Uml пользовательский сценарий

• Что такое диаграмма вариантов использования?

  Диаграммы вариантов использования UML являются основной формой требований к системе/программному обеспечению для новых разрабатываемых программ. Цель диаграммы прецедентов — визуализировать, что система должна делать (что); на данном этапе не рассматривает, как (как) это сделать.

  Как только вариант использования определен, его можно представить в текстовом и визуальном представлении (т. е. в виде диаграммы вариантов). Ключевой концепцией моделирования вариантов использования является то, что оно помогает нам проектировать систему с точки зрения конечного пользователя. Это эффективный способ сообщить о поведении системы с точки зрения пользователя, указав все внешне видимые варианты поведения системы.

  Другими словами, использование системы необходимо рассматривать извне, то есть систему следует рассматривать не изнутри, а с более высокого уровня, чтобы определить функциональность, которую система должна предоставлять внешним акторам.

  Назначение диаграмм вариантов использования

  Диаграммы вариантов использования обычно разрабатываются на ранних стадиях разработки, и люди часто используют моделирование вариантов использования для следующих целей.

  • Укажите контекст системы
  • Зафиксируйте требования системы
  • Проверить архитектуру системы
  • Управляйте внедрением и создавайте тестовые примеры
  • Совместная разработка аналитиками, экспертами в предметной области и целевыми конечными пользователями

  Стандартная форма диаграммы прецедентов определена в унифицированном языке моделирования, как показано в примере диаграммы прецедентов ниже.

  

  ИЗМЕНИТЬ ЭТОТ ПРИМЕР ДИАГРАММЫ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

  Элементы диаграммы вариантов использования

  Актеры

  Каждый вариант использования будет иметь как минимум одного действующего лица, под которым можно понимать как минимум одного участника (роль), который не обязательно является человеком, но может быть другой системой или устройством. Актер может взаимодействовать с более чем одним вариантом использования, а вариант использования может взаимодействовать с более чем одним актером.

  Действующие лица не обязательно являются людьми, т.е. пользователями, но на самом деле они могут быть и не людьми, т.е. системами или временем.

  Чаще всего пользователями являются люди, вовлеченные в диаграмму вариантов использования, такие как клиенты, сотрудники, руководители и т. д.

  Люди против нечеловеческих актеров

  Время от времени на систему воздействуют различные события для выполнения определенных функций в той или иной ситуации. Например, при прохождении аудита система заранее отправляет письмо, чтобы уведомить людей; так отправка письма осуществляется системой автоматически? Этот вариант использования на самом деле запускается по времени, тогда действующим лицом является Таймер; например, этот вариант использования можно рассматривать как «автоматически отправлять письмо в 5:00 каждый день», тогда актор, который запускает это событие — отправку письма — не система, а на самом деле актор-таймер

  Первичные и второстепенные актеры

  A primary actor is an actor that uses the system to achieve a goal. Use cases document the interactions between the system and actors to achieve the goals of the primary actor. Secondary actors are the actors that the system needs to assist in order to achieve the goals of the primary actor.

  • Actors may be primary or secondary. Primary actors initiate interactions with the system.
  • Secondary actors are typically called upon by the system for help and a secondary actor never initiates the use case.

  Note that: The symbol for an actor does not differentiate between a primary actor and a secondary actor; the difference must be inferred from the use case descriptions (also called use case narratives).

  For Example:

  A bank loan officer wants to review a customer’s loan application, and part of the process involves a real-time credit rating check.

  

  ИЗМЕНИТЬ ЭТОТ ПРИМЕР ДИАГРАММЫ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

  • Используйте имя дела. Рассмотреть заявку на кредит
  • Главный актер. Кредитный специалист
  • Второстепенный актер. Система кредитного рейтинга

  Как определить актеров?

  Поскольку действующее лицо не обязательно является человеком, а может быть внешней системой, устройством или таймером, мы находим более конкретное действующее лицо, задавая следующие вопросы.

  • Кто будет использовать систему после ее разработки?
  • От кого или от каких других систем система должна будет получать данные?
  • Для кого или для каких других систем система будет предоставлять данные?
  • С какими другими системами будет связана система?
  • Кто будет поддерживать и администрировать систему?

  Эти вопросы помогают нам абстрагироваться от действующих лиц системы. Используя банкоматы в качестве примера, ответы на эти вопросы позволяют нам найти больше действующих лиц, т.е.

  • Оператор несет ответственность за техническое обслуживание и управление системой банкоматов.
  • Банкоматы также должны взаимодействовать с внутренними серверами для получения информации об учетных записях пользователей.

  Вариант использования

  Вариант использования представляет собой функциональность (обычно требование), которая, как ожидается, будет реализована системой. Детали варианта использования, кроме его уникального имени, визуально не представлены на диаграмме; эти детали приведены в описательной части (текстовом описании) варианта использования.

  Вариант использования — это список действий или шагов события, которые обычно определяют взаимодействие между ролями действующих лиц и системой для достижения цели. Сценарии использования — полезный метод для выявления, уточнения и организации системных требований. Вариант использования состоит из набора последовательностей возможных взаимодействий между системой и пользователем, которые определяют функциональные возможности, которые должны быть достигнуты, и решения для любых ошибок, которые могут возникнуть.

  Как определить варианты использования?

  Как только мы найдем акторов, мы можем определить варианты использования системы на основе акторов, в основном глядя на то, какие услуги нужны каждому актору от системы или как акторы используют систему. Идентификацию вариантов использования можно начать со следующих вопросов (для каждого участника).

  • Почему актеры используют систему?
  • Создает ли участник, изменяет, удаляет, получает доступ и хранит данные в системе? Если да, то как актор выполняет эти операции?
  • Уведомляет ли актор систему об определенных внешних событиях?
  • Уведомляет ли система актора об определенных внутренних событиях?

