Projektowanie systemów informacyjnych

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 1/36

Projektowanie systemów

informacyjnych

Ewa Stemposz, Kazimierz Subieta

Instytut Podstaw Informatyki PAN,
Warszawa

Polsko-Japońska Wyższa Szkoła
Technik Komputerowych, Warszawa

Wykład 1

Kryzys oprogramowania
Model przypadków użycia

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 2/36

Zagadnienia

Czynniki jakości oprogramowania

 Notacja

 Analiza aktorów

 Analiza przypadków użycia

 Analiza relacji między przypadkami użycia

 Określanie aktorów

 Określanie przypadków użycia

 Dokumentowanie przypadków użycia

 Zadania modelu przypadków użycia

Kryzys oprogramowania

Zadania inżynierii oprogramowania

Model przypadków użycia:

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 3/36

Jakość oprogramowania - czynniki

Poprawność określa, czy oprogramowanie wypełnia postawione przed
nim zadania  i czy jest wolne od błędów.
  Łatwość  użycia  jest    miarą  stopnia  łatwości  korzystania  z
oprogramowania.
Czytelność pozwala na określenie wysiłku niezbędnego do zrozumienia
oprogramowania.
Ponowne użycie charakteryzuje przydatność oprogramowania, całego
lub tylko pewnych  fragmentów, do wykorzystania  w  innych produktach
programistycznych.
  Stopień  strukturalizacji  (modularność)    określa,  jak  łatwo
oprogramowanie daje się
podzielić  na    części  o  dobrze  wyrażonej  semantyce    i  dobrze
wyspecyfikowanej     wzajemnej interakcji.
Efektywność  opisuje  stopień  wykorzystania  zasobów  sprzętowych  i
programowych    stanowiących  podstawę działania oprogramowania.
Przenaszalność  mówi  o  łatwości  przenoszenia  oprogramowania  na
inne platformy    sprzętowe czy programowe.
Skalowalność  opisuje zachowanie się  oprogramowania  przy  rozroście
liczby    użytkowników,    objętości  przetwarzanych  danych,    dołączaniu
nowych składników, itp.
  Współdziałanie  charakteryzuje  zdolność  oprogramowania  do
niezawodnej współpracy z
   innym niezależnie  skonstruowanym oprogramowaniem.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 4/36

Kryzys oprogramowania - symptomy

(1)

USA:

 (IEEE Software Development, Aug 94, p.65)
Utrzymanie 10 mld. linii istniejących programów kosztuje 70
mld. $ rocznie

 (Failed technology projects in Investor’s Business Daily, Los Angeles, Jan. 25,
1995, p. A8)

 (PC Week, 16 Jan 95, p.68)
31% nowych projektów jest anulowane przed zakończeniem;
koszt 81 mld. $

Symptomy kryzysu oprogramowania:

31% projektów jest anulowane jeszcze w trakcie konstrukcji

53% projektów jest kończone z przekroczeniem zaplanowanego czasu, budżetu
i z ograniczeniem planowanego zbioru funkcji systemu

Zaledwie 16% projektów jest kończone w zaplanowanym czasie, bez
przekroczenia budżetu i okrajania funkcjonalności

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 5/36

Kryzys oprogramowania - symptomy

(2)

 (Ed Yourdon’s Guerilla Programmer, Jul 95)
Średnia wydajność wykonawców oprogramowania spadła o 13% w ciągu dwóch lat;
stosunek najlepszej wydajności do najgorszej od 1990 r. rozszerzył się
od 4:1 do 600:1.

Uzależnienie organizacji od systemów komputerowych i
przyjętych technologii przetwarzania informacji, które nie są stabilne
w długim horyzoncie czasowym.

Problemy

współdziałania

niezależnie

zbudowanego

oprogramowania, szczególnie istotne przy dzisiejszych tendencjach
integracyjnych.

Problemy przystosowania już istniejących i działających
systemów do nowych wymagań, tendencji i platform sprzętowo-
programowych.

