UML - Diagramas de Casos de
Utilização (Use Case Diagrams)
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Objectivo

Um diagrama de casos de utilização de um sistema mostra actores
(tipos de utilizadores), casos de utilização e relações entre eles
• Fundamental acompanhar de descrições textuais de casos de utilização

Permite:
• mostrar para que serve o sistema (a utilidade do sistema), ignorando
a forma como está organizado internamente
• especificar o contexto do sistema
- com quem interage (actores) e com que finalidade (casos de utilização)
• capturar os requisitos funcionais do sistema
- casos de utilização são funcionalidades do sistema vistas pelos utilizadores


Pode referir-se a um sistema de software, um sistema de negócio
ou organização, um equipamento, uma classe, etc.
É elaborado por analistas e especialista de domínio nos primeiros
estágios do desenvolvimento
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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As três perspectivas de um sistema

Casos de utilização
• para que serve o sistema (utilidade)
• num vídeo-gravador: reproduzir cassete, gravar cassete
• nem sempre evidente a partir da observação do interface!
• um caso de utilização engloba uma sequência de interacções com elementos
da interface, para atingir resultado útil (produto ou serviço) para o utilizador!

Interface
• sistema como caixa preta
• o que é visível na fronteira do sistema (estrutura e funcionamento)
• num vídeo-gravador: teclas, visor, abertura para cassete, tomadas

Implementação
• sistema como caixa branca
• acrescenta o que está escondido (estrutura e funcionamento)
• num vídeo-gravador: motor, cabeças de gravação, sintonizador, ...
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Exemplo 1: Telemóvel
(equipamento)
nome do sistema
Telemóvel
fronteira do
sistema
Efectuar chamada
actor
Rede
Utilizador
associação de
comunicação entre
actor e caso de
utilização
Receber chamada
caso de utilização
Usar a agenda
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Exemplo 2: Restaurante (negócio)
Restaurante
Servir almoço
Cliente
casos de utilização primários
- servem directamente clientes
Servir jantar
Comprar bens
Fornecedor
- utilizador ou utilizado?
- o que importa é que interage com o sistema!
caso de utilização secundário
- não serve directamente clientes
- envolve interacção com o
exterior
- serve casos de utilização
primários
- tem valor para o fornecedor
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Exemplo 3: Aplicação de Gestão
de Restaurantes (software)
Aplicação de Gestão de Restaurantes
Registar pedido
Cozinheiro
Empregado
de mesa
Emitir factura
A mesma coisa para o sistema de informação do restaurante (hardware+software)!
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Actores

ou
Cliente
Actor = papel (role)
«actor»
Cliente
• Um actor em relação a um sistema é um papel que alguém ou alguma
coisa do ambiente envolvente desempenha quando interage com o
sistema

Actor = classe
• classes são frequentemente usadas para modelar papéis que objectos individuais
podem desempenhar

Actor = tipo de utilizador (em sentido lato)
• pode ser uma pessoa ou outro sistema
• pode utilizar ou ser utilizado, o que interessa é que interage com o sistema

Actor  recurso do sistema
• recursos são pessoas, máquinas, etc. que pertencem ao sistema e que são
usados para levar a cabo tarefas dentro do sistema

Actor  indivíduo
• o mesmo indivíduo pode interagir com o sistema em vários papéis (como
cliente, como fornecedor, etc.)
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Casos de utilização

Servir
almoço
ou
Servir almoço
Definição: Um caso de utilização é uma descrição de um conjunto
de sequências de acções(1), incluindo variantes(2), que um sistema
realiza(3) para produzir um resultado observável com valor para
um actor(4,5)
(1) a definição dá ênfase à sequência (modo) de funcionamento, mas este
detalhe só surge numa 2ª iteração, depois de se ter alguma ideia do interface
do sistema
(2) a sequência concreta de acções pode variar de instância para instância do
caso de utilização
(3) interessam-nos mais as acções do sistema, pois são essas que temos de
implementar, mas também interessa descrever as acções do actor
(5) é esta utilidade ou objectivo que importa descrever numa 1ª iteração
(6) o resultado pode ser um produto, um serviço, etc.

