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        UML用例模型中依賴關(guān)系的比較與分析

        2021-12-27 01:39:02蘇晶
        科學與信息化 2021年12期
        關(guān)鍵詞:模型課程系統(tǒng)

        蘇晶

        山東理工大學 山東 淄博 255049

        前言

        UML用例模型是系統(tǒng)需求獲取及分析的重要手段,是最終用戶與開發(fā)人員溝通和交流的有效途徑。用例模型一旦被確定,所有分析、設(shè)計和開發(fā),包括之后的部署及測試等工作都需要以此為依據(jù)開展。

        用例圖中的模型元素之間并非相互獨立,參與者之間、用例之間、參與者與用例之間均存在著不同類型的關(guān)系。從用戶層面來看,關(guān)系描述了模型元素間具體化的語義連接,反映了參與者使用系統(tǒng)的具體方式;從開發(fā)者層面來看,關(guān)系體現(xiàn)了事件處理的流程與協(xié)作,決定了系統(tǒng)功能的實現(xiàn)方式。由此可以看出,關(guān)系的識別在構(gòu)建用例模型的過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

        其中,用例間的依賴關(guān)系是表現(xiàn)形式及使用方法最為相似且最容易產(chǎn)生混淆的一類關(guān)系,本文以網(wǎng)上選課系統(tǒng)為例,對常用依賴關(guān)系的建模要點進行比較和分析。

        1 用例間的依賴關(guān)系

        用例之間存在著多種不同的依賴關(guān)系,為了強化其具體語義,可通過附加不同的構(gòu)造型表示不同的關(guān)系,用戶也可以自定義帶有新構(gòu)造型的依賴關(guān)系。其中,包含和擴展關(guān)系是用例圖中應(yīng)用最廣泛的兩種依賴關(guān)系[1]。

        1.1 包含關(guān)系

        包含關(guān)系是指一個用例可以簡單地包含其他用例具有的行為,并將其所包含的用例行為作為自身行為的一部分,這兩個用例分別被稱為基礎(chǔ)用例和被包含用例。包含關(guān)系的具體表現(xiàn)形式為被包含用例的事件流可插入至基礎(chǔ)用例的事件流中。

        在對用例的事件流進行描述的過程中,若發(fā)現(xiàn)多個用例同時使用到同一段行為,則可將這段共同的行為單獨抽象成為一個用例,然后建立兩者之間的包含關(guān)系,從而實現(xiàn)重用并簡化事件流描述的目的。

        以網(wǎng)上選課系統(tǒng)為例,學生可以進行“查看課程信息”、“選擇課程”和“刪除已選課程”操作,管理員可以進行“維護課程信息”操作,所有操作均需在“登錄系統(tǒng)”后方可完成。根據(jù)描述,“登錄系統(tǒng)”為多個用例的共同行為,可將其抽象出來,成為一個新的用例,并建立其與4個基礎(chǔ)用例之間的包含關(guān)系。關(guān)系一旦創(chuàng)建,這4個基礎(chǔ)用例在用例規(guī)約的事件流描述中可直接對“登錄系統(tǒng)”用例的事件流進行引用,避免了對公共行為的重復描述,提高了模型的可維護性。

        1.2 擴展關(guān)系

        擴展關(guān)系是指一個用例擴充了另一個用例的功能,但這個擴充功能不是必需的,只有在滿足特定條件的情況下才會被執(zhí)行,這兩個用例分別被稱為擴展用例和基礎(chǔ)用例。

        在網(wǎng)上選課系統(tǒng)中,學生和管理員進行“登錄系統(tǒng)”操作時,如果忘記密碼,則可使用“找回密碼”功能。根據(jù)描述,作為“找回密碼”這一操作,雖然不是由參與者主觀意愿驅(qū)動執(zhí)行的,但卻是“登錄系統(tǒng)”用例執(zhí)行過程中所產(chǎn)生的一個值得關(guān)注的可選行為,因此考慮將“找回密碼”抽象為一個擴展用例,并建立其與基礎(chǔ)用例之間的擴展關(guān)系。

        擴展關(guān)系往往被用于處理異?;蛘邩?gòu)建靈活的系統(tǒng)框架。使用擴展關(guān)系可以降低系統(tǒng)的復雜度,有利于系統(tǒng)的擴展、提高系統(tǒng)的性能。擴展關(guān)系還可用于處理基礎(chǔ)用例中那些不易描述的問題,使系統(tǒng)顯得更加清晰、易于理解[2]。

        2 包含關(guān)系與擴展關(guān)系的比較

        包含關(guān)系和擴展關(guān)系均屬于用例間的依賴關(guān)系,且基本表現(xiàn)形式都是從現(xiàn)有用例的事件流中抽取出部分行為,將其作為一個單獨的用例,從而達到增強現(xiàn)有用例的行為,并提高模型可維護性的目的。但兩者在實際使用過程中又存在著顯著的區(qū)別。以網(wǎng)上選課系統(tǒng)為例,結(jié)合用例的事件流描述過程,分析兩者的區(qū)別主要包括以下三方面。

        2.1 新用例是否一定被執(zhí)行

        在擴展關(guān)系中,基礎(chǔ)用例“登錄系統(tǒng)”的執(zhí)行并不一定會涉及擴展用例“找回密碼”,擴展用例只有在滿足特定條件的情況下才會被執(zhí)行。而在包含關(guān)系中,當基礎(chǔ)用例“選擇課程”執(zhí)行后,被包含用例“登錄系統(tǒng)”是一定會被執(zhí)行的。

        因此擴展用例描述的是基礎(chǔ)用例的可選行為,而被包含用例描述的是基礎(chǔ)用例的必然行為。

        2.2 基礎(chǔ)用例脫離于新用例是否完整

        在擴展關(guān)系中,即使沒有擴展用例“找回密碼”,基礎(chǔ)用例“登錄系統(tǒng)”本身也是完整的,而對于包含關(guān)系,基礎(chǔ)用例“選擇課程”在沒有被包含用例“登錄系統(tǒng)”的情況下就是不完整的存在。

        2.3 新用例能否脫離于基礎(chǔ)用例而獨立存在

        在擴展關(guān)系中,擴展用例“找回密碼”不是一個完整的用例,必須依賴于基礎(chǔ)用例“登錄系統(tǒng)”,且不能單獨被參與者所調(diào)用。

        而在包含關(guān)系中,被包含用例“登錄系統(tǒng)”脫離于基礎(chǔ)用例“選擇課程”可獨立存在,并且可以單獨被參與者所調(diào)用[3]。

        3 結(jié)束語

        包含關(guān)系和擴展關(guān)系是用例圖中應(yīng)用最為廣泛的兩種依賴關(guān)系,兩者相似度極高,為了能夠做到準確識別、科學建模,有效描述用戶訪問行為,確保后續(xù)軟件開發(fā)活動順利開展,建議在用例模型構(gòu)建過程中,遵循以下設(shè)計要點:

        (1)將公共的行為抽取出來,放到一個被包含用例中,建立與基礎(chǔ)用例間的包含關(guān)系。通過這種方式,可以避免對公共行為的重復描述,有效提高了模型的可維護性。

        (2)將異常處理或變化的行為抽取出來,放到一個擴展用例中,建立與基礎(chǔ)用例間的擴展關(guān)系。通過這種方式,可以把當前用例中值得關(guān)注的可選行為從必需的行為中分離出來,從而達到增強現(xiàn)有用例行為的目的。

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