Frustracje informatyków  wynikające ze zbyt szybkiego postępu w
zakresie  narzędzi    i    metod    wytwarzania  oraz  uciążliwości  i
długotrwałości  procesów  produkcji  i    pielęgnacji  oprogramowania.
Znaczące  zmiany  w  przemyśle  informatycznym  następują  co  5-7
miesięcy w porównaniu do 5-7 lat  w innych dziedzinach.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 6/36

Kryzys oprogramowania - przyczyny

Konflikt

pomiędzy

odpowiedzialnością,

jaka

spoczywa

współczesnych SI, a ich zawodnością wynikającą ze złożoności i
ciągle niedojrzałych metod tworzenia i weryfikacji oprogramowania.

Podstawowym powodem kryzysu oprogramowania jest
złożoność produktów informatyki i procesów ich
wytwarzania.

Długi i kosztowny cykl tworzenia oprogramowania, wysokie
prawdopodobieństwo

niepowodzenia projektu programistycznego.

Niska kultura ponownego użycia wytworzonych komponentów
projektów i oprogramowania (reuse); niski stopień powtarzalności
poszczególnych przedsięwzięć.

Długi i kosztowny cykl życia SI, wymagający stałych (często globalnych) zmian.

Eklektyczne, niesystematyczne narzędzia i języki programowania.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 7/36

Źródła złożoności oprogramowania

Zespół projektantów

podlegający
ograniczeniom pamięci,
percepcji, wyrażania
informacji i komunikacji.

Zespół projektantów

podlegający
ograniczeniom pamięci,
percepcji, wyrażania
informacji i komunikacji.

Dziedzina
problemowa,

obejmująca ogromną
liczbę wzajemnie
uzależnionych aspektów i
problemów.

Dziedzina
problemowa,

obejmująca ogromną
liczbę wzajemnie
uzależnionych aspektów i
problemów.

Środki i technologie
informatyczne:

sprzęt, oprogramowanie,
sieć,
języki, narzędzia, itd.

Środki i technologie
informatyczne:

sprzęt, oprogramowanie,
sieć,
języki, narzędzia, itd.

Oprogramowanie

Potencjalni
użytkownicy:

czynniki psychologiczne,
ergonomia, ograniczenia
pamięci i percepcji,
skłonność do błędów i
nadużyć, tajność,
prywatność.

Potencjalni
użytkownicy:

czynniki psychologiczne,
ergonomia, ograniczenia
pamięci i percepcji,
skłonność do błędów i
nadużyć, tajność,
prywatność.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 8/36

Walka ze złożonością oprogramowania

(1)

Złożoność  powoduje,  że  głównym  problemem  w  procesie  konstrukcji
produktów  informatycznych  stał się człowiek (analityk,  projektant,
programista, ...) z jego różnymi
uwarunkowaniami fizycznymi, psychologicznymi  i  mentalnymi.

Wniosek: Technologie komputerowe powinny być bardziej
zorientowane na ludzi,
niż na maszyny.

Co
robić?

  Mechanizmy  abstrakcji  -  pozwalają  operować  jednostkami
bez  wnikania  w  ich    wewnętrzną  strukturę  (poprzez  pominięcie
mniej  istotnych  elementów,  np.  poprzez  oddzielanie  specyfikacji
od  implementacji),  co  znacząco  ułatwia  proces  rozumienia;
wyodrębnianie  cech  wspólnych  i    niezmiennych  (inwariantnych)
dla pewnego zbioru bytów.

Należy wykorzystywać:

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 9/36

Walka ze złożonością oprogramowania

(2)

 Ponowne użycie - pozwala na wykorzystanie wcześniej
wytworzonych

schematów,

metod,

wzorców,

komponentów

projektu, komponentów oprogramowania, itd.

Efekty:

  można  komponować większe jednostki oprogramowania z
mniejszych; można dekomponować złożone  struktury  na
fragmenty a następnie  rozpatrywać te fragmenty  niezależnie od
siebie i  niezależnie od całości.

