用例建模Use Case Modeling

Posted 2020-11-30 liqinimmanuel

1. 用例建模简介

用例是应用程序开发中的一个关键技术，主要用来捕获系统的高层次（High Level）用户功能性需求。这个绕口的描述主要是因为用例不能用于捕获非功能性需求，也不能用于捕获内部的功能性需求。试图这样做将会造成灾难。首先因为用例是一个非正式的和不精确的建模技术。其次用例的另一个用途是建立我们系统的基本结构，它不仅是定义需求的单位，而且是估计我们的工作量的单位。如下图所示是一款理财软件的用例图。

2.用例图的概念组成

参与者actor：角色，系统的用户

参与者是指在系统之外，但与系统直接交互的对象，即actor，也叫执行者、活动者。参与者用人形符号表示，在人形符号下面标出参与者的角色名。参与者不止是人员，也有可能是信息系统、设备。

系统边界system scope：确定系统的范围，边界是一个方框，用例在边界内，参与者在边界外

用例use case：系统提供的服务。

关联association：参与者与用例间的关系。

3.如何寻找和确定用例

参与者需要从系统中获取哪种功能？

参与者是否需要读取、产生、删除、修改或存储系统中的某种信息？

系统的状态改变时，是否通知参与者？

是否存在影响系统的外部事件？

系统需要什么样的输入与输出？

4.用例图中的各种关系

1）参与者与用例间的关联关系：参与者与用例之间的通信，也成为关联或通信关系

2）用例与用例之间的关系：包含关系（include）、扩展关系（extend）、泛化关系。

a) 包含关系

包含关系描述的是一个用例需要某种功能，而该功能被另外一个用例定义，那么在用例的执行过程中，就可以调用已经定义好的用例。表示符号：<<include>>

b) 扩展关系

用一个用例（可选）扩展另一个用例（基本例）的功能，将一些常规的动作放在一个基本用例中，将可选的或只在特定条件下才执行的动作放在它的扩展用例中。表示符号：<<extend>>。

c)泛化关系

子用例继承了父用例所有的结构、行为和关系，是父用例的一种特殊形式。

5.工程实践的用例图

本次工程实践是基于ESP-WROVER-KIT开发板的数据采集系统，工程实践的要求能够使用多块ESP32开发板实现自组网络，并通过MQTT通讯协议连接到阿里云平台上。由于嵌入式系统设计不像软件开发，系统开发有明显的业务需求。故工程实践的用例图只能根据开发板能够实现的功能来画，满足了用户的哪些需求。以下是结合工程实践所画的用例图。

MQTT通讯协议：MQTT是轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议，它可以通过很少的代码和带宽和远程设备连接。例如通过卫星和代理连接，通过拨号和医疗保健提供者连接，以及在一些自动化或小型设备上，而且由于小巧，省电，协议开销小和能高效的向一和多个接收者传递信息，故同样适用于称动应用设备上。

自组网是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，网络的信息交换采用计算机网络中的分组交换机制，用户终端是可以移动的便携式终端，自组网中每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。