Xây Dựng Biểu đồ Use Case - Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống Thông Tin

Phần này sẽ trình bày quá trình xây dựng biểu đồ use case theo UML và áp dụng trong bộ công cụ Rational Rose.

Bước 1: Tìm các tác nhân và các use case

Để tìm các tác nhân, người phát triển hệ thống cần trả lời các câu hỏi sau:

- Ai (hay hệ thống nào) sẽ là người sử dụng những chức năng chính của hệ

thống? (trả lời câu hỏi này ta sẽ tìm được các tác nhân chính).

- Ai cần sự hỗ trợ của hệ thống để thực hiện những công việc hàng ngày của họ? - Ai sẽ cần bảo trì, quản trị và đảm bảo cho hệ thống hoạt động (tác nhân phụ)? - Hệ thống sẽ phải xử lý và làm việc với những trang thiết bị phần cứng nào? - Hệ thống cần phải tương tác với các hệ thống nào khác? Cần phân biệt hệ

thống mà chúng cần phải xây dựng với các hệ thống sẽ tương tác với nó. Nghĩa là, cần xác định rõ biên giới giữa hệ thống yêu cầu xây dựng với hệ

thống khác có thể bao gồm các hệ thống máy tính cũng như các ứng dụng khác trong chính chiếc máy tính mà hệ thống này sẽ hoạt động trong tương lai. - Ai hay cái gì quan tâm đến kết quả mà hệ thống sẽ sản sinh ra?

Xem xét bài toán quản lý thư viện, các chức năng chính của hệ thống quản lý thư

viện được thực hiện bởi thủ thư và bạn đọc của thư viện đó. Như vậy, chúng ta có hai tác nhân là thủ thư và bạn đọc, trong đó bạn đọc không phân biệt là sinh viên hay giáo viên.

Từ các tác nhân đã tìm được ở trên, người phát triển hệ thống sẽ tìm ra các use case qua việc xem xét các câu hỏi sau trên mỗi tác nhân:

- Tác nhân đó cần chức năng nào từ hệ thống. Hành động chính của tác nhân này là gì?

- Tác nhân cần phải xem, cập nhật hay lưu trữ thông tin gì trong hệ thống? - Tác nhân có cần thông báo cho hệ thống những sự kiện nào đó hay không?

Những sự kiện như thếđại diện cho những chức năng nào?

- Hệ thống có cần thông báo cho tác nhân khi có thay đổi trong hệ thống hay không?

- Hệ thống cần có những chức năng gì để đơn giản hóa các công việc của tác nhân?

Trong bài toán quản lý thư viện mà chúng ta đang xét, tác nhân bạn đọc, anh ta cần các chức năng liên quan đến tìm kiếm tài liệu, xem thông tin cá nhân, đăng ký mượn và trả sách. Còn tác nhân thủ thư sẽ thực hiện cập nhật các thông tin liên quan đến bạn đọc và các thông tin về tài liệu, thực hiện các giao dịch mượn và trả

sách. Dựa vào đó, ta đã xác định được một số use case như: tìm kiếm tài liệu, cập nhật, cập nhật bạn đọc, cập nhật tài liệu, quán lý mượn sách, quản lý trả sách, xem thông tin cá nhân.

Ngoài ra, use case còn được xác định thông qua các câu hỏi khác như sau: - Ngoài các tác nhân, các chức năng của hệ thống cò có thể được sinh ra bởi

sự kiện nào khác (như sự kiện thời gian, tác động của chức năng khác, …). - Hệ thống cần những thông tin đầu vào đầu ra nào?

Trong bài toán quản lý thư viện, để cập nhật được thông tin, thủ thư phải thông qua việc đăng nhập hệ thống. Hay nói cách khác, sự kiện đăng nhập hệ thống sẽ là

điều kiện cho use case cập nhật. Vậy ta sẽ cần thêm use case cập nhật.