 Mechanizmy kompozycji i dekompozycji, czyli podział na
części o dobrze wyrażonej semantyce i dobrze wyspecyfikowanej
wzajemnej interakcji (strukturalizację oprogramowania):

 Zasada sprzyjania naturalnym ludzkim własnościom
-pozwala na dopasowanie modeli pojęciowych i realizacyjnych
systemów do mechanizmów percepcji i rozumienia świata przez
ludzi.

Nie tylko wzrost efektywności procesu wytwarzania
produktu programistycznego ale też i wzrost jakości
oprogramowania,

czyli

np.

poprawności,

niezawodności,

czytelności,

testowalności,

skalowalności, łatwej pielęgnacji, współdziałania,
przenaszalności, itp.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 10/36

Strukturalizacja oprogramowania

“Nawet ubogi interface do źle skonstruowanego komponentu może uczynić system
( jako całość) łatwiejszym do zrozumienia, a przez to do modyfikacji.”

 Jeśli wystarczy jedynie rozpoznać interface do komponentu, a nie
jego szczegółową implementację, musi to zaowocować większą
wydajnością pracy.

  Jeśli  można  bezpiecznie  zignorować  niektóre  aspekty  systemu
(objęte przez    wykorzystywany komponent) to większą uwagę można
przyłożyć do swojej pracy, przez co    mniej błędów wprowadza się do
systemu.

  Dzięki  strukturalizacji  oprogramowania  łatwiej  znajduje  się  błędy
(zarówno  w  trakcie          budowania,  jak  i  konserwacji  systemu);  nie
wszystkie moduły muszą być testowane przy     usuwaniu konkretnego
błędu.

 Dobrze przetestowny, udokumentowany komponent może być
wielokrotnie wykorzystywany (ponowne użycie).

 Modularna budowa ułatwia podział pracy.

Korzyści jakie przynosi strukturalizacja
oprogramowania:

Ze strukturalizacją oprogramowania związane są dwa, opisane dalej, pojęcia: kohezja i
skojarzenia.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 11/36

Kohezja i skojarzenia

Kohezja (cohesion) oznacza zwartość,  spoistość. Terminu tego używa
się np. w odniesieniu  do komponentu oprogramowania (klasy,  modułu,
itp.)    na    oznaczenie  wzajemnego  zintegrowania  jego  elementów
składowych.  Duża  kohezja  oznacza  silną  interakcję  wewnątrz  i
relatywnie  słabszą  interakcję  z  zewnętrzem.  Komponenty      powinna
cechować  duża  kohezja,  co  oznacza,  że  komponent  stanowi  dobrą,
intuicyjną  abstrakcję  “czegoś”,  czyli  posiada    precyzyjnie  określoną
semantykę,    jest  dobrze  wyizolowany  z  kontekstu  (maksymalnie  od
niego  niezależny) oraz posiada dobrze zdefiniowany interface.

Skojarzenie

(coupling)

określa

stopień

powiązania

między

komponentami,  np.  dla  klas:  jak  często  obiekty  jednej  klasy  występują
razem z obiektami innych klas, jak często obiekty jednej klasy wysyłają
komunikaty  do  obiektów  innej  klasy,  itp.  Możliwe  są  skojarzenia  silne,
słabe czy  w ogóle brak skojarzenia. Duża ilość silnych skojarzeń miedzy
  elementami  składowymi  (high  coupling)    jest  tym,  czego  powinno  się
unikać.

Analiza stopnia kohezji i wzajemnych skojarzeń stanowi podstawę
do  konstruowania    architektury  systemu,    czyli  wyróżniania
elementów  składowych  systemu,  określania  ich    wzajemnych
interakcji  oraz sposobów przesyłania między nimi danych.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 12/36

Zadania inżynierii oprogramowania

Propagowanie  wykorzystywania  technik  i  narzędzi  ułatwiających
pracę nad złożonymi systemami;
Upowszechnianie  metod  wspomagających  analizę  nieznanych
problemów  oraz  ułatwiających    wykorzystanie  wcześniejszych
doświadczeń;
Usystematyzowanie  procesu  wytwarzania  oprogramowania,  tak  aby
ułatwić jego planowanie i monitorowanie;
Wytworzenie  wśród  producentów  i  nabywców  przekonania,  że
budowa

dużego

systemu

wysokiej

jakości

jest

zadaniem

wymagającym profesjonalnego podejścia.

