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1、数据建模与数据库设计 内容 数据建模概述数据库设计的基本过程UML数据建模数据库设计的步骤对象模型和数据模型的转换小结 10 1数据建模概述 传统数据库设计的方法 ER图着眼于数据 不能对行为建模 触发器 存储过程等 UML类图看作ER图的补充用类图描述数据库模式 用类描述数据库表 用类的操作描述触发器和存储过程UML类图的数据建模可以看作是类图的具体应用 10 2数据库设计的基本过程 概念设计把用户信息统一到一个整体的逻辑结构中 能表达用户的需求逻辑设计把概念设计的内容转换为与DBMS所支持的数据模型相符合的逻辑结构 即 关系模式的定义 逻辑数据库定义 物理设计对逻辑数据模型选取合适的物理结
2、构 如数据的存储记录格式 存储方法等 依赖于特定的数据库产品 数据库设计的基本过程 对于数据库中的模式 主键 外键 表 视图 域等概念 在UML中都用版型来表示 10 3UML数据建模 RationalRose能满足数据库建模和数据库设计的需要 数据库中使用的表和关系的概念在核心UML中被映射为类和关联的概念 在数据库建模中还有其他的构造和约束 比如数据库和模式 必须被可视化地建模 表与视图到模式 模式到数据库 数据库到表空间 tablespace 和结点 Table View Schema Database TableSpace Node 10 3UML数据建模 数据库所在的物理实体 计算机
3、 被表示为结点 该表示法是核心UML的一部分 结点用于部署图中 代表了软件部署的物理配置 部署图包括结点以及结点间的连接 这些连接代表了通信协议 结点 表空间 表空间是数据的存储器 代表了一个数据库系统 它是称为Database的用户透明物理结构和结点之间的链接 表空间是UML数据建模配置文件中的版型化构件 表空间 表空间可理解为物理存储上的一个区域 其中该物理存储由数据库来维护 数据库本身可以被分发给数个表空间 这些表空间由数据的大小 数据访问需求和安全需求来决定 两个表空间中的数据库实现 表空间 表空间在数据库实现中的价值在于计划结点环境和建立结点需求 可利用数据库或表空间来实现表 在利用
4、数据库实现时 会使用默认的表空间 表的版型 应用的UML元素 类 数据库 数据库是用于物理数据存储以及对已存储数据的受控访问的系统 它是用于数据建模的最大的专门元素 数据库是一个版型化构件 并且是UML数据建模配置文件的一部分 版型 应用的UML元素 构件 数据库 数据库定义了数据库类型 以及用于数据建模的约束 比如 数据类型 存储过程 语法等 数据库级别是对信息的基本访问级别 可以在更高级别上进行精化 数据库与构件图中的其他构件结合使用 来定义应用程序和数据库之间的依赖关系 构件图中的数据库 模式 表的基本组织单元就是模式 模式是UML的组织单元 用包表示 模式是版型化的包 并且是UML数据
5、建模配置文件的一部分 版型 应用的UML元素 包 模式 模式是应用程序使用的基本单元 它还是一个可以被授予特权的单元 模式在下一个细节级别上被指定给数据库构件 模式是在包图中组织的 包图解释了模式依赖关系 表 表是关系数据库的基本建模结构 它代表了具有相同结构的一组记录 也被称作行 row 每条记录都包含数据 表是一种版型化类 并且是UML数据建模配置文件的一部分 Class类表是在数据模型图中表示的 数据模型图代表了表和关系上的视图 视图 视图是一个虚拟表 它代表了具有相同结构的一组记录 这与表完全一样 唯一的区别在于数据的物理资源在其他表中 视图是一个版型化类 并且是UML数据建模配置文件
6、的一部分 类视图是在数据模型图中表示的 从两个表派生而来的视图 列 列是关系数据库内部的基本组织元素 每个数据都必须存储在表中的行的某一列中 这些列作为版型化属性是UML数据建模配置文件的一部分 列添加了必须指定的数据类型标签值 另外 列数据可以作为工件物理存储在数据库中 或者利用表达式从其他列进行计算 具有四列的表 键 键用于访问表 主键PK唯一标识了表中的一行 而外键FK则访问其他相关表中的数据 主键通常是内容无关的 并且由数据库自动生成 以方便数据的更新 外键总是从与其他表的关系派生而来 键 键是键约束 KeyConstraints 的实现 键约束指定了键的内容 哪些列生成了键 以及键的
7、物理实现 为了轻松识别表中的键列 它们被用主键 或外键 版型标记 在将外键用做主键的情况下 组合键被标记为 版型 具有主键和外键的表 主键 外键 索引 索引是支持快速数据访问的物理数据结构 它完全不改变数据的质量 索引在UML数据建模配置文件中被表示为操作上的版型 操作 有两个索引的表 索引 约束 约束是应用于数据库结构的规则 该规则可应用于列和 或表 并且可能被限制到一个模式或数据库 UML数据建模配置文件中定义了几种类型的约束 但是 它们作为版型化操作来实现 唯一性约束 操作检查约束 操作触发器 操作 有约束的表 约束 约束 关系 数据模型中表之间任意种类的依赖关系被称作关系 关系是版型化
8、关联和一组主键和外键的汇总 每个关系都位于一个父表和一个子表之间 其中父表必须定义一个主键 子键创建了一个外键列和外键约束 以满足父表的要求 表和关系 关系 non identifying关联代表了两个独立表之间的关系 子表的外键不包含所有的主键列 关系 一个识别关系 identifying 是两个依赖表间的关系 其中如果没有父表子表就不能存在 父表的所有主键在子表中同时变成了主键列和外键列 10 4数据库设计的步骤 以Rose提供的功能来说明在构件视图中创建数据库对象在逻辑视图中创建模式 并选定目标数据库在逻辑视图中创建域包和域 在模式下创建数据模型图在数据模型图中创建表在表中创建列创建表与表之间的关系规范化 优化数据模型实现数据模型 10 5对象模型和数据模型的转换 映射关联关系 1对0 1 1对0 1关系 外键放在0 1端 映射关联关系 1对1 1对1关系 外键放在任意一端 映射关联关系 1对多 1对多关系 安排在多的一端 映射关联关系 多对多 多对多关系 添加第三个表 映射聚合 组合关系 映射规则同二元关联 映射反身关联 聚合