  Собрав все вышесказанное, диаграмму вариантов использования системы банкоматов можно представить следующим образом.

  Вариант использования представлен многоточием чего-то статического или динамического, задачи или системы.

  Системная граница

  Границы системы описывают систему, группируя варианты использования в прямоугольные границы, а границы системы в Visual Paradigm обеспечивают поведение ограничения вариантов использования.

  Актеры — это роли (актеры-люди или актеры, не являющиеся людьми), которые взаимодействуют с разрабатываемой системой. Следовательно, акторы должны быть размещены за пределами системных границ и взаимодействовать с вариантами использования, размещенными внутри системных границ.

  Обратите внимание, что: 

  Актер определяется границами системы. Если граница системы, которую мы хотим определить, ограничена самим банкоматом, то внутренний сервер является внешней системой и может быть абстрагирован как действующее лицо.

  Если граница системы, которую мы хотим определить, распространяется на всю банковскую систему, где и банкоматы, и внутренние серверы являются частью всей банковской системы, то внутренний сервер больше не абстрагируется как действующее лицо.

  Отношение

  Узнав об этих трех ключевых символах, продолжайте изучать отношения и рисовать диаграммы вариантов использования. Рисуется прямая связь между участником и пользовательским вариантом, и эта связь используется в виде линии без стрелок, указывающей на двустороннюю связь, называемую линией связи.

  Вариант использования можно разбить на несколько вариантов использования, которые связаны отношениями <<включить>>, <<расширить>> или <<обобщить>> (описано далее в этом посте).

  Связь канала связи

  Это представляет собой двустороннюю связь между действующим лицом и вариантом использования и, следовательно, является бинарным отношением.

  

  ИЗМЕНИТЬ ЭТОТ ПРИМЕР ДИАГРАММЫ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

  <<Включить>> Связь

  Отношение включения означает, что вариант использования будет включать в себя другие варианты использования. Цель Include Relationship состоит в том, чтобы использовать Include Relationship, чтобы уменьшить повторение повторного описания одного и того же варианта использования. Если во многих прецедентах используется одна и та же функция части, то функция может быть выделена, а другие прецеденты могут быть включены в прецедент.

  Например, библиотекарю необходимо прочитать код для записи одолженной книги, когда книга выдается, а также необходимо прочитать код для записи возвращенной книги, когда книга возвращается, поскольку чтение кода является повторяющейся частью действия. , его можно сделать отдельным вариантом использования, и пусть заимствованная книга и возвращенная книга включают этот вариант.

  

  ИЗМЕНИТЬ ЭТОТ ПРИМЕР ДИАГРАММЫ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

  Если вариант использования A включает в себя другой вариант использования B, то реализация A требует реализации B для выполнения своей задачи. Однако B не зависит от самого себя. То есть B не нужно ничего знать об A. B также может быть включен в любой другой вариант использования.

  <<Расширить>> отношения

  Если вариант использования B расширяет другой вариант использования A, то реализация A может условно включать реализацию B для выполнения своей задачи. То есть в некоторых случаях А может выполнить свою задачу без В. Однако в зависимости от описанных условий А может потребовать В. В этом случае В зависит от В. Однако в зависимости от описанных условий А может потребовать В В этом случае В зависит от А и не может существовать отдельно. По этой причине B нельзя распространить более чем на один вариант использования. Описание варианта использования A будет включать этапы выполнения, требуемые от B; эта точка называется точкой расширения.

  

  ИЗМЕНИТЬ ЭТОТ ПРИМЕР ДИАГРАММЫ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

  Давайте рассмотрим еще один пример, когда система автоматически заказывает товары при отсутствии запасов, чтобы менеджеру не приходилось выполнять заказ напрямую. См. диаграмму вариантов использования ниже:

  

  ИЗМЕНИТЬ ЭТОТ ПРИМЕР ДИАГРАММЫ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

  Отношение обобщения

  Обобщенное отношение похоже на обобщенное отношение объектно-ориентированного языка на диаграммах классов и может применяться к обобщению ролей (акторов) и вариантов использования.

  Например, в системе бронирования есть два типа методов бронирования: «забронировать билет по телефону» и «забронировать билет через Интернет», а также базовый вариант использования «забронировать билет», поэтому вы можете использовать обобщение для формирования случая, и добавьте <<essential>> к родительскому варианту использования (бронирование), чтобы указать обобщенную связь.

  

  ИЗМЕНИТЬ ЭТОТ ПРИМЕР ДИАГРАММЫ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

  Обсудите отношения в диаграмме вариантов использования

  • На общей диаграмме вариантов использования мы представляем только отношения между действующими лицами и вариантами использования, т. е. коммуникационные связи между ними.
  • Кроме того, мы также можем описать обобщение между участниками и действующими лицами, а также отношения включения, расширения и обобщения между вариантами использования.
  • Мы используем эти отношения для адаптации существующей модели вариантов использования и извлечения некоторой общей информации для повторного использования, что упрощает поддержку модели вариантов использования.
  • Однако мы должны быть осторожны при выборе этих отношений в приложении. Как правило, эти отношения увеличивают количество вариантов использования и отношений, тем самым увеличивая сложность модели вариантов использования.
  • Кроме того, модель вариантов использования обычно корректируется после ее завершения, поэтому нет необходимости спешить с абстрагированием отношений между вариантами использования на ранней стадии моделирования вариантов использования.

  Вариант использования — поток событий

  Диаграмма вариантов использования дает нам общее представление о функциональности системы, мы можем знать, какие участники будут взаимодействовать с системой и какие услуги каждый участник должен получить от системы.

  Вариант использования описывает диалог между субъектами и системой, но детали этого диалога не представлены на диаграмме вариантов использования, поэтому для каждого варианта использования мы можем описать детали этого диалога в терминах потока событий.

