PowerDesigner概念数据模型

1、PowerDesigner概念数据模型在软件工程实践中，数据库设计通常都是从概念结构设计开始的。在这个层次上，并不 需要考虑实际物理实现的细节，而只需要考虑实体和实体之间的联系，这样也便于分析和理 解。PowerDesigner的概念数据模型（conceptual data model, CDM）用于完成数据库的逻辑 结构设计（概要设计），而与任何数据库平台（例如Oracle或SQL Server）的具体数据存储 结构和工具（例如PowerBuilder）无关。CDM表达的是数据库的整体逻辑结构，它是系统分析人员、应用程序设计人员、维护 人员和用户之间相互理解的共同语言。CDM所包含的对象通常

2、并没有在物理数据库中实现。 它仅仅给出了商业或业务活动中所需要的数据的形式化表示。通过建立CDM可以完成以下工作：1）数据图形化、形象化。2）数据表设计的合法性校验。3）转化为PDM （physical data model,物理数据模型）。4）生成OOM （object-oriented model,面向对象模型）的类图。通常,CDM采用实体-联系图（E-R图）来表示。例如，学生选课实例的E-R图如图4-40（a） 所示，而PowerDesigner CDM很简单地实现了这一 E-R图设计，如图4-40（b）所示。CDM实例中设计了两个实体：Student：学生。属性包括：student_i

3、d （学号）,student_name （姓名）,student_sex （性 别），student_birthday （出生日期）。Class：课程。属性包括:class_id （课程号），class_name （课程名）。Student和Class建立了名为选课（Study）的多对多联系： 一个学生可以选择多门课程，每一门课程都可以由多名学生选修。每一个学生都必须选课，每一门课程都必须有学生选修。（b）图4-40学生选课的E-R图与CDM通过CDM,可以简单、形象、清晰地表达事物本身及事物之间的相互关系。在CDM 设计过程中，要涉及到一些基本概念，主要包括实体、属性、联系、域和业务规那么等

4、。.实体及属性实体是现实世界中可区别于其他对象的“物体。它可能是有形或无形的，具体或抽象 的，有生命或无生命的。例如，公司中的每个员工是一个实体，商店中的每个产品也是一个 实体。每个实体有一组特征，称为实体的属性，用来描述实体的状态和特征。例如，某个员工： 姓名、性别、员工号、出生日期等，这一组具体指标表示了该员工实体的各项属性。实体集(entity set)是相同类型及相同性质实体的集合。例如，社保中心所有客户的集 合可定义为实体集“客户”，“客户”实体集中的每个实体具有社保号、户名、密码等性质。实体型(entity type)是实体集中每个实体所具有的共同性质的集合，例如，“员工”实 体型

5、为；员工编号、部门、姓名、性别、年龄等。实体是实体型的一个实例，在含义明确的 情况下，实体、实体型通常互换使用。.联系实体可以通过联系(relationship)相互关联。按照实体之间的数量对应关系，通常可将 联系分为：一对一联系(one to one) 一对多联系(one to many) 多对多联系(many to many) 递归联系(recursive relationship)以及依赖关系(identify Relationship,也称标识关 系)等。1)如果A实体集中的一个实体至多与B实体集中的一个实体相联系，反之亦然，那么称 A实体集与D实体集具有一对一联系，记为1:1。2)如

6、果对于A实体集中的每一个实体，实体集B中有n个实体(n22)与之联系，反 之，对于B实体集中的每一个实体，A实体集中至多只有一个实体与之联系，那么称A实体 集与B实体集有一对多联系，记为l:n。3)如果对于A实体集中的每一个实体，B实体集中有n个实体(n20)与之联系，反 之，对于B实体集中的每一个实体，实体集A中也有m个实体(m2。)与之联系，那么称A 实体集与B实体集有多对多联系，记为m:n。4)递归关系是一对一、一对多、多对多联系中的一个特例，即同一实体型中的不同实 体集之间联系。例如，员工实体集中包含了经理实体集和普通员工实体集，这两个实体集之 间的联系就是递归联系，即一个员工本身担任

