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1、1实验四 Power Designer入门（实验估计时间：90分钟）一、背景知识PowerDesigner(http： /www sybase com/powerdesigner)最初由 Powersoft 公 司 开 发 ，后 来 为 Sybase 公 司 并 购 。 从 1989 年 到 2003 年 的 十 几 年 间 ， PowerDesigner 经历 了 巨 大 的 变 化 ， 从 一 个 单 一 数 据 库 设 计 工 具 发 展 为 一 个 全 面 的 数 据 库 设 计 和 应 用 开 发的 建 模 软 件 。 PowerDesigner 面 向 数 据 分 析 、 设 计
2、和 实 现 ， 集 成 了 UML(统 一 建 模 语 言 )和数 据 建 模 的 CASE 工 具 。 它 不 仅 可 以 用 于 系 统 设 计 和 开 发 的 不 同 阶 段 (即 系 统 需 求 分析 、 对 象 分 析 、 对 象 设 计 以 及 数 据 库 设 计 和 程 序 框 架 设 计 )， 绘 制 系 统 的 数 据 流 程 图DFD 和 E-R 图 ， 以 及 生 成 物 理 的 建 表 程 序 、 存 储 过 程 与 触 发 器 框 架 等 ， 也 可 以 满 足 管理 、 系 统 设 计 、 开 发 等相关人员的使用。PowerDesigner 包 含 4 个 模 型
3、 ， 即 业 务 处 理 模 型 (BPM)、 概 念 数 据 模 型 (CDM)、物 理 数 据 模 型 (PDM)和 面 向 对 象 模 型 (OOM)。 这 4 个 模 型 覆 盖 了 软 件 开 发 生 命周 期 的 各 个 阶 段 。 在 软 件 开 发 周 期 中 ， 首 先 进 行 的 是 需 求 分 析 ， 并 完 成 系 统 的 概 要 设计 ： 系 统 分 析 员 可 以 利 用 BPM 画 出 业 务 流 程 图 ， 利 用 OOM 和 CDM 设 计 出 系 统的 逻 辑 模 型 ： 然 后 进 行 系 统 的 详 细 设 计 ， 利 用 OOM 完 成 系 统 的 设
4、 计 模 型 ， 并 利 用PDM 完 成 数 据 库 的 详 细 设 计 ， 最 后 ， 根 据 OOM 生 成 的 源 代 码 框 架 进 入 编码阶段。1PowerDesigner 的特性建 模 工 具 的 重 点 曾 经 完 全 放 在 数 据 建 模 这 一 个 方 面 ， 而 随 着 需 求 的 不 断 提 高 ， 商 业流 程 建 模 和 UML 已 经 成 为 软 件 开 发 不 可 缺 少 的 部 分 。 从 PowerDesigner 的 变 化 ， 可 以看 出 它 正 在 努 力 发 展 成 为 UML 建 模 工 具 ， 但 同 时 又 不 放 弃 自 己 的 特 长
5、 ， 即 提 供 更 好 、 更方 便 的 数 据 建 模 能 力 。 PowerDesigner 支 持 UML， 包 括 新 的 业 务 处 理 建 模 能 力 ， 改 善 了的 基 于 UML 的 对 象 模 型 ， 而 且 可 以 在 一 个 丰 富 的 图 表 环 境 中 ， 支 持 传 统 的 和 新 增 的 建 模技 术 。 因 此 ， 对 于 那 些 需 要 跨 平 台 作 业 和 使 用 多 种 类 型 编 码 的 项 目 ， 可 以 大 大 地 缩短开发时间，降低复杂度。PowerDesigner 还具备一个完整的版本资料库(repository)， 用来存储和管理所有建模