Zadania stojące przed inżynierią oprogramowania w walce z
narastającą złożonością oprogramowania:

Redukcja złożoności oprogramowania;

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 13/36

Modele wg Jacobsona

Model przypadków użycia: definiuje zewnętrze (aktorów = systemy
zewnętrzne = kontekst) oraz wnętrze (przypadki użycia), określające
zachowanie się systemu w interakcji z jego zewnętrzem.

Obiektowy model dziedziny: odwzorowywuje byty świata
rzeczywistego (czyli dziedziny problemowej) w obiekty istniejące w
systemie.

Obiektowy model analityczny: efekt fazy analizy dla konkretnego
zastosowania.

Model projektowy (logiczny): opisuje założenia przyszłej
implementacji.

Model implementacyjny (fizyczny): reprezentuje konkretną
implementację systemu.

Model testowania: określa plan testów, specyfikuje dane testowe i
raporty.

Modele wymagają odpowiednich procesów ich
tworzenia
 Proces analizy wymagań, składa się z dwóch
podprocesów:

- proces modelowania przypadków użycia
- Proces analizy związany z obiektowym modelem

analitycznym

 Proces projektowania

 Proces implementacji

 Proces testowania

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 14/36

Model analityczny

Model analityczny z reguły wykracza poza zakres odpowiedzialności systemu.

Zakres

odpowiedzialności

systemu

Model analityczny

Celem budowy modelu analitycznego
może być wykrycie tych fragmentów
dziedziny

problemu,

których

wspomaganie za pomocą innego
oprogramowania będzie szczególnie
przydatne.

Ujęcie w modelu pewnych elementów dziedziny problemu nie
będących częścią systemu czyni model bardziej zrozumiałym.
Przykładem jest ujęcie w modelu systemów zewnętrznych, z którymi
system ma współpracować.
Na etapie modelowania może nie być jasne, które elementy modelu
będą realizowane przez oprogramowanie, a które w sposób
sprzętowy lub ręcznie.

Dziedzina problemu

Dostępne

środki

mogą

nie

pozwolić na realizację systemu
w całości.

Przyczyny:

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 15/36

Model wymagań

 Model przypadków użycia

 Obiektowy model analityczny

Składowe:

Model przypadków użycia wykorzystuje dwa podstawowe pojęcia:

Aktor

Przypadek użycia

Reprezentuje rolę, którą może
grać w sytemie jakiś jego
użytkownik;

(np.

kierownik,

urzędnik, klient)
Reprezentuje

sekwencję

operacji,

niezbędnych

wykonania

zadania

zleconego przez aktora, np. potwierdzenie
pisma, złożenie zamówienia, itp.

Aktorem jest dowolny byt zewnętrzny, który uczestniczy w interakcji
z  systemem.  Każdy  potencjalny  aktor  może  wchodzić  w  interakcję  z
systemem na pewną liczbę jemu właściwych sposobów. Każdy z tych
sposobów  nosi  nazwę  przypadku    użycia  i  reprezentuje  przepływ
operacji  w  systemie  związany  z  obsługą  zadania  zleconego  przez
aktora w procesie interakcji.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 16/36

Notacja

Przypadek użycia: Powinien mieć unikalną nazwę,
opisującą przypadek użycia z punktu widzenia jego
zasadniczych celów. Czy lepiej jest stosować nazwę
opisującą czynność (“wypłata pieniędzy”) czy
polecenie (“wypłać pieniądze”) - zdania są
podzielone.

Aktor: Powinien mieć unikalną nazwę.

Interakcja:

Pokazuje

interakcję

pomiędzy

przypadkiem użycia a aktorem.

Blok ponownego użycia: Pokazuje fragment
systemu,

który

jest

używany

przez

kilka

przypadków użycia; może być oznaczony jako
samodzielny przypadek użycia.

