ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Απαιτήσεις Λογισμικού Περιπτώσεις χρήσης Δρ Βαγγελιώ Καβακλή Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας Πανεπιστήμιο Αιγαίου Εαρινό Εξάμηνο 2012-2013 1 Περιεχόμενο του μαθήματος Περιπτώσεις Χρήσης (Use Cases) Ορισμός, πλεονεκτήματα Δομικά στοιχεία των διαγραμμάτων use case Actors (πράκτορες) Use Cases (περιπτώσεις χρήσης) Συσχετίσεις Δημιουργία use case διαγραμμάτων Αναγνώριση πρακτόρων και περιπτώσεων χρήσης Τεκμηρίωση των περιπτώσεων χρήσης Διαχείριση των περιπτώσεων χρήσης 2 1
Mοντελοποίηση περιπτώσεων χρήσης Μοντελοποίηση περιπτώσεων χρήσης (Use-case modeling) η μοντελοποίηση της λειτουργίας του συστήματος σε σχέση με τα επιχειρησιακά γεγονότα, αυτών που τα προκαλούν και πως το σύστημα ανταποκρίνεται σε αυτά αρχικά αποτέλεσε μέρος αντικειμενοστρεφών προσεγγίσεων (Jacobson, 1992) υιοθετήθηκαν από άλλες προσεγγίσεις λόγω της εύκολης επικοινωνίας των διαγραμμάτωνuse case στους χρήστες συμπληρώνει παραδοσιακά εργαλεία μοντελοποίησης 3 Χρήση - Πλεονεκτήματα Χρησιμοποιούνται σε όλη τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης του συστήματος. Κατά την ανάλυση, μοντελοποιούν την λειτουργία του προτεινόμενου συστήματος και ξεκινούν την αναγνώριση των δομικών στοιχείων του συστήματος. Κατά την υπόλοιπη διάρκεια της ανάπτυξης συνεχώς βελτιώνονται παράλληλα µε την διαδικασία σχεδιασμού αντικειμένων. Καθώς περιγράφουν με λεπτομέρεια τη λειτουργικότητα του συστήματος, αποτελούν συνεχή πηγή για τον έλεγχο και επικύρωση του συστήματος. Πλεονεκτήματα Βοηθούν στην ανάλυση / αποσύνθεση του συστήματος σε μικρότερα διαχειρίσιμα μέρη. Παρέχουν στους αναλυτές μια κατανοητή γλώσσα επικοινωνίας με τους χρήστες και τα λοιπά ενδιαφερόμενα μέρη του συστήματος. Βοηθούν στην εκτίμηση του εύρους και στον προγραμματισμό του έργου ανάπτυξης λογισμικού. Διευκολύνουν την τεκμηρίωση του συστήματος και τη δημιουργία εγχειριδίων χρήσης. Αποτελούν εργαλείο ανίχνευσης των απαιτήσεων. Αποτελούν αρχικό σημείο για την αναγνώριση αντικειμένων / οντοτήτων. Αποτελούν τηβάσηγιατονσχεδιασμότωνδιασυνδέσεων(interface) ανάμεσα στο σύστημα στους χρήστες και σε άλλα συστήματα. Βοηθούν στον ορισμό των απαιτήσεων πρόσβασης στις βάσεις δεδομένων του συστήματος. 4 2
Ορισμοί Διάγραμμα περίπτωσης χρήσης (use case diagram) απεικονίζει την αλληλεπίδραση του συστήματος με τους χρήστες του ή και με άλλα συστήματα περιγράφει με σχηματικό τρόπο τους χρήστες του συστήματος και τον τρόπο με τον οποίο αναμένουν να αλληλεπιδρούν με αυτό Περιγραφή περίπτωσης χρήσης (use-case narrative) αφηγηματική περιγραφή των δραστηριοτήτων της επιχείρησης και του πως ο χρήστης (θα) αλληλεπιδρά με το σύστημα για να εκτελέσει κάποια