基本信息的， 因此应该作为“书籍”类的属性处理，而“规 则”是指书号的生成规则，书号则是书籍的一 个属性，因此“规则”可以作为编写“书籍” 类构造函数的指南。
1. 其它系统：当系统需要与其它系统交互时，如ATM柜 员机系统中，银行后台系统就是一个参与者； 2. 硬件设备：如果系统需要与硬件设备交互时，如在开 发IC卡门禁系统时，IC卡读写器就是一个参与者； 3. 时钟：当系统需要定时触发时，时钟就是参与者。
识别参与者的用例案例
• 酒店管理系统（前台）
• 事件描述：客户前来酒店预定座位，由前台服 务人员为其检查座位信息。如果客满或客户对 座位不满意，则进入等待队列；如果有满意座 位，则由前台服务人员为其安排座位。客户完 成消费后，至前台服务人员处办理结账，其可 选择现金付款或刷卡消费2种结账方式。
（ 酒 店 识 管 别 理 参 系 与 统 用 者 例 ） 图
13种uml简介、工具及示例
13种uml简介、工具及示例UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准化建模语言，它使用图形表示法来描述软件系统的不同方面。
在软件开发过程中，使用UML可以帮助开发人员更清晰地理解系统的结构和行为，从而更好地进行设计和实现。
UML提供了包括结构模型、行为模型和交互模型在内的多种建模方式，其中每种模型都有各自的符号和语法规则。
通过使用这些模型，开发人员可以将系统分解成不同的部分，然后逐步细化这些部分的设计，以便更好地组织和管理项目。
在UML中，最常用的建模元素包括用例图、类图、时序图、活动图、状态图等。
每种图表都有其特定的用途和表达能力，开发人员可以根据实际需要选择合适的图表进行建模。
除了建模元素外，UML还定义了一系列的建模工具，这些工具可以帮助开发人员更高效地进行建模和分析。
其中一些常用的建模工具包括Enterprise Architect、Rational Rose、StarUML等。
下面将对13种UML简介、工具及示例进行详细介绍：1. 用例图（Use Case Diagram）用例图是UML中描述系统功能和用户交互的基本图表之一。
它用椭圆表示用例，用直线连接用例和参与者，展示了系统外部用户和系统之间的交互。
用例图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的功能需求，从而指导系统的设计和实现。
示例：一个简单的在线购物系统的用例图包括用例“浏览商品”、“添加商品到购物车”、“提交订单”等，以及参与者“顾客”和“管理员”。
2. 类图（Class Diagram）类图是UML中描述系统结构和静态关系的基本图表之一。
它用矩形表示类，用线连接类之间的关系，包括关联关系、聚合关系、继承关系等。
类图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的对象结构和类之间的关系，从而支持系统的设计和重构。
示例：一个简单的学生信息管理系统的类图包括类“学生”、“课程”、“教师”等，以及它们之间的关系如“选修”、“授课”等。
2.设计模式常用的UML图分析（用例图、类图与时序图）
2.设计模式常⽤的UML图分析（⽤例图、类图与时序图）1-⽤例图概述1. 展现了⼀组⽤例、参与者以及他们之间的关系。
2. ⽤例图从⽤户⾓度描述系统的静态使⽤情况，⽤于建⽴需求模型。
⽤例特征保证⽤例能够正确捕捉功能性需求，判断⽤例是否准确的依据。
1. ⽤例是动宾短语2. ⽤例是相互独⽴的3. ⽤例是由⽤户参与者启动的4. ⽤例要有可观测的执⾏结果5. ⼀个⽤例是⼀个单元参与者 ActorUML中，参与者使⽤⼀个⼩⼈表⽰:1. 参与者为系统外部与系统直接交互的⼈或事务，于系统外部与系统发⽣交互作⽤2. 参与者是⾓⾊⽽不是具体的⼈3. 代表参与者在与系统打交道时所扮演的⾓⾊4. 系统实际运作中，⼀个实际⽤户可能对应系统的多个参与者。
不同⾓⾊也可以只对应⼀个参与者，从⽽代表同⼀参与者的不通实例⽤例 Use Case系统外部可见的⼀个系统功能单元。
系统的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。
系统单元⽤椭圆表⽰，椭圆中的⽂字简述系统功能:关系 Relationship常见关系类型有关联、泛化、包含和扩展关联 Association表⽰参与者与⽤例之间的通信，任何⼀⽅都可发送或接受消息。
箭头指向：指向消息接收⽅：⼦系统 SubSystem⽤来展⽰系统的⼀部分功能(紧密联系)泛化 Inheritance继承关系，⼦⽤例和⽗⽤例相似，但表现出更特别的⾏为；⼦⽤例将继承⽗⽤例的所有结构、⾏为和关系。
⼦⽤例可以使⽤⽗⽤例的⼀段⾏为，也可以重载它。
⽗⽤例通常是抽象。
箭头指向：指向⽗⽤例2-类图描述系统中的类，以及各个类之间的关系的静态试图。