Bước 2: Xác định mối quan hệ và phân rã biểu đồ use case

Trong sơ đồ use case, các dạng quan hệ sẽ được sư dụng trong các trường hợp tương ứng như sau:

- Quan hệ <<include>>: sử dụng để chỉ ra rằng một use case được sử dụng bởi một use case khác.

- Quan hệ mở rộng <<extend>>: sử dụng để chỉ ra rằng một use case được mở rộng từ một use case khác bằng cách thêm vào một chức năng cụ thể. - Quan hệ generalization: biểu thị use case này là tổng quát còn use case kia

là cụ thể hóa của use case đó.

- Quan hệ kết hợp: thường dùng để biểu diễn mối liên hệ giữa actor và các use case (một actor kích hoạt một use case).

Dựa trên các mối quan hệ trên, biểu đồ use case được biểu diễn lại thành dạng phân cấp gọi là phân rã biểu đồ use case. Nguyên tắc phân rã biểu đồ use case như

sau:

- Xác định sơ đồ use case mức tổng quát: từ tập tác nhân và use case đã

được xác định ở bước trước, người phát triển cần tìm ra các chức năng chính của hệ thống. Các chức năng này phải có tính tổng quát, dễ dàng nhìn thấy được trên quan điểm của các tác nhân. Các dạng quan hệ thường dùng

trong sơ đồ use case mức tổng quát là quan hệ kết hợp, quan hệ tổng quát hóa và quan hệ include.

Ví dụ trong bài toán quản lý thư viện, xét trên quan điểm của các tác nhân

bạn đọc, thủ thư, nếu tạm thời chưa xét đến các chức năng mượn và trả

sách thì các chức năng tổng quát của hệ thống là: đăng nhập, cập nhật và

tìm kiếm. Trong các use case này, use case cập nhật “include” chức năng của use case tìm kiếm (Hình 3.1).

Ban doc

Thu thu DangNhap Cap nhat

Timkiem

<<include>>

Hình 3.1: Biểu đồ use case mức tổng quát trong bài toán quản lý thư viện

- Phân rã các use case mức cao: người phát triển tiến hành phân rã các use case tổng quát thành các use case cụ thể hơn sử dụng quan hệ “extend”. Các use case con (mức thấp) được lựa chọn bằng cách thêm vào use case cha một chức năng cụ thể nào đó và thường được mở rộng dựa trên cơ sở sự

chuyển tiếp và phân rã các chức năng của hệ thống.

Ví dụ, trong bài toán quản lý thư viện, use case cập nhật có thểđược phân rã thành cập nhật bạn đọc và cập nhật tài liệu (Hình 3.2)

Hình 3.2: Phân rã use case cập nhật

- Tiếp tục phân rã sơ đồ use case cho đến khi gặp use case ở nút lá. Các use case ở nút lá thường gắn với một chức năng cụ thể trong đó hệ thống thực sự tương tác với các tác nhân (gửi kết quả đến các tác nhân hoặc yêu cầu tác nhân nhập thông tin …). Trong các sơ đồ use case mức 2, nếu còn có use case nào chưa phải là nút lá thì cần tiếp tục được phân rã.

Trong ví dụ về bài toán quản lý thư viện, các use case cập nhật bạn đọc và

cập nhật tài liệuđều có thể tiếp tục phân rã thành các use case con là thêm bạn đọc, thay đổi thông tin bạn đọc và xóa bạn đọc hay thêm tài liệu, thay

đổi thông tin tài liệu và xóa tài liệu. Các use case này đã là nút lá vì nó biểu diễn một chức năng cụ thể của hệ thống trong đó có tương tác giữa tác nhân

Hình 3.3: Phân rã use case Cập nhật bạn đọc

Hình 3.4:Phân rã use case cập nhật tài liệu

- Hoàn thiện biểu đồ use case: người phát triển tiến hành xem xét lại xem tất cả các use case đã được biểu diễn trong biểu đồ use case (ở tất cả các mức) hay chưa. Nếu còn có use case chưa có trong biểu đồ nào, người phát triển phải xem xét xem chức năng mà use case đó đại diện đã được thực hiện bởi các use case khác chưa để bổ sung thêm hoặc loại bỏ use case đó ra khỏi biểu đồ.