  Сценарии использования и поток событий – снятие денег через банкомат

  Например, кейс «Снятие денег» в банкомате можно представить потоком событий следующим образом:

  Обычный сценарий – вывод средств – основной ход событий:

  1. Пользователь вставляет кредитную карту
  2. Введите PIN-код
  3. Введите сумму вывода
  4. Снимает наличные
  5. Выйдите из системы и получите кредитную карту

  Но это описывает только обычный сценарий использования вывода средств. Как реальная система банкоматов, мы также должны учитывать различные другие сценарии, которые могут возникнуть, такие как:

  • недействительные кредитные карты,
  • неправильные пароли,
  • недостаточный остаток денежных средств на счету пользователя и т. д.

  Все эти возможные ситуации (как нормальные, так и нештатные) называются сценариями варианта использования, а сценарии также называются экземплярами варианта использования. Сценарии также называют экземплярами вариантов использования. Среди различных сценариев варианта использования наиболее распространенный сценарий описывается базовым процессом, тогда как другие сценарии описываются альтернативными процессами.

  Альтернативные сценарии

  Для варианта использования «Снятие средств» в системе банкомата мы можем получить несколько альтернативных процессов следующим образом.

  Снятие – альтернативные процессы событий.

  1. Альтернативный сценарий I: Пользователь может отказаться на любом шаге основного процесса и перейти к шагу 5 основного процесса.
  2. Альтернативный процесс II: на шаге 1 основного процесса пользователь вставляет недействительную кредитную карту, система отображает ошибку и закрывает кредитную карту, и вариант использования заканчивается.
  3. Альтернативный процесс III: на шаге 2 основного процесса пользователь вводит неверный пароль, система отображает ошибку и предлагает пользователю повторно ввести пароль и вернуться к шагу 2 основного процесса; после трех неправильных вводов пароля кредитная карта конфискуется системой, и вариант использования заканчивается.
  4. …

  Комбинируя базовый сценарий и альтернативные сценарии, можно четко описать все различные ситуации, которые могут возникнуть в прецеденте. При описании потока событий варианта использования мы хотим максимально подробно описать все возможные сценарии, чтобы обеспечить полноту требований.

  Модель вариантов использования и диаграммы вариантов использования

  Важно избежать неправильного представления о том, что диаграмма вариантов использования, состоящая из действующих лиц и вариантов использования, является моделью вариантов использования, потому что диаграмма вариантов использования — это просто визуальное представление услуг, которые может предоставить система, дающая нам общее представление о функциональность системы.

  Модель вариантов использования состоит из диаграммы вариантов использования и подробного описания каждого варианта использования, спецификации варианта использования, которая предоставляется в виде шаблона в RUP.

  Краткое описание
  Краткое описание роли и цели варианта использования.

  Поток событий 
  Поток событий должен представлять все сценарии, включая основные и альтернативные сценарии.

  Сценарии вариантов использования
  Включают сценарии успеха и сценарии отказа, а сценарии в основном представляют собой комбинацию основных и альтернативных потоков.

  Специальные требования
  Опишите нефункциональные требования (включая производительность, надежность, доступность, масштабируемость и т. д.) и проектные ограничения (операционная система, средства разработки и т. д.), связанные с вариантом использования.

  Предварительное условие
  Состояние, в котором должна находиться система перед выполнением варианта использования.

  Постусловия
  Набор состояний, в которых может находиться система после выполнения варианта использования.

  Спецификация варианта использования — это, по сути, текстовое представление с возможностью использования диаграмм состояний, диаграмм действий или диаграмм последовательности, чтобы помочь более четко описать поток событий. Любое графическое представление пользовательских интерфейсов и процессов или другая графика, например каркасы, могут быть присоединены к варианту использования, если они помогают улучшить ясность представления.

  Например:

  • диаграммы деятельности полезны для описания сложных процессов принятия решений,
  • диаграммы перехода состояний полезны для описания поведения системы, связанного с состоянием, и
  • диаграммы последовательности подходят для описания обмена сообщениями на основе времени.

  Используйте инструменты кейса

  Онлайн-версия

  Бесплатная версия бесплатного инструмента для рисования Visual Paradigm Online (VP Online) поддерживает UML, ERD и организационные диаграммы. Вы можете быстро нарисовать диаграммы вариантов использования с помощью интуитивно понятного редактора чертежей UML. В этом бесплатном инструменте UML нет рекламы, нет ограниченного периода доступа и нет ограничений, таких как количество диаграмм, количество фигур и т. д. Рисуйте UML свободно. Рисуйте UML свободно. вам принадлежат диаграммы, которые вы создаете для личных и некоммерческих целей.

  Настольная версия

  Версия Visual Paradigm Community Edition , доступная с 2004 года, предоставляет бесплатное программное обеспечение UML только для некоммерческих целей, поддерживая пользователей, которые делают первые шаги в моделировании UML, а также тех, кому требуется бесплатное кроссплатформенное программное обеспечение для моделирования UML для личное использование, например применение UML в студенческих проектах.

  использованная литература

  • Что такое диаграмма вариантов использования?
  • Типы актеров в модели вариантов использования
  • Определите требования пользователя с помощью диаграмм вариантов использования
  • Что такое спецификация варианта использования?
  • История пользователя и вариант использования для гибкой разработки программного обеспечения
  • Используйте подход, основанный на прецедентах, для гибкой разработки

  UML-ресурсы

  • Что такое УМЛ?
  • Почему UML-моделирование?
  • Обзор 14 типов диаграмм UML

Диаграммы использования были предложены Иваром
Якобсоном в их нынешней графической форме еще в 1986 году. Диаграммы использования являются, безусловно,
самым стабильным элементом UML — они не менялись уже двадцать лет с лишним, фактически, приняли законченную
форму задолго до появления языка. Одновременно эти диаграммы имеют самую простую нотацию: всего два основных
типа сущностей (действующие лица и варианты использования) и три типа отношений (зависимости, ассоциации,
обобщения)!

