Die Kraft von Use Cases enthüllen: Von der Identifikation bis zur Modellierung

Einführung

Im Bereich der Softwareentwicklung und Systemanalyse ist eine der entscheidenden Schritte bei der Erstellung erfolgreicher Anwendungen die Identifikation und Modellierung von Use Cases. Ein Use Case ist im Wesentlichen eine Beschreibung, wie ein System oder eine Anwendung auf eine spezifische Benutzeranforderung reagiert. Diese Use Cases dienen als Bauplan für die Gestaltung und Entwicklung von Systemen, die die Bedürfnisse der Benutzer effizient erfüllen. In diesem Artikel werden wir uns mit dem Prozess der Identifikation von Use Cases, ihrer Ausarbeitung mit Vorlagen und ihrer Modellierung mittels Sequenzdiagrammen beschäftigen.

Kandidat-Use Cases identifizieren

Bevor Sie sich mit dem Prozess der Ausarbeitung und Modellierung von Use Cases beschäftigen, ist es unerlässlich, die Kandidat-Use Cases für Ihr Projekt zu identifizieren. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen, darunter:

1. Benutzerinterviews: Sprechen Sie mit den Endbenutzern und Stakeholdern, um ihre Anforderungen und Erwartungen zu verstehen. Dies kann Ihnen helfen, potenzielle Use Cases zu entdecken.
2. Dokumentenüberprüfung: Analysieren Sie bestehende Dokumente, wie Projektanforderungen, Geschäftsprozesse und Benutzerstories, um potenzielle Use Cases zu identifizieren.
3. Brainstorming-Sitzungen: Führen Sie Brainstorming-Sitzungen mit Ihrem Team durch, um Use Cases auf Basis ihres Fachwissens und ihrer Expertise zu identifizieren.
4. Marktforschung: Untersuchen Sie ähnliche Systeme oder Anwendungen, um verbreitete Funktionen und Merkmale zu verstehen, was zur Identifikation relevanter Use Cases führen kann.

Sobald Sie eine Liste von Kandidat-Use Cases haben, ist der nächste Schritt, jeden einzelnen ausführlich zu bearbeiten.

Use Cases ausarbeiten

Die Ausarbeitung von Use Cases beinhaltet die Erstellung detaillierter Beschreibungen für jeden identifizierten Use Case. Dazu verwenden Sie eine strukturierte Vorlage, die typischerweise die folgenden Komponenten enthält:

1. Use Case-Name: Geben Sie dem Use Case einen klaren und beschreibenden Namen, der seinen Zweck widerspiegelt.
2. Beschreibung: Geben Sie eine kurze Übersicht über den Use Case, erklären Sie, was er erreicht.
3. Aktoren: Identifizieren und listen Sie die am Use Case beteiligten Akteure auf, wie Benutzer, externe Systeme oder andere Entitäten.
4. Voraussetzungen: Geben Sie an, welche Bedingungen erfüllt sein müssen, bevor der Use Case ausgeführt werden kann.
5. Ablauf der Ereignisse: Beschreiben Sie die Hauptschritte des Use Cases schrittweise. Dies sollte sowohl den grundlegenden Ablauf der Ereignisse als auch mögliche alternative oder außergewöhnliche Abläufe umfassen.
6. Nachbedingungen: Erklären Sie das erwartete Ergebnis oder den Zustand des Systems nach Abschluss des Use Cases.
7. Ausnahmen: Dokumentieren Sie alle außergewöhnlichen Szenarien oder Fehlerbehandlungsverfahren.
8. Priorität: Weisen Sie dem Anwendungsfall eine Priorität zu, um dessen Bedeutung im Gesamtsystem anzugeben.

Modellierung von Anwendungsfallszenarien mit Sequenzdiagrammen

Nach der Ausarbeitung jedes Anwendungsfalls ist der nächste Schritt, Sequenzdiagramme zu erstellen, die die Interaktionen zwischen Akteuren und dem System visuell darstellen. Sequenzdiagramme helfen dabei, das dynamische Verhalten des Systems während der Ausführung eines bestimmten Anwendungsfalls zu verstehen.

Hier ist der Prozess der Erstellung von Sequenzdiagrammen für Anwendungsfälle:

1. Akteure und Systemkomponenten identifizieren: Beginnen Sie damit, die am Anwendungsfall beteiligten Akteure und die wichtigsten Systemkomponenten zu identifizieren, die an der Szenario teilnehmen werden.
2. Lebenslinien definieren: Erstellen Sie Lebenslinien für jeden am Sequenzdiagramm beteiligten Akteur und jede Systemkomponente. Lebenslinien stellen die Objekte oder Entitäten dar, die in der Szenario interagieren.
3. Nachrichtenfluss bestimmen: Definieren Sie die zwischen Akteuren und Systemkomponenten ausgetauschten Nachrichten. Nachrichten stellen Aktionen oder Methodenaufrufe dar, die während der Ausführung des Anwendungsfalls auftreten.
4. Nachrichten chronologisch anordnen: Ordnen Sie die Nachrichten im Sequenzdiagramm in der Reihenfolge ihres Auftretens an, um den chronologischen Ablauf der Szenario anzuzeigen.
5. Bedingungen und Schleifen einbeziehen: Wenn der Anwendungsfall Bedingungen oder Schleifen beinhaltet, integrieren Sie diese in das Sequenzdiagramm, um verzweigte und wiederholte Verhaltensweisen darzustellen.
6. Analysieren und verfeinern: Überprüfen Sie das Sequenzdiagramm, um sicherzustellen, dass es das Verhalten des Anwendungsfalls genau darstellt. Führen Sie bei Bedarf Verbesserungen basierend auf Rückmeldungen und Tests durch.