Relacja typu

include

lub

extend

: Pokazuje

związek  zachodzący  między  dwoma  przypadkami
użycia  lub  przypadkiem  użycia  a    blokiem
ponownego użycia.

Nazwa systemu wraz z otoczeniem systemu:
Pokazuje granicę pomiędzy systemem a jego
otoczeniem.

weryfika

cja

klienta

wypłata

pieniędzy

System obsługi
klienta

include

wnętrze systemu

klient

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 17/36

Aktor - konkretny byt czy rola?

Metoda przypadków użycia wymaga od analityka określenia
wszystkich aktorów związanych z wykorzystywaniem
projektowanego systemu, czyli określenia “przyszłych
użytkowników systemu”.

Zazwyczaj  aktorem  jest  osoba,  ale  może  nim  być  także  pewna
organizacja  (np.  biuro  prawne)  lub  inny  system  komputerowy.    Aktor
modeluje  grupę  osób  pełniących    pewną  rolę,  a  nie  konkretną
osobę. Jedna osoba może wchodzić w interakcję z systemem z pozycji
wielu aktorów; np. być zarówno sprzedawcą, jak i klientem. I odwrotnie,
jeden  aktor  może  odpowiadać  wielu  konkretnym  osobom,  np.  aktor
“strażnik budynku”.

Aktor  jest  tu  pierwotną  przyczyną  napędzającą  przypadki  użycia.
Jest  on  sprawcą  zdarzeń  powodujących  uruchomienie  przypadku
użycia,  jak  też  odbiorcą  danych    wyprodukowanych  przez
przypadki  użycia.  Sprawca  zdarzeń?  Czy  np.    klient,  nie
posiadający  bezpośredniego  dostępu  do  funkcji  systemu    jest  tu
aktorem?

Czy system może być aktorem sam dla siebie ? Aktor to przecież,
zgodnie z definicją, byt z otoczenia systemu.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 18/36

Analiza aktorów

Wyjaśnienie różnic pomiedzy konkretnymi
użytkownikami a aktorami

Użytkownik

Aktor

Przypadek użycia

Może grać rolę

zleca

Jan Kowalski

Adam Malina

Gość

Konkretny klient

Administrator systemu

Pracownik

Osoba

informowana

Klient

Przeładowanie systemu

Wejście z kartą i kodem

Uzyskanie

informacji ogólnych

Wypłata z konta

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 19/36

Przykład diagramu przypadków użycia

(1)

wpłata pieniędzy

wypłata pieniędzy

Czy klient jest aktorem dla przypadku użycia: wpłata pieniędzy - zdania są
podzielone.
W  operacjach  wpłaty  i  wypłaty  pieniędzy  mogą  uczestniczyć  także  inni
aktorzy,  np.  kasjer.  Możemy  go  dołączyć  jako  kolejny  element
rozbudowujący nasz model.

wpłata pieniędzy

wypłata pieniędzy

klient

kasjer

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 20/36

Przykład diagramu przypadków użycia

(2)

Automat

do sprzedaży

papierosów

zakup paczki

papierosów

uzupełnienie

towaru

operacja

pieniężna

sporządzenie

raportu

otoczenie systemu

granica systemu

wnętrze systemu

klient

operator

kontroler

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 21/36

Zależności między przypadkami użycia

Przypadki użycia mogą być konstruowane w dowolnej
kolejności, chyba że występują między nimi relacje typu

include

czy

extend

include

extend

Przebieg podstawowy (sekwencyjny): p1 zawsze włącza
(używa) p2.