6、和设计过程中的信息 ， 并 将 最 大 限 度 地 减 少 其 中 不 一 致 的 部 分 ， 从 而 极 大地 提 高 了 开 发 者 的 效 率 。市 场 上 有 很 多 工 具 提 供 数 据 建 模 ， 包 括 数 据 仓 库 建 模 、 对 象 建 模 、 业 务 流 程 建 模 以及 UML 建 模 等 ， 但 这 些 产 品 都 无 法 与 将 所 有 的 功 能 集 于 一 体 PowerDesigner 相2媲 美 。 在 努 力 将 商 业需求和 IT 技术需要结合时，建模工具之间的一 致 性 显 得 尤 为 重 要 。通 过 PowerDesigner，有可能通过一套完整
7、的工具来集合三种 建 模 技 术 业 务 流 程 建 模 、数 据 建 模 和 UML 建 模 ， 从 而 使 商 业 和 IT 部 门 能 够更容易进行项目合作，帮助客户实施更多连贯的、成功的项目。PowerDesigner 主要特性包括：1)、 业 务 过 程 建 模 ， 允 许 非 IT 专 业 用 户 用 一 个 简 单 的 图 示 模 型 ， 进 行 实 际 业 务过程的设计或建模。2)、 数 据 建 模 ， 利 用 基 于 可 靠 方 法 、 真 正 的 两 级 (概 念 上 和 物 理 上 )关 系 数 据 库建模，设计并生成数据库模型。同时还支持数据仓库建模技术。3)、 对 象
8、 建 模 ， 使 用 标 准 的 UML 技 术 (所 有 UML 图 )完 成 设 计 和 分 析 ， 并 且 利用 定 制 的 生 成 器 ， 自 动 地 生 成 源 代 码 ， 如 Java、 XML、 Web Services、 C+、 PowerBuiler、Visual Basic 和 MicrosoftNet 等。4)、 企 业 版 本 库 ， PowerDesigner 的 企 业 版 中 加 入 了 企 业 级 版 本 库 ， 可 以 查 阅 共 享 工作 组 里 所 有 成 员 的 模 型 和 信 息 。 版 本 库 可 升 级 支 持 角 色 安 全 设 置 、 版 本
9、控 制、并具备搜索及报告能力。2业务处理模型业 务 处 理 模 型 (business process model， 简 称 BPM)主 要 用 在 需 求 分 析 阶 段 。 这 个阶 段 的 主 要 任 务 是 理 清 系 统 的 功 能 ， 系 统 分 析 员 在 与 用 户 充 分 交 流 后 ， 应 得 出 系 统 的 逻辑 模 型 。 BPM 用 于 从 业 务 人员的角度对业务逻辑和规则进行详细描述，并 使 用 流 程 图 来 表示 从 一 个 或 多 个 起 点 到 终 点 间 的 处 理 过 程 、 流 程 、 消 息 和 协 作 协议。3概念数据模型概 念 数 据 模 型
10、(conceptual data model， 简 称 CDM)， 主 要 用 在 系 统 开 发 的 数据 库 设 计 阶 段 ， 是 按 用 户 的 观 点 来 对 数 据 和 信 息 进 行 建 模 ， 并 用 实 体 -联 系 图 (E-R 图 )来体 现 。 CDM 静 态 地 描 述 系 统 中 的 各 个 实 体 以 及 相 关 实 体 之 间 的 关 系 ， 系 统 分 析 员通 过 E-R 图 来 表 达 对 系 统 静 态 特 征 的 理 解 。 E-R 图 实 际 上 相 当 于 对 系 统 的 初 步 理 解所 形 成 的 一 个 数 据 字 典 ， 系 统 的 进 一
11、 步 开 发 将 以此为基础。概念数据模型的主要功能包括：1)以图形化(E-R 图)的形式组织数据。2)检验数据设计的有效性和合理性。3)生成物理数据模型(PDM)。34)生成面向对象模型(OOM)；5)生成可定制的模型报告。4物理数据模型物 理 数 据 模 型 (physical data model， PDM)， 提 供 了 系 统 初 始 设 计 所 需 要 的 基 础元 素 ， 以 及 相 关 元 素 之 间 的 关 系 。 但 是 ， 在 数 据 库 的 物 理 设 计 阶 段 ， 必 须 在 此 基 础 上 进行 详 细 的 后 台 设 计 ， 包 括 数 据 库 存 储 过 程