εργασία Περίπτωση χρήσης (Use case) μια σειρά σχετιζόμενων βημάτων (σενάριο), αυτοματοποιημένων και µη, µε απώτερο σκοπό την ολοκλήρωση μιας επιχειρησιακής δραστηριότητας. περιγραφή της λειτουργίας του συστήματος από την σκοπιά του χρήστη με ορολογία που εκείνος κατανοεί 5 Συμβολισμοί UML Τίτλος περίπτωσης χρήσης Περιγραφή Χειριστή Συσχέτιση μιας περίπτωσης χρήσης με ένα χειριστή Χειριστής Περίπτωση Χρήσης 6 3
Βασικά στοιχεία Περίπτωση χρήσης (Use case) υποσύνολο της συνολικής λειτουργίας του συστήματος Παριστάνεται από μια οριζόντια έλλειψη με το όνομα της περίπτωσης πάνω, κάτω ή μέσα στην έλλειψη. Χειριστής (Actor) οτιδήποτε επικοινωνεί µε το σύστημα για να ανταλλάξει πληροφορίες. µπορεί να είναι χρήστης ή ρόλος που µπορεί να είναι εξωτερικό σύστηµα ήπρόσωπο. Χρονικό συμβάν (Temporal event) λειτουργίες που ενεργοποιούνται σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές. Ο χειριστής είναι ο χρόνος. 7 Παράδειγμα διαγράμματος περίπτωσης χρήσης 8 4
Είδη χειριστών Πρωτεύων επιχείρησης (Primary business actor) Ο άμεσα ωφελούμενος από την εκτέλεση μιας δραστηριότητας. π.χ. ο εργαζόμενος που λαμβάνει την πληρωμή Πρωτεύων συστήματος (Primary system actor) Ο χρήστης που επιδρά άμεσα με το σύστημα και ενεργοποιεί ή προκαλεί την εκκίνηση μιας δραστηριότητας. π.χ. ο υπάλληλος της τράπεζας που εισάγει τα στοιχεία της κατάθεσης Εξωτερικός εξυπηρετητής (External server actor) Αυτός ο οποίος εξυπηρετεί κάποιο αίτημα που τίθεται από την περίπτωση χρήσης. π.χ. το γραφείο / υπάλληλος που εγκρίνει την αίτηση αλλαγής πιστωτικού ορίου της πιστωτικής κάρτας ενός πελάτη Εξωτερικός αποδέκτης (External receiver actor) Αυτός ο οποίος επηρεάζεται έμμεσα από την εκτέλεση της περίπτωσης χρήσης. π.χ. ο υπάλληλος της αποθήκης ο οποίος παίρνει εντολή να συσκευάσει κάποια προϊόντα αφού δοθεί μια παραγγελία από τον πελάτη 9 Αλληλεξαρτήσεις μεταξύ χειριστών και περιπτώσεων χρήσης Συσχέτιση (Association) σχέση ανάμεσα σε ένα χειριστή και στην περίπτωση χρήσης η οποία δηλώνει αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Το βέλος που αγγίζει την έλλειψη δηλώνει ότι ο χειριστής ενεργοποιεί τη συγκεκριμένη περίπτωση χρήσης. Συσχέτιση χωρίς βέλος δηλώνει την ύπαρξη εξωτερικού αποδέκτη / εξυπηρετητή. Ανάληψη Μετρητών Πελάτης Σύστημα εξαγωγής χρημάτων 10 5
Συμπερίληψη (include) Απομόνωση των κοινών βημάτων δύο ή περισσοτέρων περιπτώσεων χρήσης σε μια νέα αφηρημένη περίπτωση χρήσης (abstract use case) με στόχο την αποφυγή πλεονασμών κατά την περιγραφή των επιμέρους περιπτώσεων. Η αφηρημένη περίπτωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί από άλλες περιπτώσεις οι οποίες απαιτούν τη συγκεκριμένη λειτουργικότητα. Ανάληψη Μεταφορά «include» «include» Ταυτοποίηση Πελάτη αφηρημένη use case 11 Γενίκευση Υποδηλώνει πως μια περίπτωση χρήσης κληρονομεί τη συμπεριφορά μιας γενικής περίπτωσης χρήσης την οποία και εξειδικεύει. γενική use case Χρησιμοποιείται για να περιγράψουμε παραλλαγή μιας συμπεριφοράς με κομψό τρόπο. Τραπεζική Συναλλαγή Ανάληψη Κατάθεση ειδικές use case 12 6
