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
（ 酒 店 管 初 理 系 稿 统 用 例 ） 图
用例之间的关系
• 用例之间的关系： 1. 包含关系（include）：被包含的用例不是孤 立存在的，通常作为某些包含它的更大的基 用例的一部分出现。 2. 扩展关系（extend）：基用例是可以独立于 扩展用例存在的，只是在特定的条件下，它 的行为可以被另一个用例的行为所扩展。 3. 泛化关系（generalization）：可以用来表 示参与者与参与者之间，用例与用例之间的 特殊/一般化关系（一般具有互斥性）。
得到候选类
书籍
计算机类书籍
非计算机类书籍
借阅记录
借阅记录列表
书籍列表
关联分析，建模
多重性分析，再建模
职责分析
• 书籍类：从需求描述中，可找到书名、类别、 作者、出版社；同时从统计的需要中，可得知 “定价”也是一个关键的成员变量。 • 书籍列表类：书籍列表就是全部的藏书列表， 其主要的成员方法是新增、修改、查询（按关 键字查询）、统计（按特定时限统计册数与金 额）。 • 借阅记录类：借阅人（朋友）、借阅时间。 • 借阅记录列表类：主要职责就是添加记录（借 出）、删除记录（归还）以及打印借阅记录
2.
3.
用例图的组成元素
• 用例图的组成元素包括：参与者、用例、一个 方框和一些表示关系的连接线。 • 所有的用例都位于方框之内，该方框称为“系 统边界”
• 参与者与用例的关系：在参与者和用例之间的 关联是用一根带箭头的线来表示的。

识别参与者
• 参与者是为了完成一个事件而与系统交互的实体，是 用户相对系统而言所演的角色 • 参与者不仅可以由人承担，还可以是其它系统、硬件 设备、甚至是时钟。
<<extend>>
<<include>>
<<include>>
酒 店 管 理 系 统 用 例 图
<<include>> <<generalization >>
读图小结
• 这张用例图定义了三个基用例：预订座位、安排座位和 处理结账。
• 客户通过“预订座位”用例，在“预订座位”用例的执 行过程中，将“检查座位信息”（被包含用例），如果 没有空闲的座位或满意的座位，可以选择进入等候队列 ，这样就将启动扩展用例“处理等候队列”。 • 总台服务员在客户到酒店时，启动“安排座位”用例， 在执行过程中，将启动被包含用例“检查座位信息”。 • 当客户要离开酒店时，总台服务员将启动“处理结账” 用例，并且定义了两种“收款”用例，一个是“处理现 金结账”，另一个是“处理银行卡结账”，而后一个用 例将通过与外部系统“银联POS系统”交互来完成。
三、用例图与类图的区别
• 2. 类图 (Class Diagram) ① 类图显示了系统的静态结构，表示不同的实 体(人、事物)是如何彼此相关联的。 ② 绘制类图时使用由3个部分组成的矩形来描述 ，最上面的矩形部分显示类的名称，中间矩 形部分显示了类的各种属性，下面的矩形部 分显示了类的操作或方法。 ③ 在类图中要注意的是如何描述类与类之间的 关系。类与类之间通常有关联关系、依赖关 系和泛化关系。
• 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。
想一想
1. ATM机服务中，无论取款、存款、还是转账， 系统都会提示“是否打印回执单”，那么“ 打印回执”这个单独用例与取款、存款、转 账这三个事件之间是什么关系？ 2. 对于电话业务，在基本通话事件中，还有一 些增值业务，如：呼叫等待、呼叫转移、短 信通知机主„„它们之间是什么关系？ 3. 在有收银台的商场购物与在自动售货机上购 物，购物者是否都作为售货系统的参与者？
二、建立分析模型
• 面向对象分析产生分析模型。分析时用例模型 作为输入，对用例模型进行分析，把系统分解 为相互协作的分析类——边界类、控制类和实 体类。通过类图来描述对象、对象的属性和对 象之间的关系，产生系统的静态模型。 • 类图在UML中由类的名称、类的属性、类的操作 三个部分组成。
类图的需求分析
绘图方法（学生注册事件）
•一、用例图：
参与者 关联
用例
•二、类图：
类的名称 类的属性
类的操作
课后作业
•根据上例中的“个人图书管理系统”需求 描述，绘制出其用例图。
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桐城师范高等专科学校
孙兰兰
三、用例图和类图的区别
• 1. 用例图 (Use Case Diagram) ① 用例视图强调从系统的外部参与者(主要是用 户)的角度看到的或需要的系统功能。 ② 用例视图描述系统应该具备的功能，也就是 外部参与者所需要的功能，但是并不描述这 些功能在系统内部的具体实现。 ③ 用例是系统中的一个功能模块，一个用例对 应着一个功能模块，系统要提供的功能都是 在用例视图中描述的。 ④ 参与者可以是一个用户或是一个系统，一个 参与者可以参与多个用例的执行，用例视图 列出了哪个参与者参与了哪些用例的执行。
筛选备选类(分析过程)
7.“外借情况”则是用来表示一次借阅行为，应 该成为一个候选类，多个外借情况将组成“外 借情况列表”，而外借情况中一个很重要的角 色是“朋友”——借阅主体。虽然到本系统中 并不需要建立“朋友”的资料库，但考虑到可 能会需要列出某个朋友的借阅情况，因此还是 将其列为候选类。为了能够更好地表述，将“ 外借情况”改名为“借阅记录”，而将“外借 情况列表”改名为“借阅记录列表”；
筛选备选类(分析过程)
8. “购买金额”、“册数”都是统计的结果， 都只是一个数字，因此不用将其建模，只需 做为书籍的属性之一即可。而“特定时间周 期”则是统计的范围，也无需将其建模，可 以加以函数约束；不过从这里的分析中，我 们可以发现，在该需求描述中隐藏着一个关 键类——书籍列表，它是执行统计的主体。
《软件工程与UML案例解析》课程
用例图和类图
桐城师范高等专科学校
孙兰兰
一、建立用例模型
•
• 1.
用例（Use Case）是一种描述系统需求的方法，其描述的过程 就是用例建模。 用例图的主要构成元素：
参与者（Actor） 参与者指存在于系统外部并与该系统发生交互的人或者其他系 统，他们代表的是系统的使用者或者使用环境。 用例（User Case） 用例表示系统所提供的服务，它定义了系统是如何被参与者所 使用的，描述的是参与者为了使用系统所提供的某一完整功能 而与系统之间发生的一段对话。 关联（Association） 关联用于表示参与者和用例之间的对应关系，它表示参与者使 用了系统中的哪些服务（用例）。
筛选备选类(分析过程)
4.“基本信息”则是书名、作者、类别等描述书 籍的基本信息统称，“关键字”则是代表其中 之一，因此无需专门对其建模； 5.“查询功能”、“录入新书籍”、“修改信息 ”、“记录”都是在描述需求时使用到的一些 相关词语，并不是问题域的本质，因此可以先 将其淘汰，再将其作为书籍列表的成员方法； 6.“计算机类”、“非计算机类”是该系统中图 书的两大分类，因此应该对其建模，并改名为 “计算机类书籍”和“非计算机类书籍”，以 减少歧义；