ユースケース図 |統一モデリング言語 (UML)

ユースケース図はシステム設計において重要なツールであり、ユーザーがシステムとどのように対話するかを視覚的に表現します。これは、ユーザーの観点からシステムの機能要件を理解するための青写真として機能し、関係者間のコミュニケーションを助け、開発プロセスをガイドします。

ユースケース図-

ユースケース図の重要なトピック

UML のユースケース図とは何ですか?
ユースケース図の表記法
ユースケース図の関係
UML でユースケース図を描くにはどうすればよいですか?
一般的なユースケース図のツールとプラットフォームとは何ですか?
ユースケース図を作成する際のよくある間違いと落とし穴は何ですか?
ユースケース図のベストプラクティスとは何でしょうか?
ユースケース図の目的と利点は何ですか?

1. UML のユースケース図とは何ですか?

ユースケース図は、特定の目標を達成するためにアクター (ユーザーまたは外部システム) と検討中のシステムの間の対話を表す、統一モデリング言語 (UML) 図の一種です。ユーザーがシステムと対話できるさまざまな方法を示すことで、システムの機能の概要を示します。

2. ユースケース図の表記

UML 表記は、ソフトウェア開発者、設計者、その他の関係者がシステム設計、アーキテクチャ、および動作を一貫したわかりやすい方法で伝達および文書化できるようにする視覚的な言語を提供します。

1.1.俳優

アクターは、システムと対話する外部エンティティです。これらには、ユーザー、他のシステム、またはハードウェアデバイスが含まれる場合があります。ユースケース図のコンテキストでは、アクターはユースケースを開始し、結果を受け取ります。システム動作を正確にモデル化するには、アクターを適切に特定し、理解することが重要です。

1.2.使用例

ユースケースは劇中のシーンのようなものです。これらは、システムが実行できる特定のことを表します。オンラインショッピングシステムでは、使用例としては、注文、配達の追跡、製品情報の更新などが考えられます。ユースケースは楕円で表されます。

1.3.システム境界

システム境界は、モデル化しているシステムの範囲または制限を視覚的に表現したものです。システムの内側と外側を定義します。境界は、システムの一部である要素とシステムの外部にある要素とを明確に区別するのに役立ちます。システム境界は通常、システムのすべてのユースケースを囲む長方形のボックスで表されます。

システム境界の目的:

範囲の定義: これはシステムの境界を明確に示し、どのコンポーネントがシステムの内部にあり、どのコンポーネントがシステムと対話する外部のアクターまたはエンティティであるかを示します。
関連性を重視: システムの範囲を描写することにより、図は外部エンティティに関する不必要な詳細を省き、システムによって提供される重要な機能を示すことに重点を置くことができます。

3. ユースケース図の関係

ユースケース図では、アクターとユースケース間の相互作用を描写する上で関係が重要な役割を果たします。これらの関係により、システムの機能とそのさまざまなシナリオの包括的なビューが提供されます。主要なタイプの関係を詳しく調べ、その使用法を示す例を検討してみましょう。

3.1.協会関係

のアソシエーション関係は、アクターとユースケースの間の通信または対話を表します。アクターとユースケースを結ぶ線で表されます。この関係は、アクターがユースケースで記述された機能に関与していることを意味します。

例：オンラインバンキングシステム

俳優： お客様
使用事例： 資金の移動
協会： 顧客アクターを資金移動のユースケースに接続する線。資金移動プロセスへの顧客の関与を示します。

3.2.関係を含める

インクルード関係は、ユースケースに別のユースケースの機能が含まれていることを示します。これは、含まれるユースケースから含まれるユースケースを指す破線の矢印で示されます。この関係により、モジュール式で再利用可能な設計が促進されます。

例: ソーシャルメディアへの投稿

使用例: 投稿の作成、画像の追加
関係を含める: Compose Post のユースケースには、画像の追加の機能が含まれています。したがって、投稿の作成には画像を追加するアクションが含まれます。

3.3.関係を広げる

拡張関係は、特定の条件下でユースケースを別のユースケースによって拡張できることを示します。これは、キーワード extend を含む破線の矢印で表されます。この関係は、オプションまたは例外的な動作を処理する場合に役立ちます。

例: 航空券予約システム

使用例: フライトの予約、座席の選択
関係を拡大する: ユーザーが特定の座席を選択したい場合、Select Seat ユースケースは Book Flight ユースケースを拡張できますが、これはオプションのステップです。