7、了经理职务。5)对于B实体集中的每一个实体，如果找不到唯一标识符，而必须依赖A实体集中的 每一个实体的唯一标识符，那么称B实体集与A实体集有依赖关系联系。.域域(domain)是某个或某些属性的取值范围，域在定义之后，可以被多个实体的属性共 享使用。域的定义在模型设计中具有重要意义，它使得不同实体中的属性标准化更加容易。 例如，可以定义一个Address域，使它的数据类型为VarChar(40),在模型设计中，记载“地 址”的属性可能包含在多个实体中，使用了 Address域的所有“地址”属性，一旦修改Address 的定义，使用该域的所有“地址”的定义也会随之改变。.业务规那么业务规那么反映

8、了信息系统所描述对象的特殊的数据完整性约束。一个业务规那么可以是一 个行业标准，一个客户需求或者一本软件开发规范手册。当实体中包含的信息发生变化时, 系统都会检查这些信息是否违反了特定的业务规那么。因此，在创立业务规那么之前，必须首先 明确数据之间存在的约束关系。业务规那么可以在建立CDM时初步定义,在生成PDM或00M 的过程中，被直接传递到PDM或00M中。这些业务规那么不会自动转换为可执行的代码， 生成新的模型后，需要进一步细化这些业务规那么。. CDM中对象的检查CDM 中检查的对象包括:Package （包）、Entity （实体）、Data Item （数据项）,Relations

9、hip （联系）、Domain （域）、Entity Attribute （实体属性）、Entity Identifier （实体标识符）、 Associaton （关联）、Inheritance （继承）和File Object （文件对象）等。对检查模型时发现的错 误，可以在结果列表窗口中查看出现的错误或警告及其原因，还可以采用手工或自动更正的 方法对问题进行修改。（1）检查包包检查中主要包括如下工程：1）包中不能存在循环依赖联系：在一个包中，一个实体依赖于另一个实体，另一个实 体又依赖于其他实体，最后一个实体又依赖于第一个实体，形成一个依赖循环联系。这种问 题必须通过手工方法更正，要么删

10、除一个依赖，要么删除其中的一个联系。2）包中不能存在强制循环联系：一个实体通过强制联系引用另一个实体。另一个实体 又通过强制联系引用其他实体，最后一个实体又通过强制联系引用第一个实体，形成一个强 制循环联系。这种问题必须通过手工方法更正，要么删除一个联系的强制选项，要么删除其 中的一个联系。（2）检查域域检查中主要包括如下工程：1）域名和代码必须唯一。在一个模型中，如果域名或代码不唯一，可以手工修改重复 的域名或代码；当系统自动修改时，那么是在原有域名或代码的后面增加一个数字。2）默认值与列表值必须在最大值与最小值之间。在域的Standard check中，Default （默 认值）和Lis

11、t of Value （列表值）必须在Minimum （最小值）和Maximum （最大值）之间。否 那么，必须手工修改。3）数值型数据类型总长度必须大于小数位长度。4）应该定义域的数据类型。虽然系统允许域中有未定义的数据类型存在，但在生成 PDM前，必须为所有的未定义数据类型选择一种数据类型。5）不应该有无效的数据类型。模型中所有域的数据类型都应该正确定义，应该用系统 提供的数据类型代替无效的数据类型。（3）检查数据项数据项检查中主要包括如下工程：1）数据项名称和代码必须唯一。如果不唯一，需要手工修改域名或代码，也可让系统 自动更正。2）不应存在未使用的数据项。如果存在生成PDM时未使用的数

12、据项，应该删除这些数 据项，把需要的数据项增加到实体中，确保可以生成PDM。3）重复使用的数据项特性应该一致。允许多个实体同时使用同一个数据项，但定义数 据项特性时，要确保一致。4）数据项和域不应该别离。尽管系统允许数据项和相关联的域之间存在别离，但要避 免这个问题出现，在定义数据项特性时，要确保一致。如果使用自动修改，系统会用域的值 覆盖数据项的值。5）默认值与列表值必须在最大值与最小值之间。6）数值型数据类型总长度必须大于小数位长度。7）应该定义数据项的数据类型。允许有些数据项存在未定义的数据类型，但在生成 PDM之前，必须为所有未定义数据类型的列定义数据类型。8）不应该有无效的数据类型。

