如何畫(huà)出規(guī)范的UML用例圖

如果你在做設(shè)計(jì)過(guò)程中有一些困惑，如：不會(huì)找用例、兩個(gè)用例圖分不清楚、不知道自己畫(huà)的對(duì)不對(duì)。那么希望本文能幫助厘清上面幾個(gè)問(wèn)題，真正掌握用例圖，在后面的設(shè)計(jì)中能運(yùn)用的得心應(yīng)手。 在做設(shè)計(jì)的時(shí)候你是否有以下困惑？

1.不會(huì)找用例：業(yè)務(wù)用例、系統(tǒng)用例又都是啥??？我該如何把用例寫(xiě)對(duì)??？

2.兩個(gè)用例圖分不清楚：業(yè)務(wù)用例圖和系統(tǒng)用例圖感覺(jué)好像啊，似乎沒(méi)啥區(qū)別??？

3.不知道自己畫(huà)的對(duì)不對(duì)：照貓畫(huà)虎畫(huà)了個(gè)用例圖，但是我也不知道畫(huà)的對(duì)不對(duì)，萬(wàn)一評(píng)審的人也不會(huì)呢，就這樣交差吧? 如果你在做設(shè)計(jì)過(guò)程中有以上困惑，那么希望本文能幫助厘清上面幾個(gè)問(wèn)題，真正掌握用例圖，在后面的設(shè)計(jì)中能運(yùn)用的得心應(yīng)手。

一、如何識(shí)別正確的用例

首先看用例的概念，百科上定義“用例是軟件工程或系統(tǒng)工程中對(duì)系統(tǒng)如何反應(yīng)外界請(qǐng)求的描述，是一種通過(guò)用戶的使用場(chǎng)景來(lái)獲取需求的技術(shù)”。什么意思呢，這里我引用《大象：Thinking in UML》里面的一段話來(lái)解釋下這個(gè)定義

這個(gè)世界的功能性體現(xiàn)在，首先有某人的一個(gè)愿望，這個(gè)愿望驅(qū)使人去做事并獲得一個(gè)確定的結(jié)果。如果沒(méi)有愿望，功能性就無(wú)從談起。一個(gè)系統(tǒng)就是由各種各樣的愿望組成的，換句話說(shuō)，各種各樣的人為著各自的目的做著各種各樣的事情共同組成了一個(gè)系統(tǒng)。如果我們要描述一個(gè)系統(tǒng)的功能性需求，就要找到對(duì)這個(gè)系統(tǒng)有愿望的人，讓他們來(lái)說(shuō)明他們會(huì)在這個(gè)系統(tǒng)里做什么事，想要什么結(jié)果。如果所有對(duì)系統(tǒng)有愿望的人要做的所有事情都找全了，那這個(gè)系統(tǒng)的功能性就被確定下來(lái)了。

用例的一個(gè)最主要的特征是它是相對(duì)獨(dú)立的。這意味著它不需要與其他用例交互而獨(dú)自完成參與者的目的，也就是說(shuō)用例從“功能”上說(shuō)是完備的。用例本質(zhì)體現(xiàn)了系統(tǒng)參與者的愿望，不能完整達(dá)到參與者愿望的不能稱為用例。例如取錢是一個(gè)有效的用例，填寫(xiě)取款單卻不是，因?yàn)橥暾哪康氖侨〉藉X，沒(méi)有人會(huì)為了填寫(xiě)取款單而專門跑一趟銀行的。 用例有兩種，業(yè)務(wù)用例和系統(tǒng)用例，那么我們?nèi)绾螠?zhǔn)確的識(shí)別用例呢？接下來(lái)我們就對(duì)業(yè)務(wù)用例、系統(tǒng)用例逐一分析。

