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1、第三章 数据库静态结构设计,一）主要内容 概念模型一般概念 PowerDesigner完整示例 PowerDesigner的概念数据模型CDM（Conceptual Data Model） PowerDesigner的物理数据模型PDM（Physical Data Model） SQL Server DDL语句,二）任务和方法,任务：实现数据库设计新奥尔良方法中概念结构设计和逻辑结构设计 方法： 使用PowerDesigner（简写PD）进行概念数据模型CDM设计， 由CDM生成物理数据模型PDM （逻辑结构） 用与PDM同时生成的针对具体DBMS的DDL语句构建数据库。,3.1 概念模型一般
2、概念,把用户需求抽象为概念模型即为概念结构设计。 概念模型除了要求能反映客观世界并且易于理解外，还要求其易于向数据模型（如关系模型）转化。 概念模型独立于具体的数据库系统，是整个数据库设计的基础。,基本概念：,（1）实体型（Entity Type） ： 实体（Entity）：客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。如XXX学生。 实体型（Entity Type）：同类实体称为实体型，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画，如学生。 实体集（Entity Set）：同型实体的集合称为实体集。如xx班的学生。 （2）属性（Attribute）：实体所具有的某一特性称为属
3、性。一个实体可以由若干个属性来刻画。 如学生的姓名、性别。 码（Key）：唯一标识实体的属性集称为码。 如学号。 域（Domain）：属性的取值范围称为该属性的域。如年龄的域为：1到150的整数 （3）关系（Relationship）：实体型之间1对1、1对多和多对多之间的关系。,概念模型的核心概念的图形表示即E-R图：,实体型、属性和关系是构成概念模型的核心概念。 实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来 关系：用菱形表示，菱形框内写明关系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上关系的类型（1:1、1:n或m:n）。关系
4、本身也是一种实体型，也可以有属性。如果一个关系具有属性，则这些属性也要用无向边与该关系连接起来,3.2 PowerDesigner完整示例一）E-R图,学生,课程,班级,校园卡,学号,姓名,选课,持有,属于,编号,名称,学分,卡号,余额,班号,班名,m,n,1,1,n,1,成绩,班长,1,1,二）概念数据模型CDM,使用Powerdesigner描述E-R图（TeachingCDM）：,三）生成的物理模型,根据CDM生成的物理模型PDM图（TeachingPDM）：,四）生成的DDL语句（部分）,PDM包含了选择的DBMS的DDL语句： create table Students ( stdi
5、d char(6) not null, classid char(6) not null, name title null, constraint PK_STUDENTS primary key (stdid) ) alter table Students add constraint FK_STUDENTS_STDBELONG_CLASSES foreign key (classid) references classes (classid),3.3PowerDesigner的概念数据模型（Conceptual Data Model）,PD对概念数据模型定义主要的内容： 设计数据库过程通常开
6、始于概念级，在此级不需要考虑实际物理实现的细节。 一个概念数据模型CDM代表了一个数据库的整体逻辑结构，它独立于任何软件或数据存储结构。,CDM主要作用： （PD help）,以图形方式表示数据的组织结构（E-R图） 检验数据设计的有效性 产生物理数据模型Physical Data Model (PDM)，其中包含了数据库的物理实现 可以产生一个使用UML标准表达的面向对象模型 Object-Oriented Model (OOM),3.3.1基本概念,目标：使用PowerDesigner建立概念数据模型 新建：选菜单New，然后选Conceptual Data Model（概念模型），在Br
7、owse窗口的根WorkSpace下产生一个概念模型的结点，使用弹出菜单更名为“TeachingCDM”。在该结点下已自动加入一个Diagram。 在概念模型中加入实体等元素：右击概念模型TeachingCDM ，选择New/Entity或其他菜单。 设置元素的特性：右击元素，选择菜单Properties将出现特性设置的对话框，不同类型的元素由不同的页框组成。 元素的Name用于图中显示，所以一般取中文，而Code用于生成物理模型的对象名（如表名、列名等），一般取英文字母。,3.3.1.1实体（Entity）,实体特性窗口中主要包含下列页框： General：设置实体（Entity）的编码（C
8、ode）、名称（Name）和发生的行数（Number） Attributes（属性）：设置实体的属性 Identifiers：设置实体的标识（对应物理模型中码和唯一性约束）,一）实体属性（Attributes）和数据项（Data Items）,实体属性：在实体的特性窗口的Attributes页框中设置实体的属性 属性设置内容：包括Code、Name、Comment、Data type、Length、Domain和Standard Checks（Maximum、Minimum和Default）等 数据项Data Item：在Entity中加入的所有属性将被自动加入在Data Items结点下作为