Przebieg opcjonalny (alternatywny): p1 jest czasami rozszerzane
o p2 (inaczej: p2 czasami rozszerza p1).

p1 jest tu przypadkiem bazowym i zawsze występuje jako
pierwsze w kolejności działania.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 22/36

Relacja:

include

podsystem

zarządzania bazą

danych banku

klient

administrator

systemu

prowadzenie
konta klienta

informowanie o

stanie konta klienta

inicjalizacja
karty klienta

weryfikacja karty

i kodu klienta

Automat do operacji bankowych

include

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 23/36

Relacje:

include

extend

include

: wskazuje na

wspólny fragment wielu
przypadków użycia
(wyłączony “przed
nawias”); wykorzystywane
w przebiegach
podstawowych (operacje
zawsze wykonywane)

extend

: strzałka

prowadzi od przypadku
użycia, który czasami
rozszerza inny przypadek
użycia - wykorzystywane w
przebiegach
opcjonalnych (operacje
nie zawsze ykonywane)

naprawa

samochodu

przegląd

samochodu

sprzedaż

samochodu

rejestracja

klienta

include

umycie

samochodu

extend

przyholowanie

samochodu

extend

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 24/36

Rozbudowa modelu przypadków użycia

Model przypadków użycia można rozbudowywać poprzez
dodawanie nowych aktorów, nowych przypadków użycia czy
też nowych relacji pomiędzy nimi.

klient
banku

wpłata

pieniędzy

wypłata

pieniędzy

kasjer

sprawdź

stan konta

weź

pożyczkę

zarząd

banku

klient
banku

wpłata

pieniędzy

wypłata

pieniędzy

kasjer

sprawdź

stan konta

weź

pożyczkę

zarząd

banku

include

uaktualnianie

stanu konta

include

extend

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 25/36

Diagram interakcji dla przypadku

użycia

Przesyłanie komunikatów pomiędzy blokami:

Blok 1

Blok 2

Blok 3

Blok 4

Blok

- obiekt

- komunikat, czyli polecenie wykonania operacji; komunikat nosi

nazwę tej operacji

czas

Aktor

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 26/36

Przykład diagramu interakcji

wpłata

pieniędzy

:Formularz

:Kasa

:Konto

:Bank

wypełnij

podaj formularz

zwiększ

zwiększ
bilans

wydaj
pokwitowanie

:Klient

scenariusz

Wypełnij formularz wpłaty
Podaj formularz i gotówkę do
kasy
Zwiększ konto klienta
Zwiększ bilans kasy
Zwiększ bilans banku
Wydaj pokwitowanie dla
klienta

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 27/36

Stopień szczegółowości diagramów

Model przypadków użycia dostarcza bardzo abstrakcyjnego spojrzenia na
system - spojrzenia z pozycji aktorów, którzy go używają. Nie włącza zbyt
wielu szczegółów, co pozwala wnioskować o fukcjonalności systemu na
odpowiednio wysokim poziomie. Podstawowym (choć nie jedynym)
zastosowaniem jest tu dialog z przyszłymi użytkownikami zmierzający do
sformułowania poprawnych wymagań na system.

edycja

programu

kompilacja

programu

wykonanie

programu

drukowanie

pliku

programista

użytkownik

include

Tworzenie przypadków
użycia

jest

niezdeterminowane

subiektywne. Na ogół,
różni analitycy tworzą
różne modele.

Model zbyt szczegółowy - utrudnia analizę, zbyt ogólny - nie pozwala na wykrycie bloków
ponownego użycia.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 28/36

Kolejne kroki w konstrukcji modelu

Konstrukcja  modelu  przypadków  użycia    opiera  się  na  kilku
krokach i wymaga ścisłej współpracy z przyszłym  użytkownikiem,
co  implikuje  zasadę:  “nie  opisuj  przypadków  użycia  w  sposób,
który nie jest łatwo zrozumiały dla użytkownika”.

Jednocześnie powinien być budowany model obiektowy.

Krok:

Udokumentowany w:

Sporządzenie słownika

pojęć

Słownik pojęć

Określenie aktorów

Określenie przypadków

użycia

Tworzenie opisu każdego przypadku
użycia plus:

 podział na nazwane części

 znalezienie wspólnych części
w różnych przypadkach użycia

Dokument opisu

aktorów

Diagram przypadków użycia +
dokument opisu przypadków
użycia

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 29/36

Sporządzanie słownika pojęć

 Słownik dotyczy dziedziny problemowej.
 Tworzenie go polega na wyłowieniu wszystkich terminów z
wymagań użytkownika.
 Terminy mogą odnosić się do aktorów, przypadków użycia, obiektów,
operacji,
   zdarzeń, itp.
 Terminy w słowniku powinny być zdefiniowane w sposób precyzyjny
i jednoznaczny.
 Posługiwanie się terminami ze słownika powinny być regułą  przy
opisie każdego
   kolejnego problemu, sytuacji czy modelu.