ИЗМЕНЕНИЯ В ТЕХНИЧЕСКОМ ЗАДАНИИ

Среди всех пользователей информационной системы следует выделить особую категорию пользователей (высшее руководство), которой разрешен доступ к любым данным и операциям.

ИЗМЕНЕНИЯ В ТЕХНИЧЕСКОМ ЗАДАНИИ

Информационная система должна предоставлять возможность просматривать данные без внесения в них каких-либо изменений.

ИЗМЕНЕНИЯ В ТЕХНИЧЕСКОМ ЗАДАНИИ

Система должна поддерживать два способа увольнения сотрудника: по инициативе администрации и по собственному желанию.        

ИЗМЕНЕНИЯ В ТЕХНИЧЕСКОМ ЗАДАНИИ

При увольнении сотрудника должна быть осуществлена выплата денежной компенсации за неиспользованный отпуск. В случае вынужденного сокращения возможна выплата выходного пособия.

Учетная запись сотрудника при увольнении должна быть заблокирована.           

ИЗМЕНЕНИЯ В ТЕХНИЧЕСКОМ ЗАДАНИИ

Система должна поддерживать интерфейс прикладного программирования (API) позволяющий внешним программным средствам получать доступ к информации, хранимой в системе.

Это первая статья из цикла про методологию ICONIX, посвящена UML-диаграммам вариантов использования. В публикациях и книгах по ICONIX, use-case диаграммы обычно описываются очень бегло, а в книгах по UML — слишком подробно. Я постараюсь сделать это настолько подробно, чтобы можно было приступить к использованию диаграмм, но при этом не было скучно. Важно, что до тех пор, до знакомства с ICONIX я не считал use-case диаграммы хоть сколько-нибудь полезными, поэтому в статье я попробую сконцентрироваться на том, что они могут принести проекту.

Вне зависимости от методологии разработки, которую вы применяете, первым этапом разработки будет являться формулировка требований к продукту (Градди Буч описывает Rational Unified Process [1], а Розенберг — ICONIX [2]). Набор требований к продукту представляет собой техническое задание, при этом требования делятся на функциональные (то, что система позволяет сделать, желаемая функциональность) и нефункциональные (требования к оборудованию, операционной системе и т.п.). В языке UML для формализации функциональных требований применяются диаграммы использования.

Диаграмму вариантов использования есть смысл строить во время изучения технического задания, она состоит из графической диаграммы, описывающей действующие лица и прецеденты, а также спецификации, представляющего собой текстовое описание конкретных последовательностей действий (потока событий), которые выполняет пользователь при работе с системой. Спецификация затем станет основой для тестирования и документации, а на следующих этапах проектирования она дополняется и оформляется в виде диаграммы (в рамках ICONIX используется диаграмма последовательности, но в UML для этого имеются также диаграммы деятельности). Кроме того, use-case диаграмма достаточно проста, чтобы ее мог понять заказчик, следовательно вы можете использовать ее для согласования ТЗ (ведь диаграмма описывает функциональные требования к системе).

На диаграмме использования изображаются:

• акторы — группы лиц или систем, взаимодействующих с нашей системой;
• варианты использования (прецеденты) — сервисы, которые наша система предоставляет акторам;
• комментарии;
• отношения между элементами диаграммы.

На мой взгляд, наиболее правильный порядок построения диаграммы следующий:

1. выделить группы действующих лиц (работающих с системой по-разному, часто из-за различных прав доступа);
2. идентифицировать как можно больше вариантов использования (процессов, которые могут выполнять пользователи). При этом не следует делить процессы слишком мелко, нужно выбирать лишь те, которые дадут пользователю значимый результат. Например, кассир может «продать товар» (это будет являться прецедентом), однако «ввод штрих-кода товара для получения цены» самостоятельным прецедентом не является;
3. дополнить прецеденты словесным описанием (сценарием):
   • для каждого прецедента создать разделы: «главная последовательность» и «альтернативные последовательности»;
   • при составлении сценария нужно упорно задавать заказчику вопросы «что происходит?», «что дальше?», «что еще может происходить?» и записывать ответы на них.

Сценарии являются очень важной частью диаграмм использования, хотя их формат и не регламентирован. Ряд авторов предлагает использовать псевдокод для представления сценария и даже сразу строить диаграммы деятельности или взаимодействия, но на мой взгляд, наиболее предпочтительным вариантом на этапе построения use-case диаграмм является текстовый, описывающий систему с точки зрения пользователя (т.к. именно этот формат будет наиболее понятен заказчику, с которым вам предстоит согласовывать техническое задание).

Рассмотрим разработку диаграмм вариантов использования на примере — пусть заказчик дал нам следующее техническое задание:

Цель — развитие у детей математических навыков.
Платформа: Linux, Windows, Android.
Функциональность:

• для учеников:
  • выбор подготовленного учителем блока заданий;
  • выполнение заданий;
• для учителя:
  • подготовка для учеников блоков заданий;
  • добавление в систему ученика;
  • просмотр отчетов.

При первом запуске система должна позволять ввести пароль учителя. Задания представляют собой математические задачи на сложение, вычитание, умножение и деление. В блоке задач могут быть задачи различных типов (указывается количество). Помимо ввода типа выполняемой в примере операции необходимо указывать допустимые диапазоны чисел (или даже отдельные числа, т.к. при изучении таблицы умножения часто сначала учат умножение на 2, затем на 5, а только потом все остальное). Кроме того, для операции вычитания необходимо иметь возможность установить вычитаемое меньше уменьшаемого (т.к. в противном случае результат будет отрицательным, а отрицательные числа в школе проходят гораздо позже).