9、数据项进行集中管理。也可以直接在Data Items下增加数据项，实体属性通过使用相同的Code引用该数据项定义。 属性和数据项关系：实体的属性可以看作是Data Items下数据项的组合；Data Items是所有实体属性的集合,属性的Code值： 缺省情况下为Data Items的唯一性标识，不同实体相同Code属性被认为对应的是一个数据项定义。 是以后生成建表SQL语句的列名。 属性的M、P和D： M=Mandatory（强制）：选中表示属性非空，当该属性为外码时表示强制的引用关系。 P=Primary Identifier：选中为主标识。 D=Displayed：选中在图中显示该属性，
10、否则不显示。,Attribute Properties列约束,设置：双击某一属性，进入属性特性设置框，其中standard Checks页框中包含了下列常用设置：最大、最小、缺省值、格式以及所有合法值 生成的物理模型中建表SQL语句示例： age int null default 18 constraint CKC_AGE_ENTITY_1 check (age is null or (age between 16 and 20 and age in (17,18,19,20,16) ), ,行约束：进货价格必须小于销售价格,在概念模型中新建一个Business Rules，在Expresio
11、n/Server中输入“进货价格=销售价格”（Client中只在文档中反应，而不会对物理模型产生影响） 在实体的Properties中的Rules页框点击Add Objects，选择上面建立的rule。 在生成的物理模型的建表的SQL语句中出现： constraint CKT_ENTITY_1 check (agelength) ,选作实体主码数据项的排它性,若一个数据项作为一个实体的主码，就不能再作为其他实体的属性。基于的理由是Powerdesigner假设与某一实体主码同名的属性必是外码，而外码是在生成物理模型时根据实体间关系自动生成，在概念模型中无需设置 。,引出的Code的取名（即表列
12、名）问题：,被选作主码属性的code不能被其他实体使用 所有实体主码属性的Code取值必须不同名。如实体一般均有编号，并且通常为主码，为此我们必须在编号前加上前缀，如StdId。 任一实体主码属性的Code值不能再被其他实体的属性使用 Code数据项定义，同时Code列名，所以生成的物理模型中相同的列名必须具有相同的定义。 在商场管理信息系统中，很多单据都有数量属性，若这些数量属性具有相同的长度和精度要求，则Code可相同，反之，则Code不能同名，如必须取名为OrderQty、SaleQty等。,突破限制的方法：,如在上述Code不能同名情况下，要求生成的物理模型列名一定要同名，可在生成的物
13、理模型时打开选项：Convert Names into Codes，即把Name作为列名。但一般不建议这样做。 选择菜单Tools/Model Options，对Model设置中的Data Item中关闭Unique Code选项。（注意：进入Model Options对话框内容根据当前Diagram是概念模型还是物理模型而不同）,判定实体属性合适的准则：,在概念模型中，不要试图使用属性来反映两个实体的关系，这本身就包含了实现方法，而实现方法应该由物理模型完成。 辅导员不应该作为班级的属性，而应该通过班级和辅导员的关系来反映。 学号不应该作为校园卡的属性，而应该通过学生和校园卡的关系来反映校园
14、卡和学号的对应关系。 课程和学生的关系Association即“选课”中不应该包括教师属性，而应该通过课程、学生和教师三者之间的Association来反映学生所选课和教师关系。,二）实体标识（Identifier）,定义：实体的属性或属性组合，在非空情况下其值唯一地标识一个实体（可以为空） Primary Identifier：一个实体可有多个Identifier，但只能指定一个为Primary Identifier，一定非空。 设置方法：在实体Propertise窗口的Identifier中设置，双击某个Identifier设置其对应属性。 生成物理模型：Primary Identifie
15、r对应属性即为主码，其他Identifier对应属性被定义为Unique约束。,Primary Identifier设置 ：,在实体的Properties窗口的Attributes中指定一个实体的某些属性为Primary Identifier后，该实体将自动产生一个Identifier_1，其对应属性即为所有指定为Primary Identifier的属性。 去除属性的Primary Identifier标志，并不会自动删除Identifier_1，但对应属性被自动删除；反之，删除Identifier_1或去除对应属性或去除Primary Identifier标志，则实体所有属性自动去除Pri
16、mary Identifier标志。,3.3.1.2域（Domain）,定义域，即属性的取值类型和范围。 所有实体属性的Domain可取已定义的域，其Data type将被该域取值类型和范围所取代。 例：定义一个名称域title，则学生姓名和课程名称的Domain取title。 域定义保证了具有相同取值类型和范围的属性域的一致性，一旦域需要修改，不必再逐个对实体属性进行修改，而只要对定义的域作一次修改。,3.3.1.3图（Diagram）,以图形化的方式显示概念模型，一个概念模型下至少有一个Diagram，自动显示概念模型下的实体等元素。 打开Palette窗口：右击工具栏，在弹出式菜单中打开Palette选项。 在Palette窗口中包含了图形化方式显示的概念模型中的元素，可选中需要的元素加入Diagram中。,3.3.1.4关系,Powerdesigner提供了两种方法建立实体之间关系。 Relationships：为ER模型表示法 Associations：为Merise表示法， Merise为信息系统设
