使用案例圖（Use Case Diagram）

📝 什麼是使用案例圖？

使用案例圖從使用者的角度描述系統的功能需求，展示「誰」可以做「什麼」。它是需求分析階段最重要的工具之一。

🎯 用途

• 需求收集：與客戶溝通系統功能
• 系統範圍界定：明確系統邊界
• 使用者互動：識別使用者和系統的互動點
• 功能規劃：作為開發的功能清單

🏗️ 使用案例圖的基本元素

1. 參與者（Actor）

定義：與系統互動的外部實體（人、其他系統、硬體等）

表示法：火柴人符號或方框(「方框」通常用於非人類/系統參與者)

 ┌─────┐
 │使用者│  ← 人類參與者
 └─────┘

 ┌─────────┐
 │外部系統 │  ← 系統參與者
 └─────────┘

類型：

• 主要參與者：主動發起使用案例的角色
• 次要參與者：被動回應的角色（如外部系統）

2. 使用案例（Use Case）

定義：系統提供的一個功能或服務

表示法：橢圓形，內含功能名稱

╭─────────────────╮
│  使用案例名稱    │
╰─────────────────╯

命名原則：

• 使用動詞短語
• 從使用者角度描述
• 清晰明確

✅ 好的命名：「查詢訂單」、「更新個人資料」、「產生報表」
❌ 不好的命名：「訂單」、「資料」、「系統處理」

3. 系統邊界（System Boundary）

定義：界定系統的範圍

表示法：矩形框，框內是系統提供的功能

┌──────────────────────┐
│   系統名稱           │
│  ○ 功能1             │
│  ○ 功能2             │
│                      │
└──────────────────────┘

🔗 使用案例圖的關係類型

1. 關聯（Association）

符號：實線

意義：參與者與使用案例之間的互動

 ┌─────┐
 │使用者│────────>○ 登入系統
 └─────┘

2. 包含（Include）

符號：虛線 + <<include>>

意義：基礎使用案例必定會執行的子功能

使用時機：

• 提取共同的功能
• 避免重複描述
• 必定會執行的步驟

  ○ 結帳
     │
     │ <<include>>
     ▽
  ○ 驗證登入狀態

範例：結帳功能必定要先驗證使用者是否已登入。

3. 擴展（Extend）

符號：虛線 + <<extend>>

意義：基礎使用案例的可選額外功能

使用時機：

• 描述例外情況
• 可選的流程
• 條件性執行的功能

  ○ 結帳
     △
     │ <<extend>>
     │
  ○ 使用優惠券

範例：結帳時，使用者「可以選擇」使用優惠券，也可以不使用。

4. 一般化（Generalization）

符號：實線三角箭頭

意義：繼承關係，表示特殊化

用於參與者：

     ┌─────┐
     │使用者│
     └─────┘
        △
   ┌────┴────┐
   │         │
┌─────┐  ┌─────┐
│會員 │  │訪客 │
└─────┘  └─────┘

用於使用案例：

     ○ 付款
        △
   ┌────┴────┐
   │         │
○ 信用卡   ○ 行動支付
  付款       付款

🛒 實戰範例：線上購物系統

系統需求

設計一個線上購物平台，需要支援以下功能：

會員功能：

• 瀏覽商品
• 加入購物車
• 結帳（包含選擇配送、付款）
• 使用優惠券（可選）
• 查看訂單歷史

管理員功能：

• 管理商品（新增、修改、刪除）
• 查看所有訂單
• 管理會員

系統功能：

• 發送確認郵件（自動）
• 通知庫存系統（自動）

UML 使用案例圖

                        ┌────────────────────────────────┐
                        │      線上購物系統               │
                        │                                │
     ┌─────┐            │  ○ 瀏覽商品                     │
     │顧客 │───────────>│                                │
     └─────┘            │  ○ 加入購物車                   │
        │               │                                │
        │               │  ○ 結帳                         │
        │               │       △                        │
        └──────────────>│       │ <<include>>            │
                        │       │                        │
                        │  ○ 選擇配送方式                 │
                        │       △                        │
                        │       │ <<include>>            │
                        │       │                        │
                        │  ○ 付款                        │
                        │       │                        │
                        │       │ <<extend>>             │
                        │       ▽                        │
                        │  ○ 使用優惠券                   │
                        │                                │
        ┌──────────────>│  ○ 查看訂單歷史                 │
        │               │                                │
        │               │  ○ 管理商品                     │
        │               │                                │
     ┌─────────┐        │  ○ 管理會員                     │
     │管理員   │        │                                 │
     └─────────┘        │  ○ 查看所有訂單                 │
        │               │                                │
        └──────────────>│                                │
                        │                                │
                        │  ○ 發送確認郵件 ─────────────────┤
                        │       △                        │
                        │       │ <<include>>            │
     ┌──────────┐       │       │                        │
     │郵件系統  │<──────┤  ○ 結帳                         │
     └──────────┘       │                                │
                        │                                │
     ┌──────────┐       │  ○ 更新庫存 ────────────────────┤
     │庫存系統  │<──────┤       △                        │
     └──────────┘       │       │ <<include>>            │
                        │       │                        │
                        │  ○ 結帳                        │
                        │                                │
                        └────────────────────────────────┘

📋 使用案例描述文件

使用案例圖只是視覺化的概覽，每個使用案例都應該有詳細的文字描述。

使用案例：結帳

主要流程：

1. 顧客選擇「結帳」
2. 系統顯示購物車內容和總金額
3. 系統驗證顧客登入狀態（包含：驗證登入）
4. 系統要求顧客選擇配送地址（包含：選擇配送方式）
5. 系統要求顧客選擇付款方式（包含：付款）
6. 顧客確認訂單
7. 系統建立訂單
8. 系統更新庫存（包含：通知庫存系統）
9. 系統發送確認郵件（包含：發送確認郵件）
10. 系統顯示訂單編號和感謝訊息

替代流程：

• 3a. 顧客未登入

  • 3a1. 系統導向登入頁面
  • 3a2. 顧客登入後回到結帳流程

• 4a. 顧客沒有儲存的地址

  • 4a1. 系統要求輸入新地址
  • 4a2. 顧客輸入並儲存地址
  • 4a3. 繼續結帳流程

• 5a. 顧客選擇使用優惠券（擴展：使用優惠券）

  • 5a1. 系統驗證優惠券有效性
  • 5a2. 系統更新總金額
  • 5a3. 繼續付款流程

• 5b. 付款失敗

  • 5b1. 系統顯示錯誤訊息
  • 5b2. 顧客重新選擇付款方式

例外流程：

• E1. 商品庫存不足

  • 系統顯示庫存不足訊息
  • 系統要求顧客修改數量或移除商品
  • 結帳流程中止

• E2. 系統錯誤

  • 系統記錄錯誤日誌
  • 系統顯示錯誤訊息給顧客
  • 結帳流程中止

特殊需求：

• 效能：結帳流程應在 3 秒內完成
• 安全：付款資訊必須加密傳輸
• 可用性：介面應符合無障礙網頁標準

🎓 最佳實踐

使用案例圖

✅ 好的做法：

1. 從使用者角度命名
2. 一個使用案例代表一個完整的功能
3. 適當使用 include 和 extend，避免過度複雜
4. 為重要的使用案例撰寫詳細描述

❌ 避免的錯誤：

1. 使用案例太細（如「按下按鈕」）
2. 使用案例太粗（如「使用系統」）
3. 過度使用 include 和 extend
4. 把實作細節放入使用案例圖