Очевидно, несмотря на то, что заказчик очень подробно описал некоторые детали, мы не можем не только приступить к реализации задачи, но даже приблизительно оценить стоимость и сроки выполнения. Из такого задания не понятно, например, что должны содержать отчеты. Однако, мы сразу можем выделить две группы пользователей и несколько видов их деятельности.

Сплошные линии на диаграмме представляют собой отношения ассоциации, отражающие возможность использования актором прецедента. После того, как определен набор вариантов использования, можно приступать к составлению сценариев. Сценарии должны описываться с точки зрения пользователя, при этом важно описывать взаимодействие пользователя с элементами интерфейса. Так например сценарий прецедента регистрации ученика мог бы выглядеть следующим образом:

Название прецедента: регистрация ученика

Действующее лицо: учитель

Цель: добавить ученика в систему, получив его пароль

Предусловия: учитель осуществил вход в систему

Главная последовательность:

1. учитель выбирает в главном меню пункт «добавить ученика«;
2. система показывает учителю окно добавления ученика, содержащее поля для ввода логина и пароля, а также кнопки «далее» и «назад»;
3. учитель вводит желаемый логин и пароль ученика, нажимает кнопку «далее»;
4. система добавляет ученика;
5. учителю открывается главное меню и в течении 5 секунд выводится уведомление о том, что ученик был добавлен успешно.

Альтернативная последовательность (возврат в главное меню без добавления ученика):

1. учитель выбирает в главном меню пункт «добавить ученика«;
2. система показывает учителю окно добавления ученика, содержащее поля для ввода логина и пароля, а также кнопки «далее» и «назад»;
3. учитель нажимает кнопку «назад»;
4. учителю открывается главное меню (при этом данные, введенные в формы окна добавления ученика не сохраняются).

Альтернативная последовательность (добавление ученика, уже имеющегося в системе):

1. учитель выбирает в главном меню пункт «добавить ученика«;
2. система показывает учителю окно добавления ученика, содержащее поля для ввода логина и пароля, а также кнопки «далее» и «назад»;
3. учитель вводит желаемый логин и пароль ученика, нажимает кнопку «далее»;
4. учителю в течении 5 секунд отображается уведомление о том, что запрашиваемый логин занят.

Аналогичным образом должны быть прописаны все прецеденты, изображенные на диаграмме. Составлять сценарии нужно достаточно упорно чтобы описать все возможные варианты действий пользователя в системе. Заказчик может делать это с большим удовольствием, а программист за счет этого раньше узнает возможные пожелания заказчика (так из приведенного сценария он мог бы выяснить, что программа должна отображать всплывающие уведомления).

Несмотря на простоту приведенного сценария, в его последовательностях можно найти дублирование, если оно имеет место в ваших сценариях — вы можете выделить некоторые фрагменты описания в отдельные прецеденты (которые могут быть как самостоятельными, так и являться лишь частью других вариантов использования). При этом между прецедентами появится либо отношение расширения (extend), либо включения (include), которые отображаются на диаграммах (в UML также существует отношение обобщения, а в OML — вызова и предшествования).

Отношение включения указывает на то, что поведение одного прецедента включается в некоторой точке в другой прецедент в качестве составного компонента. Особенности включения заключаются в том, что включаемый прецедент должен быть обязательным для дополняемого (включение должно быть безусловным, а дополняемый вариант использования без включения не сможет выполняться), т.е. это это отношение задает очень сильную связь. Например, если мы хотим изобразить на диаграмме тот факт, что удаление набора задач учителем и выполнение задач учеником не должно происходить без обязательного просмотра всех наборов задач — то нам нужно использовать отношение включения:

Отношение расширения отражает возможное присоединение одного варианта использования к другому в некоторой точке (точке расширения). При этом подчеркивается то, что расширяющий вариант использования выполняется лишь при определенных условиях и не является обязательным для выполнения основного прецедента. На диаграмме такой вид отношения изображается стрелкой, направленной к расширяемому прецеденту, в отдельном разделе которого может быть описана точка расширения, а условия расширения могут быть приведены в комментарии с ключевым словом Condition. Таким образом, расширение позволяет моделировать необязательное поведение системы, которое является условным и не изменяет поведение основного прецедента. Например отношение расширения нужно применить, если по техническому заданию требуется возможность удаления набора задач в прецеденте просмотра отчетов при условии, что все ученики решили этот набор.

Таким образом можно показать, что у учителя появляется возможность (но не обязанность) удалить набор задач при просмотре отчетов если все ученики выполнили этот набор.

На последней диаграмме используется символ комментария для задания условий расширения, при этом комментарий связывается пунктирной линией с отношением расширения, т.к. относится к нему. В ряде публикаций по UML и ICONIX предлагается описывать с помощью комментариев на диаграмме прецедентов:

• нефункциональные требования к системе (при этом используется стереотип <<requirement>>);
• сценарии вариантов использования (связывая комментарий с соответствующим прецедентом);
• детали реализации и другие выводы, к которым разработчики пришли в процессе обсуждения задачи (не все с этим согласны, т.к. use-case диаграмма показывается заказчику, которому не нужны детали).

Наиболее типичными ошибками при построении этого вида диаграмм являются:

• неправильное использование отношений расширения и включения, в том числе попытки использовать диаграммы для функциональной декомпозиции системы. Возникает из-за непонимания различий между этими двумя видами отношений и того, что use-case диаграмма должна выражать лишь требования к системе, а не детали ее реализации;
• разработка диаграммы с точки зрения программиста, а не пользователя. В сценариях должны использоваться названия элементов управления (видимые пользователю), но нежелательно изображать детали реализации (такие как менеджер событий), не понятные заказчику;
• не достаточная проработка сценариев:
  • отсутствие или недостаточное количество альтернативных последовательностей, в которых должен быть учтен, в том числе, ввод некорректных данных в систему;
  • описание действий пользователя без указания конкретных элементов интерфейса системы и отсутствие описаний реакции системы в сценариях.

