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PowerDesigner建模时CDM与PDM的转换原则
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你可能喜欢目标: 本小节主要介绍PowerDesigner中概念数据模型 CDM的基本概念。一、概念数据模型概述 &&& 数据模型是现实世界中数据特征的抽象。数据模型应该满足三个方面的要求： 1）能够比较真实地模拟现实世界 2）容易为人所理解 3）便于计算机实现 &&& 概念数据模型也称信息模型，它以实体－联系(Entity-RelationShip,简称E-R)理论为基础，并对这一理论进行了扩充。它从用户的观点出发对信息进行建模，主要用于数据库的概念级设计。 & &&& 通常人们先将现实世界抽象为概念世界，然后再将概念世界转为机器世界。换句话说，就是先将现实世界中的客观对象抽象为实体(Entity)和联系 (Relationship),它并不依赖于具体的计算机系统或某个DBMS系统，这种模型就是我们所说的CDM;然后再将CDM转换为计算机上某个 DBMS所支持的数据模型，这样的模型就是物理数据模型,即PDM。 &&& CDM是一组严格定义的模型元素的集合，这些模型元素精确地描述了系统的静态特性、动态特性以及完整性约束条件等，其中包括了数据结构、数据操作和完整性约束三部分。 1）数据结构表达为实体和属性; 2）数据操作表达为实体中的记录的插入、删除、修改、查询等操作; 3）完整性约束表达为数据的自身完整性约束（如数据类型、检查、规则等）和数据间的参照完整性约束（如联系、继承联系等）; 二、实体、属性及标识符的定义 &&& 实体（Entity），也称为实例，对应现实世界中可区别于其他对象的“事件”或“事物”。例如，学校中的每个学生，医院中的每个手术。 &&& 每个实体都有用来描述实体特征的一组性质，称之为属性，一个实体由若干个属性来描述。如学生实体可由学号、姓名、性别、出生年月、所在系别、入学年份等属性组成。 实体集（Entity Set）是具体相同类型及相同性质实体的集合。例如学校所有学生的集合可定义为“学生”实体集，“学生”实体集中的每个实体均具有学号、姓名、性别、出生年月、所在系别、入学年份等性质。 实体类型（Entity Type）是实体集中每个实体所具有的共同性质的集合，例如“患者”实体类型为：患者｛门诊号，姓名，性别，年龄，身份证号.............｝。实体是实体类型的一个实例，在含义明确的情况下，实体、实体类型通常互换使用。 实体类型中的每个实体包含唯一标识它的一个或一组属性，这些属性称为实体类型的标识符（Identifier），如“学号”是学生实体类型的标识符，“姓名”、“出生日期”、“信址”共同组成“公民”实体类型的标识符。 有些实体类型可以有几组属性充当标识符，选定其中一组属性作为实体类型的主标识符，其他的作为次标识符。&三、实体、属性及标识符的表达&&一、新建概念数据模型&& 1）选择File--&New,弹出如图所示对话框，选择CDM模型（即概念数据模型）建立模型。2）完成概念数据模型的创建。以下图示，对当前的工作空间进行简单介绍。（以后再更详细说明）3） 选择新增的CDM模型，右击，在弹出的菜单中选择“Properties”属性项，弹出如图所示对话框。在“General”标签里可以输入所建模型的名 称、代码、描述、创建者、版本以及默认的图表等等信息。在“Notes”标签里可以输入相关描述及说明信息。当然再有更多的标签，可以点击 "More&&"按钮，这里就不再进行详细解释。二、创建新实体1）在CDM的图形窗口中，单击工具选项版上的Entity工具，再单击图形窗口的空白处，在单击的位置就出现一个实体符号。点击Pointer工具或右击鼠标，释放Entitiy工具。如图所示2）双击刚创建的实体符号，打开下列图标窗口，在此窗口“General”标签中可以输入实体的名称、代码、描述等信息。三、添加实体属性1）在上述窗口的“Attribute”选项标签上可以添加属性，如下图所示。注意：&& 数据项中的“添加属性”和“重用已有数据项”这两项功能与模型中Data Item的Unique code 和Allow reuse选项有关。P列表示该属性是否为主标识符;D列表示该属性是否在图形窗口中显示;M列表示该属性是否为强制的，即该列是否为空值。如果一个实体属性为强制的，那么， 这个属性在每条记录中都必须被赋值，不能为空。 2）在上图所示窗口中，点击插入属性按钮，弹出属性对话框，如下图所示。一、定义属性的标准检查约束标准检查约束是一组确保属性有效的表达式。在实体属性的特性窗口，打开如图所示的检查选项卡。在这个选项卡可以定义属性的标准检查约束，窗口中每项的参数的含义，如下
属性可接受的最小数
属性可接受的最大数
属性不赋值时，系统提供的默认值
单位，如公里、吨、元
属性的数据显示格式
属性的赋值全部变为小写字母
属性的赋值全部变为大写字母
Cannot modify
该属性一旦赋值不能再修改
List Of Values
属性赋值列表，除列表中的值，不能有其他的值
属性列表值的标签
二、定义属性的附加检查当Standard checks 或Rules 不能满足检查的要求时，可以在Additional Checks选项卡的Server子页上，通过SQL语句中使用%MINMAX%、%LISTVAL%、%RULES%、%UPPER%、%LOWER% 几个变量来定义Standard和Rule,如图所示%MINMAX%、%LISTVAL%、%UPPER%、%LOWER%在Standard Check中定义的Minimum 和Maximum、List values 、uppervalues、lowervalues%RULES%在Rules特性窗口Expression选项卡中定义的有效性规则表达式一、标识符&&& 标识符是实体中一个或多个属性的集合，可用来唯一标识实体中的一个实例。要强调的是，CDM中的标识符等价于PDM中的主键或候选键。每个实体都必须至少有一个标识符。如果实体只有一个标识符，则它为实体的主标识符。如果实体有多个标识符，则其中一个被指定为主标识符，其余的标识符就是次标识符了。二、如果定义主、次标识符1）选择某个实体双击弹出实体的属性对话框。在Identifiers选项卡上可以进行实体标识符的定义。如下图所示2）选择第一行“主标识符”，点击属性按钮或双击第一行“主标识符”，弹出属性对话框，如图所示 3）选择"Attributes"选项卡，再点击“Add Attributes”工具，弹出如图所示窗口，选择某个属性作为标识符就行了。 