Simplificação de Diagramas de Casos de Uso Grandes com Relações de Inclusão

Introdução

Na engenharia de software, os diagramas de casos de uso ajudam a visualizar as interações entre usuários (atores) e um sistema para capturar seus requisitos funcionais. À medida que os sistemas crescem, os diagramas de casos de uso podem se tornar desajeitados, preenchidos com comportamentos repetitivos ou complexos que obscurecem a funcionalidade central do sistema. A relação de inclusãono UML aborda esse desafio permitindo que comportamentos comuns sejam extraídos em casos de uso reutilizáveis e modulares. Este artigo aprofunda como as relações de inclusão simplificam os diagramas de casos de uso, seus principais benefícios e exemplos práticos para demonstrar sua utilidade.

O que é uma Relação de Inclusão?

Uma relação de inclusãono UML especifica que um caso de uso base incorpora o comportamento de outro caso de uso, chamado caso de uso incluído. O caso de uso incluído representa uma sequência de ações que é sempre executadacomo parte do fluxo do caso de uso base. Visualmente, essa relação é representada por uma seta tracejada com ponta abertaapontando do caso de uso base para o caso de uso incluído, rotulada com o estereótipo «incluir».

A relação de inclusão é análoga a uma chamada de subrotina em programação: o caso de uso base “chama” o caso de uso incluído para realizar uma tarefa específica, promovendo modelagem estruturada e hierárquica. Ao extrair comportamentos comuns ou complexos em casos de uso separados, as relações de inclusão reduzem a duplicação, aumentam a clareza e melhoram a manutenibilidade.

Benefícios das Relações de Inclusão

As relações de inclusão oferecem várias vantagens ao modelar sistemas grandes e complexos:

1. Reutilização de Comportamento Comum: Funcionalidades compartilhadas entre vários casos de uso podem ser encapsuladas em um único caso de uso incluído, eliminando redundâncias.

2. Simplificação de Casos de Uso Complexos: Casos de uso grandes podem ser divididos em módulos menores e gerenciáveis, tornando o diagrama menos poluído.

3. Execução Obrigatória: O caso de uso incluído é sempre executado como parte do caso de uso base, garantindo completude sem sobrecarregar o fluxo principal com detalhes.

4. Melhoria na Clareza e Manutenibilidade: Ao separar preocupações, o caso de uso base se concentra em seu comportamento único, enquanto os casos de uso incluídos lidam com sequências reutilizáveis, simplificando as atualizações.

5. Modelagem Estruturada: As relações de inclusão suportam um design hierárquico, semelhante a subrotinas, tornando o sistema mais fácil de entender e expandir.

Exemplos de Relações de Inclusão

Para ilustrar o poder das relações de inclusão, vamos explorar vários exemplos práticos em diferentes domínios.

Exemplo 1: Sistema de Comércio Eletrônico

Considere uma plataforma de compras online onde os usuários podem navegar por produtos, adicionar itens ao carrinho e finalizar a compra. Muitos casos de uso, como “Comprar Produto”, “Reservar Item” e “Presentear Item”, exigem que o usuário esteja autenticado antes de prosseguir.

• Casos de uso base: “Comprar Produto”, “Reservar Item”, “Presentear Item”

• Caso de uso incluído: “Autenticar Usuário”

Em vez de duplicar as etapas de autenticação em cada caso de uso, as extraímos para um único caso de uso “Autenticar Usuário”. Esse caso de uso incluído gerencia tarefas como solicitar credenciais de login e verificá-las. O diagrama de casos de uso mostraria:

• Uma seta tracejada de “Comprar Produto” para “Autenticar Usuário” com «incluir».

• Setas semelhantes de “Reservar Item” e “Presentear Item” para “Autenticar Usuário”.

Essa abordagem reduz a redundância, pois a lógica de autenticação é definida apenas uma vez e reutilizada em vários casos de uso, mantendo o diagrama limpo e fácil de manter.