1.1 業(yè)務(wù)用例

業(yè)務(wù)用例的定義是業(yè)務(wù)執(zhí)行者希望通過(guò)和所研究組織交互獲得的價(jià)值。 我們可以看到一個(gè)關(guān)鍵詞--價(jià)值，這個(gè)價(jià)值不是指你（組織）能提供什么而是指我（執(zhí)行者）想要什么，這個(gè)時(shí)候就需要把視角放在組織外部，切換到執(zhí)行者上，看看他希望從組織獲得什么，而不是把視角放在組織內(nèi)部，看組織能提供什么。比如說(shuō)以餐館這個(gè)組織為例，其業(yè)務(wù)執(zhí)行者主要是顧客，雖然餐館可以提供零錢兌換、球賽播放、充電寶租借等服務(wù)，但是顧客來(lái)餐館就是為了吃飯的，顧客->就餐就是餐館的業(yè)務(wù)用例，提供就餐服務(wù)就是餐館這個(gè)組織最大的價(jià)值。

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試想一個(gè)餐館如果不圍繞“提供物美價(jià)廉的就餐服務(wù)”這一理念去經(jīng)營(yíng)，而是飯菜質(zhì)量做的很差，提供了很多充電寶服務(wù)，那么這個(gè)餐館的結(jié)果可想而知。

1.2 系統(tǒng)用例

說(shuō)完業(yè)務(wù)用例我們?cè)賮?lái)看看系統(tǒng)用例，系統(tǒng)用例的定義是系統(tǒng)能夠?yàn)閳?zhí)行者提供的、涉眾可以接受的價(jià)值。其中的幾個(gè)概念：

1.系統(tǒng)

封裝了自身的數(shù)據(jù)和行為，能獨(dú)立對(duì)外提供服務(wù)的東西才能稱為系統(tǒng)。需要注意的系統(tǒng)是一個(gè)整體，系統(tǒng)可能會(huì)有很多子系統(tǒng)。比如銀行轉(zhuǎn)賬交易時(shí)候需要做風(fēng)控，如果有商家向銀行售賣交易系統(tǒng)，那么風(fēng)控這個(gè)子系統(tǒng)肯定是包含在整個(gè)交易系統(tǒng)內(nèi)的，一起打包賣給銀行的。

2.系統(tǒng)執(zhí)行者

系統(tǒng)執(zhí)行者的定義是在所研究系統(tǒng)外，與該系統(tǒng)發(fā)生功能性交互的其他系統(tǒng)。這里需要注意幾點(diǎn)：

系統(tǒng)執(zhí)行者一定是在系統(tǒng)外的，可以是人或者其他系統(tǒng)；

系統(tǒng)執(zhí)行者必須是要和系統(tǒng)有交互的；

系統(tǒng)執(zhí)行者不一定是業(yè)務(wù)執(zhí)行者；

3.涉眾

涉眾是與要建設(shè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)的一切人和事，系統(tǒng)執(zhí)行者也是涉眾的一部分。

這里還是以餐館為例，假如顧客是通過(guò)口頭告訴服務(wù)員（不是自己掃碼下單）我要點(diǎn)啥菜，服務(wù)員通過(guò)下單系統(tǒng)為顧客下單，那么研究這個(gè)下單系統(tǒng)可以得出：

1.系統(tǒng)執(zhí)行者：服務(wù)員，雖然顧客作為餐館這個(gè)組織的業(yè)務(wù)執(zhí)行者，但是與下單系統(tǒng)直接交互的是服務(wù)員，所以服務(wù)員才是點(diǎn)餐系統(tǒng)的系統(tǒng)執(zhí)行者；

2.涉眾，這個(gè)就很多了，顧客、服務(wù)員、餐館老板、廚師等等都是涉眾，因?yàn)槎际窍聠蜗到y(tǒng)的利益關(guān)系者；

a.顧客擔(dān)心自己下單沒(méi)成功，等了很久不上菜； b.服務(wù)員擔(dān)心沒(méi)出單導(dǎo)致顧客投訴，自己獎(jiǎng)金被扣； c.老板擔(dān)心系統(tǒng)故障引起很多顧客投訴，生意受到影響；

d.廚師擔(dān)心下單系統(tǒng)分配不合理，所有的菜都分配給自己做；

一般這個(gè)下單系統(tǒng)可以登錄、下單，查看下單記錄，這些都是下單系統(tǒng)的一些功能。我們?cè)賮?lái)回顧下系統(tǒng)用例的概念：系統(tǒng)用例指的是系統(tǒng)能夠?yàn)閳?zhí)行者提供的、涉眾可以接受的價(jià)值。那我們接下來(lái)就從每個(gè)涉眾的視角分析一下對(duì)這些功能的需要情況。