3.4.一般化関係

一般化関係は、2 つのユースケース間に is-a 接続を確立し、1 つのユースケースが別のユースケースの特殊化されたバージョンであることを示します。これは、特殊なユースケースから一般的なユースケースへ向かう矢印で表されます。

例：車両レンタルシステム

使用例: レンタカー・レンタサイクル
一般化関係: Rent Car と Rent Bike はどちらも、一般的な使用例である Rent Vehicle の特殊バージョンです。

4. UML でユースケース図を描くにはどうすればよいですか?

ステップ 1: アクターを特定する

誰が、または何がシステムと対話するかを決定します。これらはあなたの俳優です。それらは、ユーザー、他のシステム、または外部エンティティである可能性があります。

ステップ 2: ユースケースを特定する

システムが実行する必要がある主な機能またはアクションを特定します。これらはあなたのユースケースです。各ユースケースは、特定の機能部分を表す必要があります。

ステップ 3: アクターとユースケースを接続する

アクターと、アクターが関与するユースケースとの間に線 (関連付け) を描きます。これは、アクターとシステムの間の相互作用を表します。

ステップ 4: システム境界を追加する

アクターとユースケースの周囲にボックスを描画して、システム境界を表します。これにより、システムの範囲が定義されます。

ステップ 5: 関係を定義する

特定のユースケースが関連している場合、またはあるユースケースが別のユースケースの拡張である場合、これらの関係を適切な表記法で示すことができます。

ステップ 6: レビューと改良

一歩下がって図を確認してください。システム内の相互作用と関係が正確に表現されていることを確認してください。必要に応じて調整します。

ステップ 7: 検証する

ユースケース図を関係者と共有し、フィードバックを収集します。システムの機能についての理解と一致していることを確認してください。

オンラインショッピングシステムを利用してユースケース図を描く方法を理解しましょう。

1. 俳優:

お客様
管理者

2. 使用例:

製品を閲覧する
カートに追加
チェックアウト
在庫の管理 (管理者)

3. 関係:

顧客は製品を閲覧し、カートに追加し、チェックアウトを完了できます。
管理者は在庫を管理できます。

以下は、オンラインショッピングシステムのユースケース図です。

5. 一般的なユースケース図のツールとプラットフォームとは何ですか?

ユースケース図の作成と設計には、いくつかのツールとプラットフォームが利用できます。これらのツールは、図の作成プロセスを簡素化し、チームメンバー間のコラボレーションを促進し、全体の効率を向上させる機能を提供します。以下に、一般的なユースケース図のツールとプラットフォームをいくつか示します。

6.1.ルシッドチャート

クラウドベースの共同プラットフォーム。
直感的なドラッグアンドドロップインターフェイス。
リアルタイムのコラボレーションとコメント。
さまざまな種類の図のテンプレート。
Jira や Confluence などの他のツールとの統合。

6.2.描画.io

無料のオープンソース図作成ツール。
オフラインで動作し、Google Drive、Dropboxなどと統合できます。
ユースケース図を含む幅広い種類の図を提供します。
カスタマイズ可能な形状とテーマ。

6.3. Microsoft Visio

Microsoft Office スイートの一部。
ユースケース図を含むさまざまな種類の図をサポートします。
Microsoft 365 との統合による共同編集。
豊富な形状ライブラリとテンプレート。

6.4.スマートドロー

ユーザーフレンドリーな作図ツール。
ユースケース図など、さまざまな種類の図のテンプレート。
Microsoft OfficeおよびGoogle Workspaceとの統合。
自動フォーマットおよび位置調整機能。

6.5.プラントUML

UML 図を作成するためのオープンソースツール。
図を指定するためのテキストベースの構文。
さまざまなテキストエディターや IDE と統合します。
バージョン管理システムを使用した共同作業をサポートします。

6. ユースケース図を作成する際のよくある間違いや落とし穴は何ですか?

よくある間違いを回避することで、ユースケース図の正確さと有効性が保証されます。それぞれの間違いの重要なポイントは次のとおりです。

対称的な差

6.1.過度の複雑さ:

間違い： 図に過剰な詳細を含めます。
インパクト： 関係者を混乱させ、理解を複雑にします。
防止： 重要なユースケースに焦点を当て、適切なレベルの抽象化を維持します。

6.3.曖昧な関係:

間違い： アクターとユースケース間の関係が不明確。
インパクト： システムの相互作用の誤解を引き起こします。
防止： 適切な表記法で関係を明確に定義し、ラベルを付けます。

6.3.一貫性のない命名規則:

間違い： アクターとユースケースの命名に一貫性がない。
インパクト： 混乱を引き起こし、コミュニケーションを妨げます。
防止： 一貫した命名規則を確立し、これに準拠します。