表⽰类、接⼝以及它们之间的协作关系，⽤于程序设计阶段。
注意:1. 抽象类或抽象⽅法⽤斜体表⽰2. 如果是接⼝，则在类名上⽅加 <<Interface>>3. 字段和⽅法返回值的数据类型⾮必需4. 静态类或静态⽅法加下划线类图实例:类图中的事务及解释如图，类图从上到下分为三部分,分别为类名、属性和操作1. 属性:如果有属性，则每⼀个属性都必须有⼀个名字，另外还可以有其它的描述信息，如可见性、数据类型、缺省值等2. 操作:如果有操作，则每⼀个操作也都有⼀个名字，其它可选的信息包括可见性、参数的名字、参数类型、参数缺省值和操作的返回值的类型等类图中的六种关系1.实现关系 implements (类实现接⼝)⽤空⼼三⾓虚线表⽰2.泛化关系 extends (表⽰⼀般与特殊的关系) is-a⽤空⼼三⾓实线表⽰3.组合关系 (整体与部分的关系) contains-a实⼼菱形实现表⽰eg.有头类、⾝体类与⼈类类三个类，则⼈类类中应包含头类及⾝体类这两个属性，则⼈类类与头类和⾝体的关系即为组合关系。
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用例图和用例模型
用例图用来描述用户的需求，它从用户的角度描述系统的功能，并指出各功能的执行者，强调谁在使用系统，系统为执行者完成哪些功能。
用例图概述
UML用例图是软件产品外部特性描述的视图，它从用户的角度而不是开发者的角度来描述软件产品的需求，分析软件产品所需的功能和行为。
用例图主要描述了系统需要实现的功能，而忽略系统是如何实现这些功能的。
用例模型由用例图组成，它是系统用例图的集合，是对系统从宏观角度的确定描述。
用例模型主要用于需求分析阶段，该模型是系统开发者和系统使用者反复讨论的结果，表明了系统开发者和系统使用者对需求规格达成的共识。
首先，用例模型描述了待开发系统的功能需求；其次，用例模型将系统看作黑盒，仅从外部执行者的角度来理解系统；
再次，用例模型驱动了需求分析之后各阶段的开发工作，影响到开发工作的各个阶段和UML的各个模型。
一、用例图元素
用例图主要用于定义系统的功能需求，它描述了系统的参与者与系统提供的用例之间的关系。
用例图由以下几种元素组成：
执行者、用例、关系、用例描述
（1）执行者
执行者（Actor）是系统的外部用户，它是与系统相关联的人或其它系统，可以是普通用户、外部硬件、其他系统。
在进行用例图绘制时，首先要找出系统的执行者。
一般可以从以下几个方面来考虑怎样找到系统的执行者：
•谁使用系统的功能。
•谁向系统提供必要的信息。
•谁从系统获取信息。
•谁维护、管理系统工作。
•系统需要使用哪些外部资源。
•需要与系统交互的其它系统有哪些。
•其他对系统产生的结果感兴趣的人或事物。
（2）用例
用例是指系统中的一个功能单元，也可以将用例理解为系统功能的分解。
用例的表示方法如下：
（3）关系
（1）关联
在用例图中，用例和执行者之间的关系用一条连接二者带箭头的连线表示，如图所示，该连线称为关联。
它表示了一个执行者和一个用例之间的关系。
在用例图中，关联关系只用在执行者和用例之间，用例和用例之间不会存在关联关系。
关联关系采用的是单箭头的连线，表示在该关联中执行者是主动的，是执行者启动的用例。
如下图所示。
（2）包含
包含是指一个用例作为另一个用例必需的部分被使用，包含关系是依赖关系的一种。
包含关系用一条连接二者带箭头的虚线表示，并在虚线的上面标注《include》，箭头方向由基本用例指向包含用例，如下图所示。
包含的使用场合：
如果多个用例有大量一致的功能，可以将这个功能分解到一个用例中，其他用例和这个用例建立包含关系。
一个用例功能太多，可以使用包含关系建立若干小用例。
（3）扩展
扩展是指一个用例扩充了另一个用例的功能，但这个扩充功能不是必需的，扩展关系也是依赖关系的一种。
扩展关系用一条连接二者带箭头的虚线表示，但在虚线的上面标注的是《extend》，箭头方向由扩展用例指向基本用例，如下图所示。
扩展关系和包含关系的区别。
包含用例是一个完整的用例，它可以独立的存在，也可以单独被执行者所调用。
扩展用例并不是一个完整的用例，它只是由部分扩展功能组成的，它不能独立的存在，必须依赖于基本用例。
（4）泛化
用例间的泛化关系是指一个概念较为抽象的用例可以被一般化为一个或多个概念更为具体的用例。
其中概念较为抽象的用例被称为父用例，概念更为具体的用例称为子用例。
子用例是父用例的特殊形式，子用例从父用例处继承属性和行为，还可以添加、覆盖或改变继承的行为。
二、用例描述
为了进一步说明用例是如何完成功能的，就需要对用例进行更加详细的描述。
用例描述主要用来说明执行者为了实现自己的目标与系统进行交互的过程。
在用例描述中，需要对用例的主要属性进行说明。
这些属性主要包括：
•简要说明
•前置条件
•后置条件
•基本事件流•其他事件流•异常事件流。