Exemplo 2: Sistema Bancário

Em um sistema bancário, os clientes podem realizar ações como “Sacar Dinheiro”, “Depositar Dinheiro” e “Transferir Fundos”. Cada um desses casos de uso exige a validação da conta do cliente antes de prosseguir.

• Casos de uso base: “Sacar Dinheiro”, “Depositar Dinheiro”, “Transferir Fundos”

• Caso de uso incluído: “Validar Conta”

O caso de uso “Validar Conta” verifica o status da conta, o saldo e as permissões. Ao incluir esse caso de uso em cada um dos casos de uso base, o diagrama evita repetir a lógica de validação. A representação visual inclui setas tracejadas rotuladas com «incluir» de cada caso de uso base para “Validar Conta”. Essa modularização simplifica o diagrama e garante que a validação da conta seja aplicada de forma consistente.

Exemplo 3: Sistema de Gestão de Biblioteca

Em um sistema de biblioteca, os usuários podem “Pegar emprestado Livro”, “Devolver Livro” ou “Reservar Livro”. Cada uma dessas ações exige verificar a disponibilidade do livro.

• Casos de uso base: “Pegar emprestado Livro”, “Devolver Livro”, “Reservar Livro”

• Caso de uso incluído: “Verificar Disponibilidade do Livro”

O caso de uso “Verificar Disponibilidade do Livro” verifica se o livro está em estoque e não reservado. Ao incluir esse caso de uso nos casos de uso base, o diagrama permanece desembaraçado, e atualizações na lógica de verificação de disponibilidade (por exemplo, integração de um novo sistema de estoque) precisam ser feitas apenas em um único local.

Exemplo 4: Sistema de Gestão de Hospital

Em um sistema de gestão hospitalar, os pacientes podem “Agendar Consulta”, “Cancelar Consulta” ou “Reagendar Consulta”. Cada um desses casos de uso exige a verificação da identidade do paciente.

• Casos de uso base: “Agendar Consulta”, “Cancelar Consulta”, “Reagendar Consulta”

• Caso de uso incluído: “Verificar Identidade do Paciente”

O caso de uso “Verificar Identidade do Paciente” gerencia tarefas como verificar o número de identidade do paciente ou detalhes do seguro. Incluir esse caso de uso nos casos de uso base garante que a verificação de identidade seja realizada de forma consistente, sem duplicar etapas no diagrama. As setas tracejadas «incluir» conectam cada caso de uso base a “Verificar Identidade do Paciente”, melhorando a clareza.

Exemplo 5: Plataforma de Ensino Online

Em uma plataforma de e-learning, os alunos podem “Fazer Quiz”, “Enviar Tarefa” ou “Visualizar Notas”. Cada uma dessas ações exige que o aluno faça login no sistema.

• Casos de Uso Base: “Fazer Quiz”, “Enviar Tarefa”, “Visualizar Notas”

• Caso de Uso Incluído: “Fazer Login”

O caso de uso “Fazer Login” encapsula os passos para autenticação do usuário. Ao incluí-lo nos casos de uso base, o diagrama evita repetir os passos de login, tornando-o mais fácil de entender e manter. A representação visual mostra setas tracejadas rotuladas com «include» partindo de cada caso de uso base até “Fazer Login”.

Representação Visual em UML

Nos diagramas de casos de uso em UML, a relação include é representada da seguinte forma:

• Uma seta tracejada com uma ponta de seta abertaaponta do caso de uso base para o caso de uso incluído.

• A seta é rotulada com o estereótipo«include».

Por exemplo, no exemplo de compras online:

• Comprar Produto → «include» → Autenticar Usuário

• O diagrama mostra claramente que “Autenticar Usuário” é uma parte obrigatória do fluxo de “Comprar Produto”.

Essa convenção visual garante que os interessados possam compreender rapidamente as relações entre os casos de uso e suas dependências.