Важно, что процесс ICONIX является итеративным, поэтому если вы допустите неточности на этапе разработке диаграмм использования — их можно будет найти и исправить на следующих этапах (в частности, пропущенные объекты могут быть выделены при работе над диаграммами робастности, а сценарии детально проработаны при построении диаграмм последовательности).

Стоит отметить, что нет единого мнения по поводу использования в текстах сценария условных операторов или циклов. Ряд аналитиков считают, что наличие слов типа «если» в сценарии является ошибкой, которая исправляется добавлением альтернативной последовательности. Другие — допускают использование 1-2 ветвлений в сценарии, при этом отмечают, что такой подход улучшает читабельность сценариев.

Если следовать всем приведенным правилам составления диаграмм вариантов использования, с их помощью можно достаточно подробно проработать техническое задание чтобы оценить сроки и стоимость его выполнения, описать конкретные сценарии взаимодействия с системой, которые лягут в основу тестов и документации, и согласовать всё это с заказчиком.

В статье приведены основные возможности use-case диаграмм, по моему мнению их должно быть достаточно для разработки подавляющего большинства систем, при необходимости большее количество информации и примеров можно почерпнуть в следующей литературе:

1. Буч Градди Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений, 3-е изд. / Буч Градди, Максимчук Роберт А., Энгл Майкл У., Янг Бобби Дж., Коналлен Джим, Хьюстон Келли А.: Пер с англ. – М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2010. – 720 с.
2. Розенберг Д., Скотт К. Применение объектного моделирования с использованием UML и анализ прецедентов.: Пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2002
3. Бабич А. В. Введение в UML // Интернет университет информационных технологий. 2008. URL: http://www.intuit.ru/studies/courses/1007/229/info (дата обращения: 19.03.2016).
4. Леоненков, A.B. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с использованием UML и IBM Rational Rose: учеб. пособие Текст. / A.B. Леоненков. М.: Интернет-Ун-т информ. технологий: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2006. — 320 с.

Продолжая обучение начинающих бизнес-аналитиков, сегодня рассмотрим 2 популярные схемы описания требований в Agile-проектах. Читайте далее, чем User story отличается от Use Case, а также как они связаны с UML-диаграммой прецедентов, а также функциональными и нефункциональными требованиями к решению, которые входят в ТЗ по ГОСТ.

От потребности к решению: виды требований и способы их описания

Напомним, руководство к профессиональному своду знаний по бизнес анализу BABOK®Guide выделяет 3 основных вида требований (бизнес, стейкхолдеров и к решению), а также переходные, актуальные на момент трансформации от текущего состояния (as-is) к желаемому (as-to-be). Подробнее об этом мы говорили в отдельной статье. Аналитик плотно работает со всеми видами требований, последовательно трассируя потребности, проблемы и возможности в требования к решению через бизнес-требования и требования заинтересованных сторон (стейкхолдеров).

Если решением является информационная система или программно-аппаратный комплекс, как это бывает в большинстве случаев, то в техническое задание (ТЗ) на его разработку попадают именно требования к решению: функциональные и нефункциональные. Для этого выделяются соответствующие пункты в стандартах по разработке (ISO/IEC/IEEE 29148:2018, ГОСТ 34.602-89, ГОСТ 19.201-78) и спецификации требований к программному обеспечению (Software Requirements specification, SRS) на основе IEEE/ISO/IEC 29148-2011. На практике формирование такого комплексного ТЗ по всем правилам является длительным и итеративным процессом со множеством циклов согласования между Заказчиком и командой реализации. Поэтому, чтобы лучше понять потребности стейкхолдеров и быстрее начать работу над программным продуктом, бизнес-аналитик описывает требования к системе в виде пользовательских историй (user story), которые кратко формулируют, какие возможности она предоставляет конкретной роли.

Что такое пользовательская история и чем она хороша

Обычно user story создаются по шаблонам возможности или ограничения:

• <Роль> должен иметь возможность <возможность> в <показатель производительности> с <момент отсчета> в <условия эксплуатации>, чтобы <ценность>. Например, Администратор клиники должен иметь возможность просмотреть данные о прошлых и запланированных посещениях пациента в течение 3 секунд после определения личности клиента по номеру телефона входящего звонка, чтобы добавить новое или изменить запланированное посещение.
• <Система> должна <выполняемая функция> <объект> каждые <производительность> <единица измерения>, чтобы <ценность>. Например, CRM-система должна отправлять СМС-напоминание клиенту о предстоящем посещении за сутки перед посещением, чтобы он помнил о приеме и пришел вовремя.

Таким образом, формулировка исходных требований стейкхолдеров в виде пользовательских историй соответствует BDD-походу к разработке (Behavior-driven development), позволяя описать ожидания пользователей от проектируемой системы на понятном им языке и определить поведенческие сценарии тестирования для приемочных испытаний. User stories особенно распространены в продуктовой аналитике, но не заменяют собой формальное ТЗ по ГОСТ’ам с перечислением функций системы, о чем мы уже упоминали здесь и здесь. На практике такое представление требований часто встречается в Agile-проектах, особенно на начальном этапе бизнес-анализа при выяснении и уточнении потребностей заинтересованных сторон. Подробнее о том, как разные модели и методологии разработки ПО реализуют принципы Agile и движение по этапам SDLC, читайте в нашей отдельной статье.

Сценарий использования и UML-диаграмма Use Case

Однако, user story – далеко не единственная схема представления требований, хотя именно она больше всего подходит к описанию требований стейкхолдеров. Также для описания функциональных требований, описывающих поведение проектируемой системы в едином смысловом контексте, применяется инструмент сценариев или вариантов ее использования (Use Case). В этом случае функциональные требования к системе представляются в виде набора функций, объединенных по контексту. Например, Use Case «Запланировать посещение клиента в клинику» может включать следующие функции:

• Просмотреть историю посещений (данные о прошлых и запланированных визитах);
• Добавить новое посещение;
• Выбрать посещение;
• Просмотреть детали (дата, время, место, врач) посещения;
• Изменить детали будущего посещения;
• Удалить будущее посещение.