12、、 触 发 器 、 视 图 和 索 引 等 。 物 理 数 据 模 型 是 以常 用 的 DBMS(数 据 库 管 理 系 统 )理 论 为 基 础 ， 将 CDM 中 所 建 立 的 现 实 世 界 模 型 生 成相 应 的 DBMS 的 SQL 语 言 脚 本 ， 利 用 该 SQL 脚 本 在 数 据 库 中 产 生 现 实 世 界 信 息 的 存 储结 构 (表 、 约 束 等 )， 并 保 证 数 据 在 数 据 库 中 的 完 整 性和一致性。利用概念数据模型可以自动生成物理数据模型。 物理数据模型的主要功能包括：1)可以将数据库的物理设计结果从一种数据库移植到另一种数据库。2)可
13、 以 利 用 逆 向 工 程 把 已 经 存 在 的 数 据 库 物 理 结 构 更 新 生 成 物 理 模 型 或 概 念 模型。3)可以生成可定制的模型报告。4)可以转换为 OOM。5)完 成 多 种 数 据 库 的 详 细 物 理 设 计 。 生 成 各 种 DBMS(如 Oracle、 Sybase、 SQL Server 和 SQL Anywhere 等 30 多 种 数 据 库 )的 物 理 模 型 ， 并 生 成 数 据 库 对 象 (如表、主键、外部键等)的 SQL 语句脚本。5面向对象模型面 向 对 象 模 型 (obiect-oriented model， OOM)是 利
14、用 UML(统 一 建 模 语 言 )的 图形来描述系统结构的模型， 它从不同趋度表现系统的工作状态。 这些图形有助于用户、 管理人员、系统分析员、 开发人员、 测试人员和其他人员之间进行信息交流。面向对象模型的主要功能包括：1)利 用 统 一 建 模 语 言 UML 的 用 例 图 (use case diagram)、 时 序 图 (sequence diagram)、 类图(class diagram)、 构件图(component diagram)和活动图(activity diagram)等来建立面向对象模型 OOM，从而完成系统的分析和设计。2)利 用 类 图 生 成 不 同 语
15、言 的 源 文 件 (如 Java、 PowerBuilder、 XML 等 )， 或 利用逆向工程将不同类型的源文件转换成相应的类图。3)利 用 逆 向 工 程 将 面 向 对 象 模 型 (OOM)生 成 概 念 数 据 模 型 (CDM)和 物 理数据模型(PDM)。6模型文档编辑器4PowerDesigner 还提供了模型文档编辑器(multi-model report)， 为所建立的模型 生 成详 细 文 档 ， 根 据 各 种 模 型 生 成 相 关 的 RTF 或 HTML 格 式 的 文 档 ， 开 发 人 员 可以通过这些文档来了解各个模型中的相关信息。二、实验目的1)初步了
16、解系统分析和建模工具 PowerDesigner 的基本概念和操作界面。2)了 解 PowerDesigner l 的 4 个 模 型 ： 业 务 处 理 模 型 (BPM)、 概 念 数 据 模 型(CDM)、 物 理 数 据 模 型 (PDM)和 面 向 对 象 模 型 (OOM)及 其 相 互 关 系 与 作用。 3)用 PowerDesigner 工具进行简单系统分析建模操作。三、工具准备工作在开始本实验之前，请参考相关内容。需要准备一台安装有 Sybase PowerDesigner 100 软件系统的计算机。四、实验内容与步骤在本实验中， 我们以一个简单的 “图书信息系统” 为例， 来学习 PowerDesigner 的基本操作。在应用 PowerDesigner 进行系统分析和设计之前，应该充分理解项目的软件需求 说 明书 ， 找 出 元 数 据 和 中 间 数 据 ， 用 实 体 将 元 数 据 组 织 起 来 ， 为 设 计 E-R 图 做 好准备。这一步是数据库分析与设计的基本功。例 如 ： 在 “图 书