6.4.一般化の誤用:

間違い： 一般化関係の誤った使用。
インパクト： ユースケースまたはアクター間の関係の誤った表現。
防止： 専門化関係を表すために正確な使用法を確保してください。

6.5.システム境界を見落とす:

間違い： システムの境界を明確に定義していません。
インパクト： システムの範囲を理解することが困難になります。
防止： 関連するアクターとユースケースをシステム境界内に明確に囲みます。

6.6.反復の欠如:

間違い： 図を静的な成果物として扱う。
インパクト： 古くなり、システムの現在の状態を反映していない可能性があります。
防止： 反復的なアプローチを使用し、システムの進化に応じて図を更新します。

7. ユースケース図のベストプラクティスとは何ですか?

効果的で明確なユースケース図を作成することは、システムの機能と相互作用を伝えるために非常に重要です。従うべきベストプラクティスをいくつか示します。

7.1 シンプルさを保つ:

高度な機能に焦点を当てる: 不必要な詳細を避け、システムの主要な機能を表現することに集中します。
簡潔な言葉を使用してください: 読みやすさを高めるために、ユースケース名とアクター名には明確で簡潔な言語を使用してください。

7.2 一貫性:

命名規則： 図全体でユースケースとアクターの一貫した命名規則を維持します。これにより、明確さが促進され、混乱が回避されます。
フォーマットの一貫性: プロフェッショナルな外観を維持するために、楕円形 (ユースケース)、棒人間 (アクター)、線などの要素の一貫した形式を維持します。

7.3.整理して揃える:

論理グループ化: ユースケースを論理グループに編成して、システム内のさまざまなモジュールまたはサブシステムを表します。
配置: 要素の適切な配置を維持して、図を視覚的に魅力的で理解しやすいものにします。

7.4.適切な表記法を使用してください:

一貫したシンボル: 理解を確実にするために、アクター (棒線図)、ユースケース (楕円)、および関係の標準的な記号に従ってください。
適切な線種: 適切な線種を使用して、関連付け、包含、拡張、汎化関係を明確に区別します。

7.5。レビューと反復:

フィードバックループ： 関係者とともに図を定期的に確認して、正確さと完全性を確認します。
反復プロセス： 反復プロセスを使用し、システムが進化するか、より多くの情報が利用可能になるにつれて図を更新します。

これらのベストプラクティスに従うことで、システムの重要な側面を効果的に伝えるユースケース図を作成し、関係者間の共通理解を促進し、開発プロセスを促進できます。

8. ユースケース図の目的と利点は何ですか?

ユースケース図は、システム開発プロセス全体を通じて多くの利点をもたらします。ユースケース図を使用する主な利点は次のとおりです。

システム機能の視覚化:
- ユースケース図は、システムの機能と外部エンティティとの相互作用を視覚的に表現します。
- この視覚化は、技術者以外の関係者を含む関係者がシステムの高レベルの動作を理解するのに役立ちます。
コミュニケーション：
- ユースケース図は強力なコミュニケーションツールとして機能し、関係者、開発者、デザイナー間の議論を促進します。
- これらは、システム要件について話し合うための共通言語を提供し、多様なチームメンバー間での共通理解を確保します。
要件分析:
- 要件分析フェーズでは、ユースケース図はユーザー要件の特定、明確化、文書化に役立ちます。
- ユーザーがシステムと対話するさまざまな方法を記録し、システム機能の包括的な理解を助けます。
ユーザーの目標に焦点を当てる:
- ユースケース図はユーザーの目標とシナリオを中心とし、外部エンティティ (アクター) の視点を強調します。
- ユーザーとの対話に重点を置いているため、システムはユーザーのニーズと期待に応えるように設計されています。
システムデザイン：
- システム設計段階では、ユースケース図は、ユーザー (アクター) がシステムとどのように対話するかを設計するのに役立ちます。
- これらはユーザーインターフェイスの計画に貢献し、システム機能の整理に役立ちます。
テストと検証:
- ユースケース図は、テストケースを導き出し、システムの動作を検証するのに役立ちます。
- テスターは、この図を使用して、代替パスや例外パスを含むすべての考えられるシナリオがテスト中に考慮されていることを確認できます。

9. 結論

結論として、UML のユースケース図は、システム内の機能要件と相互作用を取得して視覚化するための強力なツールとして機能します。この図は、アクター、ユースケース、およびそれらの関係を明確かつ簡潔な方法で表すことにより、システムの動作の高レベルの概要を提供します。