Все эти функции представляют собой прецеденты UML-диаграммы вариантов использования (Use Case), которые связаны различными видами отношений. При этом направленную ассоциацию от актора проведем только к тем прецедентам, которые имеют смысл с пользовательской (бизнесовой) точки зрения. Таким здесь являются «Просмотреть историю посещений», «Добавить новое посещение» и «Просмотреть детали». А то, что для просмотра деталей конкретного посещения его надо выбрать из всего списка (просмотрев историю) — это системный use case. Поэтому целевой пользовательский UC «Просмотреть детали» ссылается на «Выбрать посещение» связью include. Это означает, что в реализации «Просмотреть детали» не может быть выполнен без выполнения «Выбрать посещение». В текстовой форме представления требований в виде Use Case это было бы прописано в графе «Предусловие, что мы рассмотрим далее. О том, как разрабатывать UML-диаграмму Uce Case, мы поговорим в другой раз. А проверить свое знание основ UML вы можете, пройдя бесплатный интерактивный тест прямо на нашем сайте.

Бизнес-логика выполнения каждого прецедента UML-диаграммы Use Case обычно детализируется в диаграммах деятельности, реже в диаграммах последовательности и состояний. Однако, сценарий использования не ограничивается только графической UML-схемой, а также включает текстовое описание по следующей структуре:

• Имя, в формате глагол-существительное, которое описывает достижимую цель и объяснять смысл сценария.
• Цель кратко описывает то, чего пользователь намеревается достигнуть с этим сценарием.
• Актор — действующее лицо, кто-то или что-то вне системы, влияющий на нее или находящийся под её влиянием (человек, устройство, другая система или подсистема).
• Предусловия, которые должны быть истиной для выполнения сценария.
• Активатор (триггер) – внешнее, внутреннее или временное событие, инициирующее выполнение сценария.
• Результат (постусловие) – новый объект или изменение состояния существующего объекта, который показывает, что актор достиг своей цели.
• Порядок Событий (основной поток) — типичный ход событий как ряд пронумерованных шагов.
• Альтернативные пути и дополнения use case’а могут содержать вторичные пути или другие сценарии на шаги основного.
• Бизнес-правила для определения результата в зависимости от конкретного запроса к системе, например, входных данных: «Изменение деталей или удаление возможно только для будущих посещений, дата и время которых еще не настали на момент просмотра записи».

Обычно сценарий использования по такой структуре оформляется в виде таблицы. В этом случае UML-диаграмма прецедентов (Use Case) является краткой наглядной схемой текстового представления основных функциональных возможностей взаимодействия с проектируемой системой, без детализации их выполнения. Бизнес-логика каждого прецедента описывается в пунктах сценария «Поток Событий»(Основной поток) и «Альтернативный поток». Как это сделать на практике, рассмотрим в следующей статье.

Чем User Story отличается от Use case

Подводя итог описанию рассмотренных схем представления требований, подчеркнем сходства и отличия User Story и Use case:

• обе этих схемы представления требований подходят для описания требований стейкхолдеров;
• обе схемы активно используются в ИТ-проектах, позволяя начать реализацию системы  и создать прототип, демонстрирующий ключевые функциональные возможности;
• UML-диаграмма вариантов использования (Use Case) может использоваться с обеими схемами представления требований, наглядно показывая основные функциональные возможности взаимодействия стейкхолдера с проектируемой системой, без детализации их выполнения. Однако, неподготовленному читателю такая диаграмма покажется сложной и непонятной, в отличие от простых формулировок User Story и текстового (табличного) представления Use Case.
• User Story более легковесная техника, она требует меньше времени на формулирование, а потому она активно применяется в Agile-проектах, тогда как Use Case требует больше времени на разработку и потому более подходит для проектов, где нужна высокая степень формализации подробно задокументированных требований;
• пользовательские истории требуют дальнейшей детализации для описания подробностей выполнения процессов, взаимодействия пользователя с системой, данных и бизнес-логики, тогда как Uase Case является самодостаточным;
• User Story отлично подходит для разработки поведенческих сценариев тестирования, программы и методики приемочных испытаний;
• сценарии использования, в отличие от пользовательских историй, описывают процесс и его шаги подробно, предоставляя всю необходимую информацию о взаимодействии актора с системой, включая цель, пред- и пост-условия, триггеры, основные и альтернативные потоки, а также бизнес-правила;
• User Story позволяет указать нефункциональные требования с точным заданием значений нужных показателей, например, время отклика на событие, наработку на отказ и пр.;
• Use Сase объединяет функциональные требования по контексту.

На практике обе схемы представления требований могут пересекаться и использоваться совместно. Например, из пользовательской истории могут выходить несколько сценариев использования и наоборот.

Подробнее узнать о сходствах, отличиях, достоинствах и недостатках, примерах применения Use Case и User Story, а также научиться описывать требования по этим схемам представления вы сможете на курсах Школы прикладного бизнес-анализа в нашем лицензированном учебном центре обучения и повышения квалификации системных и бизнес-аналитиков в Москве:

• Разработка ТЗ на информационную систему
• UML для бизнес-аналитика

Формализация функциональных требований к системе с помощью диаграммы вариантов использования

Отдельные варианты использования могут применяться как для спецификации требований к проектируемой системе, так и для документирования процесса поведения имеющейся системы. Кроме этого, варианты использования неявно специфицируют требования, определяющие особенности взаимодействия пользователей с системой, которые специфицируют возможность корректной работы с предоставляемыми данной системой сервисами.

