PD建模技术在图书管理系统中的应用

2022-12-16

1 引言

系统分析和数据建模是一只看不见的手, 在很大程度上决定着应用系统的成败, 而良好的设计会使系统的开发更简洁、更有效, 是应用系统成功的基石。现代应用系统的开发是一个庞大的系统工程, 缺乏先进的设计思想和有效的辅助设计工具, 必然导致系统的杂乱和不可控制。于是, 很多系统的开发要借助于CASE工具进行分析和设计。目前, 较为流行的CASE工具有RATIONA1公司的Rational Rose, PLATIUM公司的Erwin, Sybase公司的Power Designer等。CASE的应用改变了传统软件的开发方式、开发效率以及开发质量, 促进了软件产业的发展。

目前, Power Designer已是最为流行的软件分析设计工具之一, 它将对象设计、数据库设计和关系数据库无缝地集成在一起, 提供了完整的企业分布式应用系统的分析设计和建模解决方案。本文探讨Power Designer中的数据库设计技术在具体系统中的应用。

2 Power Designer功能的介绍

Power Designer可以产生三类模型, 即概念数据模型 (Conceptual Data Model简称CDM) 、物理数据模型 (Physical Data Model简称PDM) 、面向对象模型 (Object-Oriented Model简称OOM) 。在Power Designer中这三类模型可以相互转换, 并覆盖了软件开发生命周期的各个阶段。如图1所示其相互关系及作用。

在软件开发周期中, 首先进行的是需求分析, 并完成系统的概念设计, 可以利用B P M画出业务流程图, 利用O O M和C D M设计出系统的逻辑模型;然后进行系统的详细设计, 利用OOM完成程序框图的设计, 并利用PDM完成数据库的详细设计, 包括存储过程、触发器、视图和索引等;最后, 根据PDM生成数据库表。

3 图书管理系统中数据库建模技术的应用

图书管理系统中涉及到的实体有读者、管理员、图书、出版社、借还书。实体之间的联系如下:读者与图书之间是多对多的关系、出版社与图书之间是一对多的关系。下面我们将根据需求描述, 使用Power Designer建立概念模型, 生成物理模型, 再与S Q L Server2000相连接生成数据库表。至于面向对象模型, 可以用C D M或P D M生成。

3.1 建立概念模型

在实际工作中, 数据库的设计通常都是从概念结构设计开始的。在这个层次上, 不需要考虑实际物理实现的细节, 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。CDM表达的是数据库的整体逻辑结构, 该结构独立于任何软件和数据存储结构, 它只是系统分析人员、应用程序设计人员和用户之间相互理解的共同语言, 并不针对具体的数据库平台和工具。CDM采用实体—联系图 (ER图) 来表示实体和联系。

运用Powerdesigner建立概念模型, 首先定义实体:Reader、Book、Publishcompany、User、Borrow Book, 然后定义各自的属性。实体和属性定义好后, 接着定义实体之间的关系包括在关系特性中为关系命名、为关系所连接的两个实体指定角色名、为关系所连接的实体指定基数。下图2为设计好的图书管理系统概念数据模型。

在设计CDM时, 还可以对业务规则进行建模, 数据库完整性约束之一的用户自定义完整性可以在业务规则中定义。

3.2 创建物理模型

物理数据模型用来描述数据库的物理模式, 是对数据库物理结构的建模, 设计时需要考虑模型的物理实现细节。Power Designer的物理数据模型支持三十多种数据库管理系统。

建立P D M的主要目的是为C D M中建立的现实世界模型生成特定DBMS的SQL脚本, 以此在数据库中产生信息的存储结构, 这些存储结构是存储现实世界中的数据信息的容器, 并保证数据在数据库中的完整性和一致性。

创建物理数据模型可以将概念数据模型自动生成, 也可以在Power Designer的工作区中直接绘制。图书管理系统的PDM如图3所示, 从图3中我们可以看到Power Designer将CDM中的实体转换成表, 关系转换成表与表之间的参照。

物理数据模型中的对象主要包括:表 (Table) , 列 (Column) 、主码 (Primary key) 、外码 (Foreign key) 、参照 (Reference) 、索引 (Index) 、视图 (View) 等。

生成物理数据模型后, 可以根据需要进行适当修改, 在物理数据模型创建触发器、存储过程、视图。

3.3 生成数据库

物理数据模型不是最终需要的结果, 也不是建模的最终目的。有了物理数据模型后, 可由物理数据模型生成相应的D B M S的SQL语言脚本, 利用该SQL脚本在数据库中产生信息存储结构。

在PDM生成数据库时, 有两种方式, 分别是脚本生成和O D B C生成。其中脚本生成可以生成D D L (数据库定义语言) , 以备D B A (数据库管理员) 检查和实施使用;ODBC生成会通过ODBC在DBMS中生成数据库表, 事实上如果你选择ODBC生成来生成数据库的时候, 也会附带地生成D D L。选择O D B C生成数据库时, 首先需要建立一条通向用户数据库的通道ODBC (开放式数据库互联接口) , Power Designer使用ODBC访问不同D B M S中的数据库。

例如图书管理系统中使用的D B M S是Microsoft SQL Server 2000, 在其中建立一个用户数据库Resource Management, 然后建立了一个通向这个用户数据库的数据源源yy, 使得Powerdesigner与用户数据库R e s o u r c e M a n a g e m e n t建立连接。Powerdesigner与用户数据库连接成功之后, 通过菜单中的生成数据库命令, 就可以在D B M S中生成数据库表。

3.4 创建面向对象模型

面向对象模型 (O O M) 是利用U M L的图形来描述系统结构的模型, 它从不同角度表现系统的工作状态。O O M中的类图可以由C D M自动生成, 也可以由P D M自动生成, 生成的类图是面向应用的, 反映了系统的静态结构, 利用它可以为用户生成应用程序代码框架。还可以用Powerdesigner在OOM中画出用例图和时序图等其它的U M L图。

3结语

Power Designer是Sybase公司著名的产品, 是D B A和软件架构师设计的利器, 提供了一个完整的建模解决方案。用Power Designer数据建模是一种很好的软件工程实践, 它能够帮助设计人员在正式编写程序代码之前规划数据需求, 不仅加速了开发的过程, 也向最终用户提供了管理和访问项目信息的一个有效结构。

摘要：本文介绍了最为流行的软件分析设计工具PowerDesigner的设计方法。在对概念数据模型、物理数据模型、面向对象模型的原理进行了分析的基础上, 运用PowerDesigner实现了图书管理系统数据模型的设计, 并与SQL Server 2000建立了连接, 最终在SQL Server 2000中成功生成了数据库。

关键词：数据库设计,PowerDesigner,模型