Mais simplesmente, um caso de utilização é :
• uma funcionalidade do sistema vista pelos utilizadores
• um tipo de interacção (de alto nível) entre actores e o sistema
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Descoberta dos casos de utilização



Pensar em cada actor e nas interacções que tem com o sistema
Um caso de utilização agrupa interacções elementares de actores com
elementos da interface do sistema, mas qual deve ser o nível de
agrupamento?
Caso de utilização simples: utilização de funcionalidade de grão mais fino
possível que, uma vez implementada, acrescenta valor (do ponto de vista dos
utilizadores) ao sistema que está a ser desenvolvido
• Exemplo no multibanco:
- "introduzir cartão" não é um caso de utilização porque não tem valor isoladamente
- "levantar dinheiro" é um caso de utilização porque tem valor para o detentor do cartão
• O caso de utilização inclui todas as acções a montante (de preparação) e a jusante (de
finalização) necessárias (numa relação de um para um) à produção do resultado
- Levantamento no multibanco, vai desde a introdução do cartão até à recolha do cartão, do talão
e do dinheiro

Caso de utilização composto: combinação de casos de utilização mais simples
• modelar apenas quando importa automatizar
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Descrição dos casos de utilização

3 níveis de detalhe, de acordo com as 3 perspectivas de um sistema

1º) essência / utilidade
• descrição breve independente da interface que o sistema apresenta
• descrever o objectivo ou resultado a produzir
• opcionalmente, indicar lista de features e limitações (nível de requisitos)

2º) interface
• descrição de sequências de funcionamento normais e excepcionais, em termos de
interacções dos actores com elementos da interface
• opcionalmente, acompanhar de desenhos da interface para o utilizador e de diagramas
dinâmicos
• indicar quando é que o caso de utilização começa e acaba, quando ocorrem interacções com
os actores, que objectos são trocados, quem faz o quê (o sistema ou um actor)
• pode ser aproveitado para o no manual do utilizador

3º) implementação
•
•
•
•
realização do caso de utilização por uma colaboração de objectos internos ao sistema
sequências de funcionamento detalhadas com (inter)acções internas ao sistema
já não compete ao analista, mais sim ao projectista/implementador
já não faz parte do modelo de casos de utilização, mas sim do modelo de design
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Exemplo: descrição do caso de
utilização "servir almoço"

Objectivo:
• servir uma refeição rápido a um cliente que se dirige ao restaurante ao almoço

Features e limitações:
• há dois pratos do dia pré-confeccionados, um de carne e outro de peixe, e uma lista fixa de pratos de
preparação rápida
• não se fazem reservas

Sequência normal de funcionamento:
•
•
•
•
•
•
•
•
•

o cliente chega ao restaurante e senta-se numa mesa vaga
o empregado entrega ao cliente uma folha com o menu do dia
o cliente indica ao empregado o prato e bebida pretendidos
o empregado transmite o pedido do prato à cozinha
o empregado entrega a bebida ao cliente
assim que está pronto, o empregado entrega o prato pedido ao cliente
o cliente pede a conta
o empregado faz a conta e entrega-a ao cliente
o cliente paga a conta à saída
Sequência de funcionamento excepcional:
• Quando o restaurante está cheio, os clientes que chegam ao restaurante formam fila à entrada e o
empregado vai chamando os clientes para as mesas há medida que vão vagando
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Casos de utilização e o processo
de desenvolvimento

Casos de utilização guiam o planeamento
• Cada iteração do processo de desenvolvimento deve analisar detalhadamente e
implementar um conjunto de casos de utilização ou variantes de casos de utilização
• Cada iteração resultará num incremento ao produto com utilidade para o cliente
• Começar pelos casos de utilização ou variantes mais prioritários ou com mais risco

Casos de utilização guiam a captura e especificação de requisitos
• Casos de utilização definem implicitamente requisitos funcionais
• Alguns requisitos não funcionais podem também ser alocados a casos de utilização
• Em sistemas simples, dispensam definição prévia de uma lista de requisitos

Casos de utilização guiam o desenho do sistema
• Arquitectura (forma) do sistema (divisão em módulos e definição dos seus interfaces e
dependências) é condicionada pelos casos de utilização (função) e requisitos adicionais
• A implementação de cada caso de utilização sobre essa arquitectura é modelada por uma
colaboração de objectos, combinando estrutura e comportamento

Casos de utilização guiam o teste do sistema
• Casos de teste de "caixa preta" desenhados a partir dos casos de utilização
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Aplicação a sistemas de negócio

Actores modelam clientes, fornecedores, parceiros, etc.

Casos de utilização modelam processos de negócio
• processos de negócio primários: servem directamente clientes
• processos de negócio secundários: não servem directamente clientes, mas
envolvem interacção com o exterior e servem processos de negócio primários

Nem todas as actividades de um sistema de negócio se podem
englobar em processos de negócio, numa definição estrita
• caso das actividades que não estão relacionadas, mesmo que indirectamente,
com um actor individual
• essas actividades são englobadas em processos de suporte internos
• processos de gestão de recursos, planeamento, controlo, etc.

