第15章数据库设计工具-powerdesigner

第15章

数据库设计工具—PowerDesigner本章学习目标了解PowerDesigner数据库设计工具及其主要功能。掌握PowerDesigner的安装过程。掌握PowerDesigner的基本操作过程。掌握运用PowerDesigner创建概念数据模型和物理数据模型的方法。掌握使用物理数据模型生成特定数据库脚本文件的方法。本章概述PowerDesigner是Sybase公司推出的一个集成了企业架构分析、UML（统一建模语言）和数据建模的CASE（计算机辅助软件工程）工具。利用PowerDesigner可以制作数据流程图、概念数据模型、物理数据模型，可以生成多种客户端开发工具的应用程序，还可为数据仓库制作结构模型，也能对团队设计模型进行控制。它可与许多流行的数据库设计软件，例如：PowerBuilder，Delphi，VB等相配合使用来缩短开发时间和优化系统设计。本章主要介绍PowerDesigner的功能、安装过程以及如何利用PowerDesigner来创建概念数据模型和物理数据模型。主要内容15.1PowerDesigner简介15.3概念数据模型设计15.4物理数据模型设计15.2PowerDesigner的安装主要内容15.1PowerDesigner简介15.3概念数据模型设计15.4物理数据模型设计15.2PowerDesigner的安装15.1PowerDesigner简介

PowerDesigner版本较多。2008年11月，SybasePowerDesigner15正式上市，它是一款企业级一体化的建模和设计解决方案，可快速、稳定地构建和简化业务流程。本章主要介绍PowerDesigner15.1。PowerDesigner是目前使用广泛且功能强大的数据库设计工具，使用它可以方便地对管理信息系统进行分析设计，它几乎包括了数据库模型设计的全过程。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、概念数据模型设计、逻辑数据模型设计、物理数据模型设计和程序框架设计），而且可以满足管理、系统设计、开发等相关人员的使用。它是业界第一个同时提供业务分析、数据库设计和应用开发的建模软件。15.1.1PowerDesigner建模工具简介PowerDesigner系列产品提供了一个完整的建模解决方案。业务或系统分析人员、设计人员、数据库管理员DBA和开发人员可以对其裁剪以满足他们各自特定的需要；而其模块化的结构为购买和扩展提供了极大的灵活性，从而使开发单位可以根据其项目的规模和范围来合理使用他们所需要的工具。PowerDesigner灵活的分析和设计特性允许使用一种结构化的方法有效地创建数据库或数据仓库，而不要求严格遵循一个特定的方法学。PowerDesigner提供直观的符号表示使数据库的创建更加容易，并使项目组内的交流和通讯标准化，同时能更加简单地向非技术人员展示数据库和应用的设计。PowerDesigner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的结构。它允许设计人员不仅创建和管理数据的结构，而且开发和利用数据的结构，基于领先的开发工具环境快速地生成应用对象和在开发过程中使用的组件。PowerDesigner是一个功能强大而且使用简单的工具集。它提供了一个功能强大的交互环境，支持开发生命周期的所有阶段，从处理流程建模到对象和组件的生成。PowerDesigner产生的模型和应用可以不断地增长、适应并随着用户的组织的变化而变化。15.1.1PowerDesigner建模工具简介 PowerDesigner包含六个紧密集成的模块，允许个人和开发组的成员以最适合自己的方式最好地满足他们的需要。这六个模块是：(1)

PowerDesignerProcessAnalyst，用于系统的需求分析，可用于设计和构造数据流图（DFD）和数据字典。(2)

PowerDesignerDataArchitect，用于概念层和物理层的交互式数据库设计和构造。(3)PowerDesignerAppModeler，用于物理建模和应用对象及数据敏感组件的生成。(4)PowerDesignerMetaWorks，用于高级的团队开发，信息的共享和模型的管理。(5)PowerDesignerWarehouseArchitect，用于数据仓库和数据集的设计和实现。(6)PowerDesignerViewer，用于以只读的、图形化方式访问整个企业的模型信息。15.1.2PowerDesigner的主要功能和模型1.PowerDesigner的主要功能(1)ProcessAnalyst用于系统的需求分析，它支持多种建模方法。(2)DataArchitect这是一个强大的数据库设计工具。(3)AppModeler应用建模工具，用于物理建模和应用对象及数据组件的生成。(4)ODBCAdministrator这部分用于管理系统的各种数据源。(5)