Bước 3: Biểu diễn các use case bởi kịch bản (scenario)

Sau khi hoàn thành phân rã biểu đồ use case, công việc tiếp theo của người phát triển hệ thống là biểu diễn các scenario tương ứng với các use case đó. Các scenario được biểu diễn theo mẫu chung như trong Bảng 3.1.

Ý nghĩa

Tên Use case: Tên use case

Tác nhân chính: Tác nhân chính của use case

Mức: Mức của use case trong biểu đồ phân rã Người chịu trách nhiệm: Người chịu trách nhiệm chính trong hoạt động

của use case

Tiền điều kiện: Tiền điều kiện: khi nào use case được kích hoạt.

Đảm bảo tối thiểu: Đảm bảo tối thiểu: đảm bảo trong trường hợp use case thất bại.

Đảm bảo thành công: Đảm bảo thành công: kết quả trong trường hợp use case hoàn thành.

Kích hoạt: Sự kiện tác động kích hoạt use case. Chuỗi sự kiện chính:

1. 2. 3.

Scenario chuẩn (trong trường hợp thành công)

Ngoại lệ:

1.a Ngoại lệ xảy ra ở bước 1

1.a.1 1.a.2

3.a Ngoại lệ xảy ra ở bước 3

3.a.1 3.a.2 ….

Các scenario ngoại lệ tương ứng với các bước trong scenario chuẩn.

Bảng 3.2 biểu diễn scenario cho use case Thêm sách trong bài toán quản lý thư

viện.

Tên use case Thêm sách

Tác nhân chính Thủ thư Mức 3 Người chịu trách nhiệm Người quản lý thư viện Tiền điều kiện Thủ thưđã đăng nhập vào hệ thống.

Đảm bảo tối thiểu Hệ thống loại bỏ các thông tin đã thêm và quay lui lại bước trước.

Đảm bảo thành công Thông tin về sách mới được bổ sung vào CSDL

Kích hoạt Thủ thư chọn chức năng cập nhật sách trong menu.

Chuỗi sự kiện chính:

1. Hệ thống hiển thị form thêm sách và yêu cầu thủ thưđưa vào thông tin sách. 2. Thủ thư nhập thông tin về sách mới và nhấn Submit.

3. Hệ thống kiểm tra thông tin sách và xác nhận thông tin sách hợp lệ

4. Hệ thống nhập thông tin sách mới vào CSDL 5. Hệ thống thông báo đã nhập thành công. 6. Thủ thư thoát khỏi chức năng thêm sách.

Ngoại lệ:

3.a Hệ thống thông báo sách đã có trong CSDL.

3.a.1 Hệ thống hỏi thủ thư có thêm số lượng sách hay không. 3.a.2 Thủ thư thêm số lượng sách

3.a.3 Hệ thống thêm số lượng cho sách đã có 3.a.4 Hệ thống thông báo nhập thành công.

3.b Hệ thống thông báo thông tin sách không hợp lệ

3.b.1 Hệ thống yêu cầu thủ thư nhập lại thông tin. 3.b.2 Thủ thư nhập lại thông tin sách.

Bước 4: Hiệu chỉnh mô hình

Bước này thực hiện kiểm tra lại toàn bộ biểu đồ use case, bổ sung hoặc thay đổi các thông tin nếu cần thiết. Trong bước này, toàn bộ biểu đồ use case cùng các scenario và các tài liệu khác liên quan sẽ được chuyển cho khách hàng xem xét. Nếu khách hàng có điều gì chưa nhất trí, nhóm phát triển sẽ phải sửa đổi lại biểu

đồ use case cho phù hợp. Bước này chỉ kết thúc khi khách hàng và nhóm phát triển hệ thống có được sự thống nhất.