Processos de negócio e de suporte são relacionados e detalhados
através de diagramas de actividades, até chegar a actividades
que podem ser atribuídas a trabalhadores ou equipas individuais
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Estruturação dos diagramas de
casos de utilização
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Formas de estruturar

Relação “extend” entre casos de utilização

Relação “include” entre casos de utilização



Relação de generalização entre casos de
utilização
Relação de generalização entre actores
Agrupamento de casos de utilização em pacotes
de casos de utilização
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Relação “extend” entre casos de
utilização (1)

Para simplificar a descrição dos casos de utilização, podem-se
organizar os casos de utilização em casos básicos (casos de utilização
de acordo com a definição) e extensões aos casos básicos, que
traduzem partes ou modalidades acrescentadas condicionalmente
(opções)
«extend»

Significado:
A
caso básico
B
extensão
• uma instância do caso de utilização A pode incluir (sujeito a condições especificadas
na extensão) o comportamento especificado por B
• o caso básico deve fazer sentido sozinho
• os actores interagem com o caso básico (A)

Em software, corresponde normalmente a seguir um botão ou um link
num formulário que desencadeia uma acção ou dá acesso a outro
formulário ou relatório
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Relação “extend” entre casos de
utilização (2)

Exemplo:
Servir jantar
«extend»
«extend»
Servir uma entrada
«extend»
Servir à luz de velas
Servir uma sobremesa

Podem-se indicar explicitamente os pontos em que um caso
de utilização básico pode ser estendido (pontos de extensão)
Servir jantar
Extension points
sobremesa

«extend»
(sobremesa)
Servir uma sobremesa
Na descrição textual do caso básico: .... (sobremesa). ...
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Relação “extend” entre casos de
utilização (3)
Manutenção da Lista de Disciplinas:
Visualizar Lista de
Disciplinas
«extend»
Visualizar Ficha de
Disciplina
«extend»
Modificar Disciplina
«extend»
Adicionar Disciplina
«extend»
«extend»
Eliminar Disciplina
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Relação “include” entre casos de utilização
(1)


Quando vários casos de utilização têm uma sub-sequência de
funcionamento comum, é conveniente separar essa parte
comum para um novo caso de utilização que é incluído pelos
primeiros
Notação:
A
«include»
B
(parte comum a outros casos de
utilização além de A)

Significado
• uma instância do caso de utilização A inclui obrigatoriamente o
comportamento especificado por B
• os actores interagem com A
• na descrição textual de A: include(B)
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Relação “include” entre casos de
utilização (2)

Exemplo:
Servir almoço
«include»
Pagar
refeição
«include»
Servir jantar
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Relação de generalização entre casos de
utilização


Relação de generalização: entre uma coisa mais genérica e uma
coisa mais especializada
Significa que o caso de utilização "filho" (mais especializado)
herda o comportamento, significado e actores do caso de
utilização "pai" (mais genérico)
• O filho pode adicionar ou substituir comportamento do pai
• O filho pode aparecer em qualquer contexto em que o pai pode aparecer

Notação: mesmo que generalização entre classes

Exemplo:
Servir
almoço
Servir uma
refeição
Servir
jantar
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Relação de generalização entre actores

Exemplo:
Cliente
Cliente
Empresarial
• Um cliente empresarial é um (is a) cliente
• O cliente empresarial herda as associações (de comunicação
com casos de utilização) do cliente genérico
• Permite simplificar e estruturar os diagramas
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Pacotes de casos de utilização



Num sistema complexo, podem existir demasiados casos de
utilização para visualizar com clareza num único diagrama!
Uma solução: um diagrama de casos de utilização inicial,
com pacotes de casos de utilização, e um diagrama de
casos de utilização relativo a cada pacote
Critérios de agrupamento de casos de utilização em
pacotes:
- por actores
- por sub-sistemas

Pacotes de casos de utilização correspondem normalmente
a menus em sistemas de software
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Exemplo: Restaurante
Restaurante
Servir almoço
«include»
Servir uma
refeição
Cliente
Pagar
refeição
Servir jantar
«extend»
«extend»
«extend»
Servir uma
entrada
Servir à luz de
velas
Servir uma
sobremesa
Comprar bens
Fornecedor
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Exemplo: Sistema de Gestão de
Restaurantes
Sist. de Gestão de Restaurantes (SGR)
Relação com
Fornecedores
Cozinheiro
Empregado de mesa
Relação com
Clientes
Empregado de caixa
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Exemplo: SGR (2)
SGR – Relação com Clientes
Elaborar menu
do dia
Cozinheiro
Registar pedido
Empregado
de mesa
Tirar a conta
Pagar a conta
Empregado
da caixa
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Exemplo: SGR (3)
SGR – Relação com Fornecedores
Preparar
encomenda
Cozinheiro
Registar compra
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Caso de Estudo: Sistema de
Informação de uma Biblioteca
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Objectivo