XML文件这部分用于使用工具生成相应的XML文件，或者用XML文件生成相关模型。15.1.2PowerDesigner的主要功能和模型2.PowerDesigner的模型PowerDesigner15包含了9种模型，覆盖了软件开发生命周期的各个阶段：(1)企业架构模型（EnterpriseArchitectureModel，EAM）(2)需求模型（RequirementsModel，RQM）(3)信息流模型（InformationLiquidityModel，ILM）(4)业务处理模型(BusinessProcessModel，BPM)(5)概念数据模型(ConceptualDataModel，CDM)(6)逻辑数据模型(LogicalDataModel，LDM)(7)物理数据模型(PhysicalDataModel，PDM)(8)面向对象模型(Object-OrientedModel，OOM)(9)XML（ExtensibleMarkupLanguage）模型本章重点关注PowerDesigner的辅助数据库设计功能，所以主要涉及CDM、LDM和PDM。主要内容15.1PowerDesigner简介15.3概念数据模型设计15.4物理数据模型设计15.2PowerDesigner的安装15.2PowerDesigner的安装1.下载安装文件从SYBASE官方网站下载所要安装的软件，双击运行开始安装。数据定义PowerDesigner安装界面15.2PowerDesigner的安装2.选择安装路径点击Next按钮，进入安装路径选择界面，如图15-2所示。数据定义PowerDesigner选择安装路径15.2PowerDesigner的安装3.选择要安装的组件确定好安装路径后点击Next进入组件选择界面，用户可根据需求有选择的安装组件。数据定义PowerDesigner选择安装组件15.2PowerDesigner的安装4.选择需要安装的用户配置文件根据实际需要选择好安装组件后点击Next进入选择用户配置文件界面，用户可根据需要来选择。数据定义PowerDesigner选择安装用户配置文件15.2PowerDesigner的安装5.安装成功

点击Next按钮，按照向导提示操作，直到安装成功。安装完成之后，点击运行进入PowerDesigner的工作环境，如图15-5所示。 PowerDesigner的工作环境主要包含以下几个部分：对象浏览器：以树形方式展示模型所包含的对象以及对象之间的层次关系。工作区域：组织模型中的图表，以图形方式展示模型中各对象之间的关系。输出窗口：显示操作结果。工具面板：展示用于在图表窗口插入对象的常用工具。主要内容15.1PowerDesigner简介15.3概念数据模型设计15.4物理数据模型设计15.2PowerDesigner的安装15.3概念数据模型设计 PowerDesigner工具集功能强大，几乎包含了数据库模型设计的全过程。利用PowerDesigner可以制作数据流程图、概念数据模型和物理数据模型，可以生成多种客户端开发工具的应用程序；还可为数据仓库制作结构模型，也能对团队设计模型进行控制。数据库设计是PowerDesigner的强项，主要涉及概念数据模型和物理数据模型，所以本章重点介绍利用PowerDesigner创建概念数据模型和物理数据模型及生成数据库脚本的过程。

本节主要介绍如何利用PowerDesigner设计概念数据模型。

CDM（概念数据模型）是分析阶段用以理清数据之间的关联性，以实体-关系图表示一个实体具有的属性，以及与其他实体的1对1、1对多或多对多关系。15.3概念数据模型设计利用PowerDesigner创建概念数据模型的过程如下：1.新建概念数据模型

在图15-5中，选择File-->NewModel，从Modeltype里选择ConceptualDataModel（概念数据模型），然后选择ConceptualDiagram，给新建的模型命名，如图15-6所示。图15-6新建概念数据模型15.3概念数据模型设计2.新建实体

完成CDM的创建后，就进入如图15-5所示的PowerDesigner工作环境。单击工具面板中Entity图标，然后在设计主面板中任何一处单击一次便可新建一个实体，如图15-7所示。15.3概念数据模型设计3.实体命名

双击已经添加的实体，弹出实体属性设置对话框，在General中可以设置实体的Name和Code等属性，如图15-8所示，Code是字段在数据库中的实际名称，一般用英文。Name是实体显示的名称，一般用中文，方便理解。15.3概念数据模型设计4.设置实体属性

切换到Attributes选项卡可以设置实体的属性Name、Code、Data

Type等，如图15-9所示。图中的3个复选框：M表示不能为空，P表示是否为主标识属性，D表示在模型图中是否显示。15.3概念数据模型设计5.生成实体

设置完毕之后，点击确定生成如图15-10所示的学生实体。 CDM中，各个实体之间有一定的对应关系，PowerDesigner采用关系来表示一个实体与另外一个实体之间的对应关系。下面以学生和专业之间的关系为例来介绍如何添加关系。15.3概念数据模型设计6.添加实体间关系

按照上述方法，在设计面板中再创建一个专业实体，然后单击工具栏的Relationship按钮，如图15-11所示，先在专业实体上单击一下，再到学生实体上单击一下，就可以在专业实体和学生实体之间建立一对多关系。15.3概念数据模型设计7.设置实体间的关系

打开关系的属性窗口，切换到Cardinalities选项卡，用于设置实体之间的关系，由于专业和学生之间是一对多关系，设置如图15-12所示。至此，一个简单的概念数据模型就创建完毕，如图15-13所示。图15-13概念数据模型示例图15-12设置实体间关系15.3概念数据模型设计8.定义数据项

在定义实体的过程中所创建的属性自动成为数据项。数据项和属性不同，数据项可以重用，而属性不可以重用。如果想单独定义一些数据项，可在PowerDesigner界面菜单中，选择Model-->DataItems，弹出的ListofDataItems窗口（图15-14）中完成。15.3概念数据模型设计9.定义域