Beispiel: Modellierung des Online-Essenbestellens mit Anwendungsfällen und Sequenzdiagrammen

Problemstellung: Online-Essenbestellsystem

Stellen Sie sich vor, Sie müssten ein Online-Essenbestellsystem für eine bekannte Restaurantkette entwerfen. Das Restaurant möchte seine Kundenbasis erweitern, indem es Nutzern erlaubt, Bestellungen für Lieferung oder Abholung über eine Mobile-App und eine Website aufzugeben. Sie haben mehrere Funktionen identifiziert, die in das System integriert werden sollen. Lassen Sie uns gemeinsam den Prozess der Identifizierung eines Kandidaten-Anwendungsfalls, seiner Ausarbeitung mit einem Anwendungsfall-Vorlage und seiner Modellierung mit einem Sequenzdiagramm erkunden.

Kandidaten-Anwendungsfall: Essen bestellen

Anwendungsfall-Vorlage:

1. Anwendungsfall-Name: Essen bestellen
2. Beschreibung: Dieser Anwendungsfall ermöglicht registrierten Nutzern, Essensbestellungen für Lieferung oder Abholung aus dem Menü des Restaurants aufzugeben.
3. Akteure:
   • Primärer Akteur: Registrierter Nutzer
   • Sekundäre Akteure: Restaurantpersonal, Zahlungsgateway
4. Voraussetzungen:
   • Der Benutzer muss in ihrem Konto angemeldet sein.
   • Der Benutzer hat Artikel aus dem Menü ausgewählt.
5. Ablauf der Ereignisse:
   • Der Benutzer wählt Artikel aus dem Menü aus und fügt sie in ihren Warenkorb hinzu.
   • Der Benutzer legt Lieferung oder Abholung fest und gibt die erforderlichen Angaben an.
   • Das System berechnet die Gesamtbestellsumme.
   • Der Benutzer geht zum Zahlungsschritt weiter.
   • Das System kommuniziert mit dem Zahlungsgateway, um die Zahlung zu verarbeiten.
   • Wenn die Zahlung erfolgreich ist, generiert das System eine Bestätigung der Bestellung.
   • Das Restaurantpersonal erhält die Bestellung und bereitet sie vor.
   • Der Benutzer erhält Benachrichtigungen zum Bestellstatus (z. B. „Bestellung bestätigt“, „Auf dem Weg zur Lieferung“).
   • Der Benutzer erhält die Bestellung.
6. Nachbedingungen:
   • Der Benutzer hat erfolgreich eine Bestellung aufgegeben, und das Restaurantpersonal wurde benachrichtigt.
7. Ausnahmen:
   • Zahlung fehlgeschlagen: Das System informiert den Benutzer über die fehlgeschlagene Zahlung und fordert eine Wiederholung an.
   • Das Restaurant kann die Bestellung nicht erfüllen: Das System informiert den Benutzer, dass die Bestellung nicht erfüllt werden kann, und bietet alternative Optionen an.
   • Technische Probleme: Das System sendet Fehlerbenachrichtigungen sowohl an den Benutzer als auch an das Restaurantpersonal.

Modellierung von Anwendungsszenarien mit Sequenzdiagrammen:

Erstellen wir nun ein Sequenzdiagramm, um die Interaktionen zwischen Akteuren und Systemkomponenten während des Anwendungsszenarios „Eine Essensbestellung aufgeben“ zu visualisieren.

• Lebenslinien:
  • Benutzer
  • System
  • Zahlungsgateway
  • Restaurantpersonal
• Nachrichtenfluss:
  1. Der Benutzer wählt Artikel aus dem Menü aus und fügt sie in den Warenkorb hinzu.
  2. Der Benutzer legt Liefer- oder Abholung und gibt Details an.
  3. Der Benutzer startet die Zahlung.
  4. Das System berechnet die Gesamtsumme und kommuniziert mit dem Zahlungsgateway.
  5. Das Zahlungsgateway verarbeitet die Zahlung und bestätigt sie.
  6. Das System generiert eine Bestellbestätigung.
  7. Das Restaurantpersonal wird über die Bestellung informiert.
  8. Das Restaurantpersonal bereitet die Bestellung vor.
  9. Der Benutzer erhält Benachrichtigungen zum Bestellstatus.
  10. Der Benutzer erhält die Bestellung.
• Bedingungen und Schleifen:
  • Wenn die Zahlung fehlschlägt (Nachricht 5a), sendet das System eine Nachricht an den Benutzer, um eine erneute Zahlung zu versuchen.
  • Wenn das Restaurant die Bestellung nicht erfüllen kann (Nachricht 7a), informiert das System den Benutzer und bietet Alternativen an.

Dieses Sequenzdiagramm stellt visuell den dynamischen Ablauf der Interaktionen zwischen Akteuren und Systemkomponenten während des Anwendungsfalls „Eine Essensbestellung aufgeben“ dar und sorgt für ein klares Verständnis des Prozesses und fördert die effektive Kommunikation unter den Projektbeteiligten.

Fazit

Die Identifizierung und Modellierung von Anwendungsfällen sind entscheidende Schritte im Softwareentwicklungsprozess, die sicherstellen, dass Systeme und Anwendungen die Anforderungen der Benutzer effektiv erfüllen. Durch die Anwendung eines strukturierten Ansatzes – von der Identifizierung potenzieller Anwendungsfälle über deren Ausarbeitung mit Vorlagen bis hin zur Erstellung von Sequenzdiagrammen – können Entwickler ein klares Verständnis des Systemverhaltens erlangen und die effektive Kommunikation unter den Projektbeteiligten fördern. Dieser Prozess führt letztendlich zum erfolgreichen Design und der Entwicklung von Software, die die Bedürfnisse und Erwartungen der Benutzer erfüllt.