	登錄	下單	查看下單記錄
服務(wù)員	我需要，要不然別人下錯(cuò)單了怪我頭上咋辦	I need it！	我需要，方便查看顧客菜品上齊了沒(méi)
顧客	I don't care！	能不能下單直接影響我能不能吃上飯	我也需要，得打印出來(lái)我的菜單，結(jié)賬時(shí)候好核對(duì)
老板	我也需要，可以看看服務(wù)員的工作情況	下單系統(tǒng)不能下單我買它來(lái)干啥	我需要，方便訂單管理，也方便看看哪個(gè)菜客人點(diǎn)的最多
廚師	I don't care！	不能下單誰(shuí)告訴我該做什么菜	我需要，要不然說(shuō)我少做了一道菜沒(méi)法解釋

所以，從上可以得出下單、查看下單記錄滿足系統(tǒng)用例的概念，系統(tǒng)用例圖如下?

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可以看到，和業(yè)務(wù)用例不同的是在研究系統(tǒng)用例時(shí)我們需要把視角切換到系統(tǒng)，從系統(tǒng)出發(fā)看看能為執(zhí)行者提供什么樣的、涉眾都可以接受價(jià)值。?

Tips:

1.用例的名字一般是動(dòng)賓結(jié)構(gòu)，也就是“動(dòng)詞+名詞”，但是不嚴(yán)格要求的。比如“成果分析”這個(gè)行業(yè)術(shù)語(yǔ)沒(méi)必要硬倒過(guò)來(lái)改成“分析成果”

2.老老實(shí)實(shí)去研究業(yè)務(wù)流程，做好業(yè)務(wù)建模，盡量從業(yè)務(wù)序列圖中映射出系統(tǒng)用例，這樣得到的系統(tǒng)用例才是是最真實(shí)的。

3.用例是可以有主執(zhí)行者和輔執(zhí)行者的：主執(zhí)行者從執(zhí)行者指向用例，而輔執(zhí)行者從用例指向執(zhí)行者，主執(zhí)行者發(fā)起用例的交互，輔執(zhí)行者在交互過(guò)程中被動(dòng)參與進(jìn)來(lái)。一般說(shuō)來(lái)，輔執(zhí)行者是人肉系統(tǒng)的情況比較少，更多時(shí)候是另一個(gè)非人智能系統(tǒng)。

4.主執(zhí)行者和輔執(zhí)行者是相對(duì)于用例來(lái)說(shuō)的，“ xx 是xx用例的主/輔執(zhí)行者” 是正確的，“ xx 是xx系統(tǒng)的主/輔執(zhí)行者” 說(shuō)法是錯(cuò)誤的。

二、如何區(qū)分業(yè)務(wù)用例圖和系統(tǒng)用例圖

相信經(jīng)過(guò)上面的分析，你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)用例圖的異同點(diǎn)，如果沒(méi)有，我再貼一下兩個(gè)圖（便于對(duì)比下單系統(tǒng)就簡(jiǎn)化成下單這個(gè)一個(gè)用例），便于更直觀的對(duì)比：

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沒(méi)錯(cuò)，兩個(gè)圖的最大的不同就是有無(wú)“/”，業(yè)務(wù)用例圖在業(yè)務(wù)執(zhí)行者和業(yè)務(wù)用例上是有“/”的，系統(tǒng)用例圖在系統(tǒng)執(zhí)行者和系統(tǒng)用例圖上沒(méi)有“/”，就是這么簡(jiǎn)單。所以現(xiàn)在再看到下面這個(gè)幾個(gè)圖，你是不是可以一眼看出其中的問(wèn)題了。?