Na co należy zwrócić uwagę przy kwalifikowaniu terminów do
słownika:
 na rzeczowniki - mogą one oznaczać aktorów lub byty z
dziedziny problemowej

 na frazy opisujące funkcje, akcje, zachowanie się - mogą one
być podstawą
wyróżnienia przypadków użycia.

 Ważnym jest, by już na tym etapie rozpocząć organizowanie słownika pojęć.

Konto  -  pojedyncze  konto  w  banku,  w  stosunku  do  którego
wykonywane  są  bieżące  transakcje.  Konta  mogą  być  różnych
typów,  a  w  szczególności:  konta  indywidualne,  małżeńskie,
firmowe  i  inne.  Każdy  klient  może  posiadać  więcej  niż  jedno
konto.

Przykład:

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 30/36

Określanie aktorów

Przy określaniu aktorów istotne są odpowiedzi na następujące
pytania:

 Jaka grupa użytkowników potrzebuje wspomagania ze strony
systemu (np. osoba
wysyłająca korespondencję)?

 Jacy użytkownicy są konieczni do tego, aby system działał i
wykonywał swoje funkcje
(np. administrator systemu)?

 Z jakich elementów zewnętrznych (innych systemów, komputerów,
czujników, sieci,
itp.) musi korzystać system, aby realizować swoje funkcje.

Ustalanie potencjalnych aktorów musi być powiązane z ustalaniem granic systemu,
tj. odrzucaniem obszarów dziedziny problemowej, którymi system nie będzie się zajmować
(zakres odpowiedzialności systemu).

 nazwę dla każdego aktora/roli,

 zakresy znaczeniowe dla poszczególnych nazw aktorów oraz relacje pomiędzy zakresami
(np. sekretarka  pracownik administracji  pracownik  dowolna osoba). Niekiedy

warto ustalić hierarchię dziedziczenia dostępu do funkcji systemu dla aktorów.

Po wyszukaniu aktorów, należy ustalić:

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 31/36

Struktury dziedziczenia dla aktorów

Np. pracownik administracji dziedziczy dostęp  do przypadków  użycia
wyspecyfikowanych    dla  każdego  pracownika,  oraz  ma  dostęp  do
przypadków  związanych  z  jego  własnym,    specyficznym  sposobem
wykorzystywania systemu.

osoba

gość

pracownik

księgowa

pracownik

administracji

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 32/36

Określanie przypadków użycia (1)

 Dla każdego aktora, znajdź funkcje (zadania), które powinien
wykonywać w zwiazku z  jego działalnością w zakresie zarówno
dziedziny przedmiotowej, jak i wspomagania   działalności systemu
informacyjnego.
 Staraj się powiązać w jeden przypadek użycia zespół funkcji
realizujących podobne cele.    Unikaj rozbicia jednego przypadku użycia
na zbyt wiele pod-przypadków.
 Nazwy dla przypadków użycia: powinny być krótkie, ale jednoznacznie
określające    charakter zadania lub funkcji. Nazwy powinny
odzwierciedlać czynności z punktu widzenia    aktorów, a nie systemu, np.
“wpłacanie pieniędzy”, a nie “przyjęcie pieniędzy od klienta”.
 Opisz przypadki użycia przy pomocy zdań w języku naturalnym,
używając terminów ze
   słownika.

 Uporządkuj aktorów i przypadki użycia w postaci diagramu.