Требование (requirement) — желательное свойство, характеристика или условие, которым должна удовлетворять система в процессе своей эксплуатации.

Применительно к программным системам предложена следующая классификация требований, которая получила название модели FURPS+, что соответствует первым буквам соответствующих категорий требований на английском языке:

• функциональные требования (Functionality)
• требования удобства использования (Usability)
• требования надежности (Reliability)
• требования производительности (Performance)
• требования возможности сопровождения (Supportability)

При этом символом «+» обозначены дополнительные условия, к которым относятся:

• проектные ограничения
• требования управления системой
• требования к графическому интерфейсу пользователя
• физические требования
• юридические требования

Центральное место среди указанных требований занимают функциональные, которые специфицируют особенности реализации отдельных бизнес-процессов моделируемой системы. В контексте моделей языка UML именно функциональные требования должны служить исходной информацией для построения диаграмм вариантов использования. Однако графических средств языка UML на практике оказывается недостаточно для спецификации функциональных требований.

Следует отметить, что одним из требований языка UML является самодостаточность диаграмм для представления информации о моделях проектируемых систем. Однако большинство разработчиков и экспертов согласны с тем, что изобразительных средств языка UML явно не хватает для того, чтобы учесть на диаграммах вариантов использования особенности функционального поведения сложной системы. С этой целью рекомендуется дополнять этот тип диаграмм текстовыми сценариями, которые уточняют или детализируют последовательность действий, совершаемых системой при выполнении ее вариантов использования.

Сценарий (scenario) — определенная последовательность действий, которая описывает действия актеров и поведение моделируемой системы в форме обычного текста.

В контексте языка UML сценарий используется для дополнительной иллюстрации взаимодействия актеров и вариантов использования. Предлагаются различные способы представления или написания подобных сценариев. Один из таких шаблонов рассматривается ниже и может быть рекомендован читателям для применения на начальных этапах концептуального моделирования (табл. 4.1).

При написании сценариев вариантов использования важно понимать, что текст сценария должен дополнять или уточнять диаграмму вариантов использования, но не заменять ее полностью. В противном случае будут потеряны достоинства визуального представления моделей.

Построение диаграммы вариантов использования — самый первый этап процесса объектно-ориентированного анализа и проектирования, цель которого — представить совокупность функциональных требований к поведению проектируемой системы. Спецификация требований к проектируемой системе в форме диаграммы вариантов использования и дополнительных сценариев может представлять собой самостоятельную модель, которая в языке UML получила название модели вариантов использования и имеет свое специальное стандартное имя или стереотип <<useCaseModel>>.

Все заданные в этой модели требования допустимо представить в виде общей модели системы, которая может быть оформлена как отдельный пакет Система. Этот пакет в свою очередь может представлять собой иерархию пакетов, на самом верхнем уровне которых содержится множество классов, реализующих базовые варианты использования проектируемой системы. При этом пакет системы самого верхнего уровня может быть дополнительно помечен стереотипом <<topLevelPackage>>.

Сценарии использования, варианты использования или прецеденты (Use cases) — спецификация последовательностей действий (варианты последовательностей и ошибочные последовательности) в UML, которые может осуществлять система, подсистема или класс, взаимодействуя с внешними действующими лицами (англ. Actors).

Use cases — действенный инструмент преодоления языкового барьера между пользователями или иной заинтересованной стороной и разработчиками. Любой человек может понять, что такое последовательность событий и подлежащих выполнению действий. Хотя изначально варианты использования задумывались для описания поведения и возможностей программных систем, сейчас они с тем же успехом применяются для описания систем любого типа вне зависимости от того, реализована ее функциональность программно или нет.

Степени детальности

Степень формализма выполняемого проекта и стадия, на которой он находится, прямо влияют на степень детальности и проработанности вариантов использования. Алистер Кокберн (Alistair Cockburn) определяет 3 степени детальности при написании вариантов использования:

1. Краткий (brief) вариант использования состоит (помимо названия) из одного-двух описательных предложений. Он хорош при сведении функциональных требований в таблицу при планировании приоритетности, технической сложности, номера версии продукта и т. д.
2. Бессистемный (casual) вариант использования является более подробным и объёмным описанием развития событий, но без какой-либо строгой предопределённой структуры изложения.
3. Детальный (detailed) вариант использования – это формальный документ с предопределённой структурой разделов; это, собственно, и есть Use case в его традиционном понимании.

В процессе развития проекта детальность может меняться по мере уточнения вариантов использования.

Шаблон

Детальные варианты использования составляются по определенному шаблону. Таких конкурирующих шаблонов (схем) предложено несколько. В конкретном проекте можно, при необходимости, использовать собственную, наиболее подходящую схему. Типичная схема включает по меньшей мере следующие разделы:

1. Название (Name). Краткое, максимально понятное, в виде команды (что сделать).
2. Цель (Goal). Краткая (до нескольких предложений) характеристика задачи, которую должен в результате решить вариант использования.
3. Начальное состояние (Initial state). Формулировка условий, при которых данный вариант использования может быть инициирован. Условие, помимо прочего, может быть упоминанием о выполнении других вариантов использования.
4. Основной сценарий (Main scenario). Сценарий – это последовательность шагов, описывающая процесс решения задачи, которой посвящен вариант использования. Шаги удобно последовательно нумеровать.
5. Альтернативные сценарии, в которых процесс развития событий на каком-либо шаге чем-либо заметно отличается от основного, то есть имеет место ветвление.

Нотация

В UML и SysML отношения между всеми или частью сценариев использования и акторами представлены в виде диаграммы сценария использования. На диаграммах сценариев использования в сценарии отображаются в виде эллипса. Внутри эллипса или под ним указывается имя элемента.

См. также

• Пользовательские истории
• Use-Case 2.0