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三、如何用 PlantUML 畫(huà)出規(guī)范的用例圖

PlantUML 是一個(gè)快速創(chuàng)建 UML 圖形的組件或者可以說(shuō)是語(yǔ)言，通過(guò)簡(jiǎn)單和直觀的語(yǔ)言來(lái)定義圖形。其在學(xué)習(xí)成本、效率、團(tuán)隊(duì)協(xié)同以及維護(hù)成本上都有比較大的優(yōu)勢(shì)，所以推薦使用 PlantUML 來(lái)畫(huà)圖。

用例圖畫(huà)起來(lái)其實(shí)很簡(jiǎn)單，主要就是四個(gè)要素，這里以系統(tǒng)用例為例，四個(gè)要素分別是系統(tǒng)、執(zhí)行者、用例、關(guān)系。

3.1 系統(tǒng)

系統(tǒng)用一個(gè)矩形塊表示，在 UML語(yǔ)法中是rectangle。如下：

@startuml


rectangle "xx 系統(tǒng)" {


}


@enduml

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3.2 執(zhí)行者

執(zhí)行者是用火材人表示，在 UML 語(yǔ)法中是actor，主要有兩種寫(xiě)法，如下：

@startuml


'系統(tǒng)執(zhí)行者的兩種寫(xiě)法'
actor Actor1
:Actor2:


'業(yè)務(wù)執(zhí)行者的兩種寫(xiě)法'
actor/ Actor3
:Actor4:/


@enduml

3.3 用例

用例是用一個(gè)橢圓表示。在UML 語(yǔ)法中是usecase ，業(yè)務(wù)用例和系統(tǒng)用例的兩種寫(xiě)法如下：

@startuml


usecase/ " 業(yè)務(wù)用例 1" as UC1
'業(yè)務(wù)用例的第二種寫(xiě)法：() + 用例名稱 + /'
(業(yè)務(wù)用例 2)/ as UC3


usecase "系統(tǒng)用例 1" as UC2
'系統(tǒng)用例的第二種寫(xiě)法：() + 用例名稱 '
(系統(tǒng)用例 2)
@enduml

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3.4 關(guān)系

系統(tǒng)用例圖中關(guān)系主要有四種，分別是關(guān)聯(lián)、包含、擴(kuò)展、泛化。

3.4.1 關(guān)聯(lián)

關(guān)聯(lián)是執(zhí)行者和用例之間的一種關(guān)系，一般用實(shí)線 + 實(shí)心箭頭表示：

@startuml


actor Actor
rectangle "xx系統(tǒng)" {
  usecase "系統(tǒng)用例 1" as UC1
}


Actor -> UC1
@enduml

這里有一點(diǎn)需要注意的是，雖然表示關(guān)聯(lián)關(guān)系可以直接用實(shí)線如A-B這樣表示，但是在用例圖中我們盡量用實(shí)線+箭頭表示，否則如下：?

?

你無(wú)法區(qū)分 Actor1 和 Actor2 誰(shuí)是主執(zhí)行者誰(shuí)是輔執(zhí)行者，又或者兩個(gè)都是主執(zhí)行者？加上箭頭后就非常容易區(qū)分，如下

3.4.2 包含

包含是用例之間的一種關(guān)系，其中一個(gè)用例（稱為基本用例）的行為包含了另一個(gè)用例（稱為包含用例）的行為，用虛線箭頭 + <>表示，箭頭指向包含用例。

包含關(guān)系意味著包含用例是基本用例中不可缺少的一個(gè)執(zhí)行步驟，如果缺少了該包含用例，基本用例就會(huì)變得不完整，可類比類圖中對(duì)象之間的組合關(guān)系。使用包含關(guān)系的兩個(gè)場(chǎng)景：

當(dāng)基本用例較復(fù)雜時(shí)，可以分解出一些包含用例；

當(dāng)兩個(gè)或以上的基本用例存在一些重復(fù)行為時(shí)，可以提煉出一個(gè)包含用例；

@startuml
'加入下面代碼指定方向，使 UML 從左往右更直觀'
left to right direction


actor Actor
rectangle "xx系統(tǒng)" {
  usecase "基本用例" as UC1
  usecase "包含用例 1" as UC2
  usecase "包含用例 2" as UC3
}


Actor --> UC1
UC1 ..> UC2 : <>
UC1 ..> UC3 : <>


@enduml?