Comparação com Relações Extend

Vale a pena observar a diferença entreinclude e extendrelações para evitar confusão:

• Include: O caso de uso incluído ésempre executado como parte do caso de uso base (obrigatório).

• Estender: O caso de uso estendido éopcional e executado apenas sob condições específicas.

Por exemplo, no sistema de compras online, “Autenticar Usuário” é incluído porque é obrigatório, mas um caso de uso como “Aplicar Código de Desconto” pode ser uma relação de extensão, pois é opcional e depende se o usuário possui um código válido.

Melhores Práticas para o Uso de Relações de Inclusão

Para maximizar os benefícios das relações de inclusão, considere o seguinte:

1. Identifique Comportamentos Comuns: Procure por sequências de ações repetidas em múltiplos casos de uso, como autenticação, validação ou registro.

2. Mantenha os Casos de Uso Incluídos Focados: Certifique-se de que os casos de uso incluídos encapsulam comportamentos específicos e reutilizáveis, em vez de processos inteiros.

3. Equilibre Modularidade e Simplicidade: Evite fragmentar excessivamente os casos de uso, pois muitos casos de uso incluídos podem tornar o diagrama mais difícil de seguir.

4. Use Convenções de Nomeação Claras: Nomeie os casos de uso incluídos para refletir sua finalidade (por exemplo, “Autenticar Usuário” em vez de “Processo de Login”) para melhor legibilidade.

5. Valide a Execução Obrigatória: Confirme que o caso de uso incluído é sempre necessário; caso contrário, considere uma relação de extensão.

Resumo dos Benefícios

A tabela a seguir resume os principais benefícios das relações de inclusão:

Conclusão

As relações de inclusão são uma pedra angular da modelagem eficaz de casos de uso no UML, permitindo a reutilização e modularização de comportamentos comuns e obrigatórios. Ao extrair funcionalidades compartilhadas em casos de uso incluídos, os desenvolvedores podem criar diagramas mais limpos e mais fáceis de manter, que são mais fáceis de entender e atualizar. Os exemplos apresentados—que vão desde compras online até gestão hospitalar—demonstram a versatilidade das relações de inclusão em diferentes domínios. Ao aproveitar esse mecanismo, as equipes podem modelar sistemas complexos com maior clareza e eficiência, melhorando finalmente a qualidade de seus projetos de software.

Referência

• Documentando detalhes de casos de uso no Visual Paradigm
  Guia sobre como editar e visualizar detalhes de casos de uso dentro do Visual Paradigm.
• Como desenhar um diagrama de casos de uso? – Visual Paradigm
  Instruções passo a passo para criar diagramas de casos de uso UML usando o Visual Paradigm.
• O que é um diagrama de casos de uso? – Visual Paradigm
  Visão geral dos diagramas de casos de uso e seu papel na modelagem do comportamento do sistema.
• Diagrama de casos de uso no Visual Paradigm
  Explicação detalhada dos elementos do diagrama de casos de uso e como documentar eventos de casos de uso.
• Guia de notações de diagrama de casos de uso – Visual Paradigm
  Guia abrangente sobre as notações de diagramas de casos de uso UML suportadas no Visual Paradigm.
• Guia abrangente para criar diagramas de casos de uso com o Visual Paradigm
  Um tutorial detalhado sobre como identificar atores, definir casos de uso e modelar relações no Visual Paradigm.
• Descrição de caso de uso no Visual Paradigm para UML – Angelfire
  Explica a descrição de casos de uso, agendamento, elaboração e geração de documentação no Visual Paradigm.
• Desmistificando modelos de casos de uso: unindo detalhes textuais e visão visual
  Discute como combinar detalhes textuais de casos de uso com diagramas visuais no Visual Paradigm.
• Diagrama de casos de uso – Ferramenta de modelagem UML – Visual Paradigm
  Página oficial do Visual Paradigm apresentando recursos e suporte a notações de diagramas de casos de uso.