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1、第十章 数据建模内容 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 10.1 数据建模概述 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 10.2 数据库设计的基本过程 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
2、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 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。10.3 UML 10.3 UML 数据建模 数据建模 Rational Rose 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（table
3、space）和结点Table&ViewSchemaDatabaseTableSpace&Node10.3 UML 10.3 UML 数据建模 数据建模 数据库所在的物理实体（计算机）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 结点表空间 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 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
4、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 两个表空间中的数据库实现 表空间 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 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 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
5、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 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 数据建模配置文件的一部分。版型-应用的UML 元素-包模式 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 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
6、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 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 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
7、利用表达式从其他列进行计算。具有四列的表 键 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 键是键约束（Key Constraints）的实现。键约束指定了键的内容（哪些列生成了键），以及键的物理实现。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 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
8、为操作上的版型。-操作 有两个索引的表 索引约束 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 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 关系 non-identifying 关联代表了两个独立表之间的关系。子表的外
9、键不包含所有的主键列。关系 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 10.4 数据库设计的步骤 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 10.5 对象模型和数据模型的转换 对象模型和数据模型的转换映射关联关系 映射关联关系-1-1 对 对0.1 0.11对0.1关系：外键放在0.1端38映射关联关系 映射关联关系-1-1 对 对1 11对1关系：外键放在任意一端映射关联关系 映射关联关系-1-1 对多 对多1对多关系：安排在多的一端映射关联关系 映射关联关系-多对多 多对多多对多关系：添加第三个表映射聚合 映射聚合/组合关系 组合关系映射规则同二元关联映射反身关联 映射反身关联(聚合 聚合)用UML 进行数据库设计的主要思想就是利用UML 的版型，表示与数据库相关的概念小结 小结