13、允许数据项存在无效的数据类型，一个模型的所有数据 项的数据类型都应该正确定义。但在生成PDM之前，必须把无效的数据类型改为正确的数 据类型。（4）检查实体实体检查中主要包括如下工程：1）实体名称和代码必须唯一。2）实体名称和代码的长度不能超过254个字符。这种问题既可手工修改，也可自动更 正。自动更正将截短实体的名称和代码，使它们的长度不超过254个字符。3）实体必须包含属性。一个实体必须存在至少一个属性。4）在一个实体中最多只能有一个Serial数据类型（自增加数据类型）。5）必须存在标识符。一个实体必须有至少一个标识符。6）不应该有多余的继承。一个实体从其他实体中继承屡次，这是多余的，而且

14、不会在 模型中增加任何东西。解决的方法是删除多余的继承。7）多重继承检查。一个实体有多个继承，这不太常见但系统允许。如果在模型中使用 多重继承，应确保这种使用是必要的。8）多重继承的父对象检查。一个实体是多重继承的父对象，这不太常见但系统允许。 应核实是否能合并多重继承。（5）检查实体属性在实体属性检查过程中，主要检查实体属性名称和代码是否唯一。可手工修改重复的实 体属性名称或代码。当系统自动修改时，那么会在原有实体属性名称或代码的后面增加一个数 字。（6）检查实体标识符实体标识符检查主要包括如下工程：一个模型中实体标识符的名称和代码必须唯一。一个实体标识符必须有至少一个属性。一个标识符不能包

15、含另一个标识符。（7）检查联系联系检查主要包括如下工程：1）联系名称和代码必须唯一。2）不能存在自反依赖联系。自反依赖意味着一个实体集中一个实例与另一个实例相互 依赖，这是不允许的。解决的方法是修改或删除自反依赖联系。3）不能存在自反强制联系。通过修改自反强制联系使之至少一端是非强制的。4）两个实体间不能存在双向联系。双向联系意味着实体间存在双向的一对一联系。这 说明两个实体可以合并为一个实体。解决的方法是合并实体或者修改联系。5）多对多联系的名称不能与实体的名称相同。解决的方法是改变多对多联系的名称或 实体的名称。否那么，无法生成PDM。6）依赖联系不能是支配联系。解决的方法是在联系的另一端

16、选择Dominant复选框。（8）检查关联关联检查中主要包括如下工程：1）关联名称和代码必须唯一。一个关联有至少两个连接。一个关联没有定义实体之间的联系，必须由关联连接将 实体与关联联系起来。解决的方法是在孤立的关联和一个或多个实体间定义至少两个连接。3）如果一个关联中有一个依赖连接，连接数只能为2。一个关联与实体间的关联连接至多能有一个依赖连接。一个关联连接为依赖连接时, 另一个关联连接就不能是依赖连接。解决方法是在一个关联连接特性窗口中清除Identifier 复选框。5）关联必须有特性。6）两个实体之间不能存在双向关联。如果存在双向关联，那么应合并这两个实体。7）最大基数检查。一个关联与

17、两个以上实体连接时，这些关联连接中基数的最大值都 必须大于1。如不满足，那么改变这个关联的最大基数，使之超过1。如图4-41所示，3个关 联连接中基数的最大值均为n,即大于1。8）实体间不能存在自反依赖连接。实体间存在自反依赖连接将导致错误的循环依赖。 解决方法是改变实体间的联系或清除连接的Identifier复选框。9）多对多关联和实体不能使用相同的名称。图4-41关联连接（9）检查继承主要检查继承名称和代码的唯一性及继承连接的存在性。继承连接的存在性是指继承应 该有至少一个继承连接。（10）检查文件对象文件对象检查主要包括两项：1）嵌入的文件名必须唯一。在一个模型中，不能有两个名字相同的嵌

18、入文件。2）模型中外部文件的路径与名称必须存在。. CDM的数据类型、长度和精度长度和精度并不适用于CDM的所有数据类型。而且，有些数据类型的长度还可以指定 最大或固定长度的字符数。表4-4列出了可以使用的数据类型及其长度与精度。表4-4数据类型数据类型说明长度强制精度Integer32位整数一_Short integer16位整数-一Long integer64位整数一一Byte8位整数_一Number定点数-是Decimal定点数固定是Float32浮点数固定一Short float小于32位的浮点数固定_Long float64位浮点数一一_Money定点数-是Serial自增型固定_Boolean布尔型(True/Flase; Yes/No; 1/0)固定_Characters字符串固定值_Variable chara