 Niektóre z powstałych w ten sposób przypadków użycia  mogą być
mutacjami lub    szczególnymi przypadkami innych przypadków użycia.
Przeanalizuj powiązania aktorów z    przypadkami użycia i ustal, które z
nich są zbędne lub mogą być uogólnione.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 33/36

Określanie przypadków użycia (2)

 Wyodrębnij “przypadki bazowe”, czyli te, które stanowią istotę zadań,
są normalnym, standardowym użyciem. Pomiń czynności skrajne,
wyjątkowe, uzupełniające lub opcyjne.

 Nazwij te “przypadki bazowe”. Ustal powiązania “przypadków
bazowych” z innymi przypadkami, poprzez ustalenie ich wzajemnej
zależności: sekwencji czy alternatywy.

  Dodaj  zachowania  skrajne,  wyjątkowe,  uzupełniające  lub  opcjonalne.
Ustal powiązanie   “przypadków bazowych” z tego rodzaju zachowaniem.
Może ono byc także powiązane w   pewną strukturę.

 Staraj się, aby bloki specyfikowane wewnątrz każdego przypadku
użycia nie były zbyt     ogólne lub zbyt szczegółowe. Zbyt szczegółowe
bloki utrudniają analizę. Zbyt ogólne   bloki zmniejszają możliwość
wykrycia bloków ponownego użycia. Struktura nie może  być zbyt duża i
złożona.

  Staraj  się  wyizolować  bloki  ponownego  użycia.  Przeanalizuj
podobieństwo  nazw          przypadków  użycia,  podobieństwo  nazw  i
zachowania  bloków  ponownego  użycia        występujących  w  ich
specyfikacji. Wydzielenie bloku ponownego użycia może być    powiązane
z określeniem bardziej ogólnej funkcji lub dodaniu nowej specjalizacji do
   istniejącej funkcji.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 34/36

Dokumentowanie przypadków użycia

1. Diagramy przypadków użycia: aktorzy, przypadki użycia i relacje
zachodzące między
przypadkami.
2. Krótki, ogólny opis każdego przypadku użycia:

Dokumentacja przypadków użycia powinna zawierać:

3. Opis szczegółowy każdego przypadku użycia:

 scenariusz(e)

 specyfikację uczestniczących obiektów,

 diagram(y) interakcji.

 jak i kiedy przypadek użycia zaczyna się i kończy,

 opis interakcji przypadku użycia z aktorami, włączając w to kiedy interakcja ma
miejsce i co jest przesyłane,

 kiedy i do czego przypadek użycia potrzebuje danych zapamiętanych w systemie oraz
jak i kiedy zapamiętuje dane w systemie,

 wyjątki występujące przy obsłudze przypadku,

 specjalne wymagania, np. czas odpowiedzi, wydajność,

 jak i kiedy używane są pojęcia dziedziny problemowej.

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 35/36

Zadania modelu przypadków użycia

Główne zadanie modelu przypadków użycia to prawidłowe
określenie wymagań

funkcjonalnych

na projektowany system.

Prawidłowe określenie funkcjonalności systemu uznawane jest za
jeden z podstawowych problemów w procesie konstrukcji.

Przypadki

użycia

odwzorowywują

strukturę

systemu tak, jak ją widzą jego użytkownicy.

lepsze

zrozumienie

możliwych

sposobów

wykorzystania

projektowanego  systemu  (przypadków    użycia),  co  oznacza
zwiększenie  stopnia  świadomości  analityków  i  projektantów    co  do
celów systemu, czyli  innymi słowy  jego funkcjonalności,

umożliwienie interakcji zespołu projektowego z przyszłymi

użytkownikami systemu,

ustalenie praw dostępu do zasobów,

zrozumienie strukturalnych własności systemu, a przez to ustalenie

składowych systemu i związanego z nimi planu konstrukcji systemu,

dostarczenie podstawy do sporządzenia planu testów systemu,

weryfikację poprawności i kompletności projektu.

Model przypadków użycia pozwala na:

Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 1,
Slajd 36/36

Przypadki użycia w analizie

Eksperci

Użytkownicy

Doświadczenie

w dziedzinie

przedmiotowej

Przypadki

użycia

Model

dziedziny

Model

zastosowania

Model

analizy

mocny wpływ
słaby wpływ

Document Outline