Επέκταση (extend) Υποδηλώνει πως μια περίπτωση χρήσης επεκτείνει τη λειτουργικότητα μιας βασικής περίπτωσης χρήσης. Σε αντίθεση με τη συμπερίληψη/γενίκευση, η βασική περίπτωση χρήσης είναι ανεξάρτητη από τις επεκτάσεις της. Οι επεκτάσεις προσθέτουν λειτουργικότητα σε μια βασική έκδοση του συστήματος. Ανάληψη βασική use case επέκταση use case Αδυναμία Εξαγωγής Ποσού 13 Εξάρτηση (depends on) Εξαρτάται από (depends on) ορίζει ότι κάποια άλλη περίπτωση χρήσης πρέπει να εκτελεστεί προηγουμένως Ορίζει τη σειρά με την οποία πρέπει να υλοποιηθούν οι περιπτώσεις χρήσης. Δημιουργία Λογαριασμού «depends on» Κατάθεση Περιγράφεται με ένα βέλος από την περίπτωση χρήσης προς την περίπτωση από την οποία εξαρτάται. Ανάληψη «depends on» 14 7
Πακέτα (packages) Τα πακέτα αποτελούν γενικό μηχανισμό ομαδοποίησης περιπτώσεων χρήσης Κριτήρια καθορισμού πακέτων: Ένα πακέτο αντιστοιχεί σε περιπτώσεις χρήσης που είναι σημασιολογικά συναφείς στο πεδίο του προβλήματος Ένα πακέτο αντιστοιχεί σε περιπτώσεις χρήσης που σχετίζονται με ένα Χειριστή Ένα πακέτο είναι όσο το δυνατόν περισσότερο ανεξάρτητο από τα υπόλοιπα Ένα πακέτο περιγράφει μια όψη του συστήματος Ο διαχωρισμός μπορεί να γίνει και ανά ομάδα εργασίας, λαμβάνοντας υπόψη την τεχνογνωσία κάθε ομάδας 15 Παράδειγμα: Σύστημα μετεωρολογικών μετρήσεων Ζητείται η κατασκευή ενός συστήματος παρακολούθησης μετεωρολογικών μετρήσεων, το οποίο με χρήση ειδικών αισθητηρίων οργάνων συλλέγει από διάφορα γεωγραφικά σημεία δεδομένα θερμοκρασίας, ατμοσφαιρικής πίεσης και υγρασίας. Το σύστημα αποθηκεύει τα στοιχεία αυτά και κατόπιν εξάγει στατιστικά αποτελέσματα, όπως μέση τιμή και τυπική απόκλιση για κάθε γεωγραφικό σημείο. Το σύστημα αποτελείται από συσκευές μέτρησης (αισθητήρες) πίεσης, θερμοκρασίας και υγρασίας, από ηλεκτρονικούς υπολογιστές και από ανθρώπους (μετεωρολόγους) 16 8
3: Διάγραμμα περιπτώσεων χρήσης Υποσύστημα Αποθήκευσης Υποσύστημα Επεξ. μετρήσεων Αισθητήρας Υγρασίας Αποθήκευση Μέτρησης Υγρασίας Επεξεργασία Μέτρησεων Υγρασίας Αισθητήρας Θερμοκρασίας Αποθήκευση Μέτρησης Θερμοκρασίας Επεξεργασία Μέτρησεων Θερμοκρασίας Μετεωρολόγος Επεξεργασία Μέτρησεων Πίεσης Αισθητήρας Πίεσης Αποθήκευση Μέτρησης Πίεσης 17 4: Τεκμηρίωση περιπτώσεων χρήσης Τίτλος Σύντομη περιγραφή Χειριστές Ροή γεγονότων Βασική ροή Εναλλακτικές ροές Μη λειτουργικές απαιτήσεις Π.χ. απαιτήσεις επίδοσης ή περιβάλλοντος Κατάσταση εισόδου προσυνθήκες (preconditions) Π.χ. δικαιώματα χρήστη Κατάσταση εξόδου μετασυνθήκες (postconditions) Π.χ. μεταβολές στην κατάσταση πόρων του συστήματος Σημεία επέκτασης 18 9