上面我用了Actor --> UC1、UC1 ..> UC2，有興趣的可以換成->、.>看看效果

3.4.3 擴(kuò)展關(guān)系

擴(kuò)展是用例之間的一種關(guān)系，其中一個(gè)用例（稱為擴(kuò)展用例）的行為增強(qiáng)了另一個(gè)用例（稱為基本用例）的行為，用虛線箭頭 + <>表示，箭頭指向基本用例。

擴(kuò)展用例是對(duì)基本用例的一種補(bǔ)充或強(qiáng)化，即使沒(méi)有該擴(kuò)展用例，對(duì)基本用例也不會(huì)產(chǎn)生直接影響，基本用例自身仍然是完整的。也就是說(shuō)擴(kuò)展用例是基本用例的一種可能的補(bǔ)充，如購(gòu)買運(yùn)費(fèi)險(xiǎn)就是對(duì)下單這一用例的擴(kuò)展，買不買運(yùn)費(fèi)險(xiǎn)都不影響下單。

@startuml
left to right direction


actor Actor
rectangle "xx系統(tǒng)" {
  usecase "基本用例" as UC1
  usecase "擴(kuò)展用例" as UC2
}


Actor --> UC1
UC1 <.. UC2 : <>


@enduml

3.4.4 泛化

泛化關(guān)系也可以稱作繼承關(guān)系（類比類圖中的泛化），用一個(gè)實(shí)線 + 空心箭頭來(lái)表示，可以表示執(zhí)行者間的關(guān)系也可以表示用例之間的關(guān)系。

@startuml
left to right direction
actor Actor


rectangle "xx系統(tǒng)" {
  usecase "支付" as UC1
  usecase "微信支付" as UC2
  usecase "支付寶支付" as UC3
}


Actor --> UC1
UC1 <|-- UC2 
UC1 <|-- UC3


@enduml

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四、一個(gè)案例

這里我們以某銀行的 App 為例，作為銀行的一個(gè)系統(tǒng)我們對(duì)其進(jìn)行分析：

1.系統(tǒng)：那自然是這個(gè) App

2.系統(tǒng)執(zhí)行者

a.主執(zhí)行者：一般來(lái)銀行辦業(yè)務(wù)的客戶都是主執(zhí)行者，包括個(gè)人用戶和企業(yè)用戶；

b.輔執(zhí)行者：銀行，用戶在 App 辦理的所有業(yè)務(wù)都需要銀行來(lái)配合執(zhí)行；

3.系統(tǒng)用例：作為銀行的線上業(yè)務(wù)，包含轉(zhuǎn)賬、查詢余額、理財(cái)、貸款。

4.關(guān)系：這里需要注意的是轉(zhuǎn)賬過(guò)多有可能會(huì)超過(guò)限額，這個(gè)時(shí)候會(huì)提示超限；在辦貸款業(yè)務(wù)之前，銀行肯定會(huì)對(duì)用戶的資產(chǎn)進(jìn)行評(píng)估，這樣才能決定其貸款額度。

@startuml
left to right direction
actor 客戶 as Actor
actor 銀行 as Actor2


rectangle "某銀行App" {
  usecase "轉(zhuǎn)賬" as UC1
  usecase "查詢余額" as UC2
  usecase "理財(cái)" as UC3
  usecase "貸款" as UC4
  usecase "評(píng)估資產(chǎn)" as UC5
  usecase "提示限額" as UC6
}


Actor <|-up- 個(gè)人用戶
Actor <|-up- 企業(yè)用戶
Actor --> UC1


Actor --> UC2
Actor --> UC3
Actor --> UC4
UC1 ----> Actor2
UC2 ----> Actor2
UC3 ----> Actor2
UC4 ----> Actor2


UC4 .left.> UC5 :<>
UC1 <.down. UC6 :<>


@enduml

整體用例圖如下：

審核編輯：黃飛