UML建模之用例图（重点讲extend和include关系）

用例图（Use Case Diagram）是整个UML9种图中最基础、最重要的一种图。为什么说它重要呢？因为用例图描述的是待开发系统的功能需求，这些功能需求是UML其它几种视图的依据和基础，其它几种图都要围绕用例图中定义的用例来建模，也可以说其它几种图都是为了实现用例图中的用例而存在的。

那么用例图都有哪几种元素组成呢？

角色（Actor）

角色用一个小人，但这并不代表角色只能是人，而不能是其它的物。角色可以是人、也可以是物。

那么怎样分析一个系统所涉及到的角色呢？下面是几种常用来确定系统角色的方法：

1、直接使用系统的人

2、系统的维护人员

3、从系统被动接受信息的人

4、系统使用的外设

5、需要与此系统相连的其它系统

1-3是人，4、5是物。所以一定不要认为角色只能是人。

用例（Use Case）

用例就是系统的功能需求，就是待开发系统将要完成的功能，所以用例一般都用动词表示

用例的粒度有粗有细，按照用例的粒度可以将其划分为以下几个粒度

1、概述级

此图中用户使用收费系统，“使用收费系统（UseChargeSystem）”就是一个比较粗的概述级的用例（简单的表示了人和系统之间的关系）

2、用户目标级

此图中用户查询余额，“查询余额（QueryRemainCash）”就是一个相对比较具体的功能”，是我们最常用的一种用例粒度

3、子功能级

此图中用户在查询余额和查询使用金额之前都要先登录系统，登录系统（Login）是在完成其他基本用例时必须要执行的一个子过程，这一用例的粒度相对较细。子功能级的用例常用来被其它用例包含（include）、细化（refine）其他用例。

关系：包括角色和用例之间的关系、用例和用例之间的关系、角色和角色之间的关系

角色和用例之间的关系通常为关联（表示某一角色和某一用例有关系）：

角色和角色之间的关系通常为继承：

角色Administrator继承了角色User，那么Administrator也就具有QueryRemainCash和QueryUseCash的权限了。继承的最大好处就是实现复用，同使用角色之间的继承关系，可以大大减少角色和用例之间的“连线”。

用例和用例之间的关系就比较复杂了，下面我为大家一一介绍：

一、包含关系（include）：

上面在讲用例粒度时讲到的查询余额（QueryRemainCash）和登录（Login）之间的关系就是包含关系

那么什么是包含关系呢？是不是就像大家想的那样，一个大用例划分为几个小用例，大的包含小的呢？答案是：不是。下面我为大家具体讲一下包含关系。

包含关系用一个虚箭头另加版型（stereotype）《include》表示，从包含用例指向被包含用例，如上图所示

包含关系可以基于以下理由：

1、从基本用例中分解出这样的行为：它对于了解基本用例的主要目的并不是必须的，但是它必须在执行基本用例前先执行，只有它的结果才是比较重要的。如上图所示：对于用户来说，他在了解系统的功能时，“查询余额”是主要的，对于登录，只有它的结果才是重要的，但是用户在查询余额前必须先登录。

2、分解出两个或更多用例所共有的行为，这样可以实现用例的复用，简化用例图。如上图所示："查询余额"和“查询消费金额”都能抽出一个“登录”用例。

举一个大家最常见的例子：你去银行办业务，无论你办什么业务，都需要你输入账号的密码。假如有人问你：你去银行干什么呀？你的回答可能是取钱，但是绝对没有人回答我去银行输密码和取钱。因为输入密码对于用户了解基本用例的目的不是必须的，只有输入密码的结果才是重要的（但它是取钱时必须执行的步骤），所以取钱和输入密码之间就是包含关系

二、扩展关系（extend）

扩展关系用一个虚箭头外加版型《extend》表示，由扩展用例指向被扩展用例

扩展关系可以基于以下理由：

1、表明用例的某一部分是可选的系统行为，这样就可以将用例图中的可选行为和必选行为分开。

2、表明只在特定条件下才执行的特定分支用例

3、表明多个基本用例中都有可能触发的某个可选用例

extend关系和include关系最明显的区别就是：扩展用例是可选的，包含用例是必选的，如上图所示：手机用户在用自动缴费机充值之后，可以打印小票，也可以不打印，这完全取决于用户的意愿，并不是必须要执行的。

三、实现关系（realize）

大家可能很少听说在用例模型中使用realize关系，用例模型中实现关系用于连接用例和用例实现，说明基本用例的一个实现方式。

实现在用例模型中的含义是：基本用例描述了一个业务目标，但是该业务目标有多种实现途径，每一种实现途径都可以用一个实现用例来表示。这样实现用例和基本用例之间就构成了实现关系。

用例图中的实现关系和类图中的实现关系一样，这里不再赘述。

写到这里，用例图就讲完了，以后我会出关于UML中其它几种图的文章，希望大家多多关注。最后希望此文能对大家有所帮助。

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