Pretende-se projectar o Sistema de Informação de
uma Biblioteca (SIB), para apoiar as seguintes
actividades:
• gestão de aquisições de publicações
- registar a aquisição
• gestão de consultas e fotocópias de publicações dentro da biblioteca
- interessa contar o nº de vezes que cada publicação foi consultada
• consulta da base de dados de publicações (público e empregados)
• gestão de sócios
- inscrição, renovação, cancelamento
• gestão de requisições
- só os sócios podem requisitar publicações
- requisição com levantamento, devolução
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Metodologia

Captura e especificação de requisitos:
• listar requisitos candidatos
• construir um modelo de casos de utilização da biblioteca
• detalhar casos de utilização da biblioteca através de diagramas de
actividades, identificando as actividades automatizadas com recurso
ao SIB e os trabalhadores envolvidos
• construir um modelo de domínio
• construir um glossário de conceitos de domínio
• construir um modelo de casos de utilização do SIB (sistema de
software)
• detalhar alguns casos de utilização da SIB através de diagramas de
sequência
- sistema representado por um único objecto
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Diagrama de casos de utilização
da biblioteca
Biblioteca
Ícone para actor em
relação ao negócio
Consultar base de dados de
publicações
Leitor
Ícone para caso de utilização
do negócio
Consultar publicação
Obter fotocópia de publicação
<<include>>
Levantar publicação
Sócio
Requisitar publicação
<<include>>
Devolver publicação
Em UML 1.3, devia ser
uma seta de dependência
Fornecedor
Adquirir publicação
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Actores em relação à biblioteca

Leitor
• Pessoa que se dirige à biblioteca para consultar publicações,
sendo ou não sócio da biblioteca.

Sócio
• Leitor que está inscrito como sócio da biblioteca.

Fornecedor
• Empresa a quem a biblioteca adquire publicações.
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Casos de utilização da biblioteca

Consultar base de dados de publicações
• Consultar a base de dados com a lista de publicações existentes na biblioteca, incluindo
informação sobre o estado das publicações.

Consultar publicação
• O leitor consulta a publicação dentro das instalações da biblioteca.
• Para fins de gestão, é mantido um contador do número de vezes que cada publicação é
consultada dentro da biblioteca.

Obter cópia de publicação
• O leitor pode tirar fotocópias de partes de publicações numa fotocopiadora da biblioteca.

Requisitar publicação
• A biblioteca empresta uma publicação a um sócio para consulta no exterior da biblioteca
mediante uma requisição.
• Envolve dois contactos com a biblioteca, para o levantamento e a devolução da
publicação.

Adquirir publicação
• A biblioteca adquire livros a fornecedores.
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Diagrama de casos de utilização
do SIB
Sistema de Informação da Biblioteca (SIB)
Leitor
(f rom Modelo de Casos de Utilização da Biblioteca)
Consultar base de dados de
publicações
(f rom Modelo de Casos de Utilização da Biblioteca)
Registar sócio
Registar publicação
Funcionário
Ícone para
trabalhador
do negócio
Gestor
Registar levantamento de
publicação
Obter estatísticas de utilização
Registar devolução de publicação
Registar consulta de publicação
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
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Actores em relação ao SIB

Leitor
• Pessoa que se dirige à biblioteca para consultar publicações, sendo
ou não sócio da biblioteca.

Funcionário
• Empregado da biblioteca que atende os leitores e sócios.

Gestor
• Empregado da biblioteca que trata das aquisições de publicações e
consulta estatísticas de utilização.
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Casos de utilização do SIB (1)

Consultar base de dados de publicações
• Consultar a base de dados com a lista de publicações existentes na
biblioteca, incluindo informação sobre o estado das publicações.

Registar sócio
• Inscrever leitor como sócio da biblioteca.

Registar levantamento de publicação
• Registar o levantamento de uma publicação por um sócio
(empréstimo da publicação ao sócio).

Registar devolução de publicação
• Registar a devolução à biblioteca de uma publicação que estava
emprestada por um sócio.
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
‹#›
Casos de utilização do SIB (2)

Registar consulta de publicação
• Registar que uma publicação foi consultada por um leitor dentro da
biblioteca. Não é necessário identificar o leitor.

Registar publicação
• Registar publicação já existente (na instalação do sistema) ou
adquirida.

Obter estatísticas de utilização
• Obter estatísticas sobre a taxa de utilização das várias publicações,
úteis para a aquisição de novas publicações.
UML – Diagramas de casos de utilização, v. 1.0, João Pascoal Faria, 2001
‹#›
Exercícios


Estender o caso de estudo (biblioteca)
Elaborar diagramas de casos de utilização
relativamente aos seguintes sistemas:
• Terminal Multibanco
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