Περιγραφή περίπτωσης χρήσης «Ταυτοποίηση Πελάτη» 1. Τίτλος περίπτωσης χρήσης: Ταυτοποίηση πελάτη 1.1. Σύντομη περιγραφή Επιτρέπει στον πελάτη της τράπεζας να ταυτοποιηθεί στο σύστημα και να αποκτήσει πρόσβαση στο λογαριασμό του στην τράπεζα. 1.2. Χειριστές: πελάτης τράπεζας 2. Ροές γεγονότων 2.1. Βασική ροή: Βήμα 1. Το σύστημα εμφανίζει φόρμα εισαγωγής σε αυτό με την οποία ζητάει από το χρήστη να δώσει τα στοιχεία αναγνώρισης Βήμα 2. Ο χρήστης εισάγει τα στοιχεία Βήμα 3. Το σύστημα ελέγχει αν τα στοιχεία που δόθηκαν αντιστοιχούν σε πελάτη της τράπεζας Βήμα 4. Ο χρήστης εισέρχεται στο σύστημα αποκτώντας πρόσβαση στον αντίστοιχο λογαριασμό Βήμα 5. Το σύστημα παρουσιάζει μήνυμα επιτυχίας σύνδεσης Η περίπτωση χρήσης τελειώνει 2.2. Εναλλακτικές ροές 2.2.1. Εναλλακτική ροή 1 Νέος πελάτης Ο χρήστης δεν έχει ενεργοποιήσει τη δυνατότητα αυτόματων συναλλαγών. Το σύστημα παραπέμπει στην αντίστοιχη περίπτωση χρήσης «Ενεργοποίηση Αυτόματων Συναλλαγών» 2.2.2. Εναλλακτική ροή 2 Αποτυχία ταυτοποίησης χρήστη Το σύστημα δεν μπόρεσε να αναγνωρίσει τα στοιχεία χρήστη Βήμα 4α. Το σύστημα εμφανίζει σχετικό μήνυμα Βήμα 4β. Η ροή μεταφέρεται στο Βήμα 1 3. Μη λειτουργικές απαιτήσεις Τα στοιχεία χρήστη πρέπει να δίδονται με τέτοιο τρόπο ώστε να αποφεύγεται ο κίνδυνος υποκλοπής δεδομένων (ασφάλεια). Η ταυτοποίηση πρέπει να γίνεται σε χρόνο < 5 (ταχύτητα) 4. Κατάσταση εισόδου Δεν υπάρχει 5. Κατάσταση εξόδου 1. Ο πελάτης ταυτοποιήθηκε επιτυχώς και ξεκίνησε να χρησιμοποιεί το σύστημα 19 2. Το σύστημα απέτυχε να ταυτοποιήσει τον πελάτη Εναλλακτική περιγραφή ροής γεγονότων Διαγράμματα δραστηριότητας Τα διαγράμματα δραστηριότητας (activity diagrams) παρουσιάζουν την ακολουθιακή ή παράλληλη εκτέλεση δραστηριοτήτων. Έχουν γενική χρήση. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να περιγράψουμε τη λειτουργία ενός οργανισμού. Χρησιμοποιούνται για την μοντελοποίηση των περιπτώσεων χρήσης, βοηθώντας στην οπτικοποίηση των διαφορετικών μονοπατιών και στην κατανόηση της αναμενόμενης συμπεριφοράς του συστήματος. 20 10
Διάγραμμα δραστηριοτήτων Έναρξη Λήξη Ροή εργασιών Δ1 Δ2 Τίτλος Δ Δραστηριότητα Παράλληλη εκτέλεση εργασιών Δ1 Δ2 Σύγκλιση ροών Δ1 Δ2 Απόφαση [Συνθήκη 1] [Συνθήκη 2] Δ1 Δ2 21 Παράδειγμα: «Ταυτοποίηση Πελάτη» happy path Εμφάνιση φόρμας εισαγωγής στοιχείων πελάτη Εισαγωγή στοιχείων πελάτη Έλεγχος στοιχείων πελάτη Εμφάνιση μηνύματος λάθος στοιχείων [λάθος στοιχεία] [μη ενεργή δυνατότητα] [σωστά στοιχεία] Σύνδεσημελογαριασμόπελάτη Εμφάνιση μηνύματος επιτυχίας 22 11