为使数据特征标准化和模型一致化，可以定义域（例Name域），让其应用到多个数据项或属性中。CDM中可在域上定义三类信息，一是数据类型、长度及小数点精度，二是检查参数，三是业务规则。定义域的具体操作：在PowerDesigner界面菜单中，选择Model-->Domains，弹出ListofDomains窗口（图15-15）中，利用对话框上方的图标可以设置域的特性等操作。主要内容15.1PowerDesigner简介15.3概念数据模型设计15.4物理数据模型设计15.2PowerDesigner的安装15.4物理数据模型设计

物理数据模型（PDM）是叙述数据库的物理实现。

主要目的是把CDM/LDM中建立的现实世界模型生成特定的DBMS的SQL语言脚本，产生数据库中保存信息的储存结构，保证数据在数据库中的完整性和一致性。

新建PDM的方式有多种，这里介绍两种：一种是使用现有的CDM生成，一种是直接新建PDM。15.4.1使用CDM生成PDM当从一个CDM生成PDM时，PowerDesigner将CDM中的对象和数据类型转换为PDM对象和当前DBMS支持的数据类型。同一个表中的两列不能有相同的名称，如果因为外键迁移而导致列名冲突，PowerDesigner会自动对迁移列重命名，新列名由原始实体名的前三个字母加属性的代码名组成。主标识符生成PDM中的主键和外键，非主标识符则对应生成候选键。在PDM中生成的键类型取决于CDM中用于定义一个Relationship的基数和依赖类型。使用CDM生成PDM的过程如下：15.4.1使用CDM生成PDM1.选择数据库管理系统

选择Tools－>GeneratePhysicalDataModel。PDM生成选项对话框出现。从数据库管理系统下拉列表框DBMS中选择一种数据库系统。PowerDesigner支持多种数据库，用户根据自身需求进行选择，这里以MicrosoftSQLServer2005数据库系统为例来进行介绍。选择SharetheDBMSdefinition单选按钮，遵守所选择的数据库系统的定义规则，如图15-16所示。15.4.1使用CDM生成PDM2.生成PDM模型

切换到Selection标签页，会列出CDM的所有对象，选择要生成PDM的CDM对象。点击确定，将会自动生成PDM模型，生成的PDM模型如图15-17所示。15.4.1使用CDM生成PDM3.更新PDM模型

生成PDM后，可能还会对前面的CDM进行更改，若要将所做的更改与所生成的PDM保持一致，这时可以对已有PDM进行更新。操作也很简单，选择Tools->GeneratePhysicalDataModel，在打开的PDMGenerationOptions窗口（图15-16）中选择UpdateexistingPhysicalDataModel，并通过Selectmodel下拉框选择将要更新的PDM即可完成。15.4.2直接创建PDM

以学生选课为例，来创建一个PDM，包括学生信息表、课程信息表、学生选课表三张表。具体过程如下：1.新建PDM选择File-->NewModel，从Modeltype的选择模型列表中选择PhysicalDataModel，再选择PhysicalDiagram，同时在DBMS下拉列表中选择相应DBMS的类型（当然也可以在后面的过程中更改DBMS类型），如图15-18所示。15.4.2直接创建PDM2.新建表在PDM中添加一个表，单击工具栏中的“Table”按钮，然后再到模型设计面板中单击一次便可添加一个表，添加的表是没有任何列的。单击工具栏的鼠标指针按钮，将鼠标切换回指针模式，然后双击一个表，系统将打开该表属性窗口，在General选项卡中可以设置表的Name、Code等属性，如图15-19所示。15.4.2直接创建PDM3.添加属性切换到Columns选项卡添加表中的属性列，给每个列指定名称、代码、数据类型及长度，使用P来指定主键，如图15-20所示。需要说明的是，在图15-20的TableProperties对话框中，除了可以对表中各个属性进行添加和修改外，还可以完成对表的其他方面特性的定义和修改，这里只简单说明其他选项卡的作用，具体操作非常简单，读者只需要点击相应的选项卡即可。Indexes选项卡可以建立或删除索引。Keys选项卡可以定义表中的键。Triggers选项卡可以定义表中的触发器。Procedures选项卡可以定义表的存储过程。PhysicalOptions选项卡中列出与表相关的物理选项。Microsoft选项卡中能定义表的扩展特性。Note选项卡中能够注释表。Rules选项卡中能够创建业务规则。Preview选项卡中可以对生成的SQL脚本进行预览。15.4.2直接创建PDM4.生成PDM模型按照同样方法添加课程表和学生选课表。使用工具栏中“Reference”按钮来添加外键引用，添加方法与CDM中添加Relationship类似。至此，以学生选课为例的PDM的创建完成，如图15-21所示。15.4.3使用物理数据模型创建数据库脚本1.生成SQL脚本可以直接地从PDM产生一个数据库，或产生一个能在特定的数据库管理系统环境中运行的数据库脚本。默认是生成与PDM相同数据库的脚本，但是也可以产生其他数据库的脚本。产生一个数据库创建脚本的过程如下：在菜单栏中选择Database－>GenerateDatabase，数据库生成对话框出现，显示生成参数，默认参数已经被选择，如图15-22所示。Directory表示生成的数据库脚本文件的存放位置。Filename参数用于指定要生成数据库脚本文件的文件名，点击Preview，可预览脚本，如图15-23所示。数据库