浅谈秩和检验方法及其应用[浅谈数据库建模方法与应用]

浅谈秩和检验方法及其应用浅谈数据库建模方法与应用 摘要：数据库的应用越来越广泛，数据库建模的方法也在不断完善。利用数据库建模工具可以加快数据库建模的速度，保证设计模型和实施模型的一致性，在软件开发过程中的作用也越来越重要。如何建立有效的数据库模型，加快数据库建立过程，是数据库应用程序实施的关键。文中介绍了数据库建模的主要内容，并应用数据库建模工具说明数据库建模的过程，以及利用数据库建模工具的若干技巧。 关键词：数据库建模；E-R图；正向工程；反向工程 ：TP311：A ：1009-3044(xx)18-31516-01 Research on Application and Ways to Database Modelling XUE Chang-chun (School of Information Management, Wuhan University, Wuhan 430072, China) Abstract:With the database application more and more widespread, the database modelling method also unceasingly is consummating. Using the database modelling tool may speed up the database modelling, guarantee the design model and the implementation model uniformity, that is more and more important in the software development. How to establish the effective database model, speed up the database creation process, is the key to database application procedure implementation. The article is organized as follows, introduced the database modelling is introduced, and application database modelling tool explanation database modelling process, as well as certain skills about using database modelling tool. Key words:Database Modelling;E-R Diagram;Forword Engineering;Reverse Engineering 要设计一个数据库，首先就要分析数据库中要存放什么信息，这些信息之间存在什么联系，也就是说首先要确定数据库的结构。数据库的结构，也称为数据库模式。所以，确定数据库结构的过程就称为数据库建模。以下对数据库建模过程加以论述，所述数据库以关系型数据库为研究对象。 1 数据库建模概念 数据库系统通常采用三级模式结构和两级映象功能，即外模式、模式和内模式1。外模式也称为用户模式，是数据库用户视图。模式也称为逻辑模式，是数据库中全体数据的的逻辑结构和特征的描述。 在数据库建模中要分析现实环境中的各种数据，找出相互联系，具体可以将数据库设计分为六个阶段，需求分析；概念结构设计；逻辑结构设计，物理结构设计；数据库实施；数据库运行和维护2。对于概念结构设计主要是形成数据字典，绘制实体联系图，按照关系规范化理论要求将概念模型转换为关系模型，形成逻辑结构，然后再选择相应的数据库平台进行物理数据库设计。在这一过程中，要分析数据与数据之间的联系类型，关系规范化的要求，利用数据库建模工具可以简化这一分析与设计过程。目前这方面的工具有很多，比如：ERWin、PowerDesigner、CASE Studio等3。数据库建模要求能够表达完整的数据结构和相互的联系，并且在概念模型和关系模型之间转换方便。要能够从概念模型向关系模型自动转换，并且能够自动转换为指定的数据库平台上的数据库，如：Micosoft SQL Server、Aess等，这一设计过程称为软件开发中的正向工程。对于比较完善的计算机辅助软件工程工具，还应提供能够从物理数据库的基础上向逻辑模型转化的功能，即从物理数据库表格及相互关系自动转化为关系模型，更新E-R模型图。这种转换相对于正向工程称为逆向工程或反向工程。在数据库设计、运行、维护过程中，支持这种转换的工具的应用非常重要。 数据库建模工具可以独立于具体的数据库平台，因此可以简单的移植到不同的数据库平台上。数据库建模工具大部分都是图形界面的，更有利于实体联系的建立。 2 CASE工具数据库建模过程 2.1 数据准备 图1数据库建模示意图 通过详细调查所研究的系统，了解系统的需求，各种处理要求，对安全和数据完整性方面的要求，数据结构等等。以此为基础上建立数据字典，分析数据项、数据结构、数据流和数据存储，以及处理过程。在充分考虑系统的功能需求和可扩充性的基础上，建立起数据的概念结构模型。 2.2 设计E-R模型图 首先设计分E-R模型图，设置属性，设置主键，然后根据实体之间的相互关系，连接实体。对于1：1、1：N和M：N等不同的实体联系类型，可以通过数据库建模工具自动进行连接。如相对于M：N实体联系类型，可以自动生成两个实体之间的联系，联系为新实体，包含相关联的两个实体的主键，这相当于自动完成了实体模型向关系模型的转换。图2所示为利用CASE Studio数据库建模工具建立E-R模型图。其中“选修”和“讲授”实体是连接两个M：N类型实体时自动生成的。 图2 E-R模型图建立 2.3 E-R模型向关系模型转化 选择好相应的数据库平台，执行转化操作。对于不同的数据库管理系统软件，数据库建模工具将产生不同的脚本语言，主要有表格建立与删除、索引建立、主健建立、触发器命令等，如图3所示。由生成的脚本语言，到指定的数据库管理系统上执行，便可以得到物理数据库。这一过程在数据库设计过程中非常方便。传统转换过程中需要手工进行，按照联系的种类不同有不同的转换方法，形成逻辑模型，然后再选择相应的数据库平台手工建立数据库物理结构。利用数据库建模工具可以直接从概念模型向物理模型转换。 图3 数据库脚本代码生成 脚本语言代码如下（以Micosoft SQL Server平台为例）： Create table 学生 ( 学号 Char(5) NOT NULL, 姓名 Char(10) NULL, 年龄 Integer NULL, 籍贯 Char(10) NULL, 系别 Char(10) NULL, Primary Key (学号) go Create table 课程 ( 课程号 Char(6) NOT NULL, 课程名称 Char(20) NULL, 学时 Integer NULL, 学分 Integer NULL, Primary Key (课程号) go 2.4 数据库建模反向工程 在数据库物理结构建立好以后，经常需要对数据库进行维护，包括表格结构的修改、增加表格、联系的修改等。这时对数据库结构的修改要及时反馈到逻辑模型中，始终要保持物理模型和逻辑模型的一致性。从数据库物理模型到逻辑模型的修改过程称为数据库建模的反向工程。这一过程对于数据库应用程序后续建设工作以及应用系统的实施和维护都非常重要。目前大多数数据库建模软件均支持这种反向工程操作。 3 结束语 利用数据库建模工具可以解决数据库设计过程中复杂数据联系的问题，在转换为关系模型过程中建立起概念模型与物理模型之间的紧密联系，便于对数据库及时更新和维护，同时也对数据库设计过程中的资料文档如E-R模型图等进行即时维护，对于系统实施以后系统的维护都具有非常的重要意义。 _： 1萨师煊，王珊.数据库系统概论M（第3版）.北京：高等教育出版社，2000：203-