待续。一、数据项&&& 数据项（Data Item）是信息存储的最小单位，它可以附加在实体上作为实体的属性。注意：模型中允许存在没有附加至任何实体上的数据项。二、新建数据项1）使用“Model”---& Data Items 菜单，在打开的窗口中显示已有的数据项的列表，点击 “Add a Row”按钮，创建一个新数据项，如图所示2）当然您可以继续设置具体数据项的Code、DataType、Length等等信息。这里就不再详细说明了。三、数据项的唯一性代码选项和重用选项使用Tools---&Model Options-&Model Settings。在Data Item组框中定义数据项的唯一性代码选项(Unique Code)与重用选项（Allow Reuse）。注意：如果选择Unique Code复选框 ，每个数据项在同一个命名空间有唯一的代码，而选择Allow reuse ，一个数据项可以充当多个实体的属性。四、在实体中添加数据项1）双击一个实体符号，打开该实体的属性窗口。2）单击Attributes选项卡，打开如下图所示窗口注意：Add a DataItem 与 Reuse a DataItem的区别在于Add a DataItem 情况下，选择一个已经存在的数据项，系统会自动复制所选择的数据项。如果您设置了UniqueCode选项，那系统在复制过程中，新数据项的Code会自动生成一个唯一的号码，否则与所选择的数据项完全一致。Reuse a DataItem情况下，只引用不新增，就是引用那些已经存在的数据项，作为新实体的数据项。&
&这种关系在概念层面是最容易理解的了，本文就不赘述了。
前面已经介绍了CDM中关于实体间关系的主要内容，接下来我们就来看看根据这个CDM所生成的PDM是一个什么样子：
上图中所有标红的部分是我们最应该关注的内容，因为他们都是由于我们对实体型间的关系的定义而产生的，下面给出一些简单的说明。
1. “师生关系”和“学生俱乐部”这两个表是由于我们的多对多关系而产生的。
2. “假期”表的“工号”字段是由于我们将教师-假期关系指定为dependent而产生的。
3. “班级”表的“工号”字段是由于我们将教师-班级关系制定为dominant而产生的。
4. “家访”表中的“工号”和“学号”字段是由于家访是教师和学生实体型的association而产生的。
&&& 另外，记得我们在提到dominant属性的时候说过，一个没指定dominant方向的一对一联系将产生两个引用，下面我们就把原本的CDM中的教师- 班级关系进行一个小小的修改，去掉这个relationship的dominant定义，那么最终产生的PDM中教师表和班级表将互相包含对方的主键(由于我们的班级表没有自己的主键，所以只能在班级表中看到多出来的列)，截图如下：
对照这个PDM截图和上一个PDM截图之间的区别，大家可以很容易得看出dominant属性对一个一对一关系的作用。&& 先来看一下PD给association的定义：“An association is a connection between entities. In the Merise modeling methodology an association is used to connect several entities that each represents clearly defined objects, but are linked by an event, which may not be so clearly represented by another entity.”。
在上一小段提到的那些RelationShip，在很多情况下（特别是多对多关系中），我们会把联系专门提出来，作为一个实体型放在两个需要被关联的实体型中间（在PD中，选中任何一个联系，在右键的弹出菜单中选择“Change to Entity”命令即可完成联系转实体的操作）。但有的时候，把若干个实体型之间的联系抽象为一个实体型可能不太合适，这个时候你可以选择为这些实体型建立一个association，那么在生成PDM的时候，所有这些相关实体型的identifier都会被加入到association对应生成的表模型中。所以，说白了，其实association就是实体型的一种特例，用来在建模的时候更确切的表达实体间的关联信息。在PD的文档中举了一个录音带、顾客、商店三个实体型在租借录音带这个场景上发生关联，然后把租借定义为上述三个实体型之间的association的例子，非常确切。在我们的学校模型里，我定义了家访做为老师和学生实体型中间的一个association，在接下来产生的PDM中大家就可能看到这种定义所产生的效果。
三.Inheritance（继承）&&& 先给出PD手册里对联系的定义：“A relationship is a link between entities. For example, in a CDM that manages human resources, the relationship Member links the entities Employee and Team, because employees can be members of teams. This relationship expresses that each employee works in a team and that each team has employees.” 可见，也许联系的概念真的太简单了吧，所以反而不那么好表述，所以PD的文档里也是用一个例子来说明出现了什么样的情况我们就认为两个实体间是有联系的。
当我们提起实体间联系的时候，最先想到的恐怕是one to one，one to many 和many to many这三种联系类型，这些联系类型也是大家最熟悉的。笔者对ER图原本的概念并不精通，但在CDM中，联系还有另外三个可以设置的属性：mandatory（强制性联系）, dependent（依赖性联系/标定关联）和dominant（统制联系）。这些属性对后面PDM的生成都有比较大的影响，需要我们一一有所了解。它们都是在联系的属性控制面板中设定的，见下图：
1.mandatory
&&& 联系是否具有强制性，指的是实体间是不是一定会出现这种联系；或者换句话说，当我们在谈及一个联系的应用场景的时候，联系对应的那两个实体型的实体实例的个数可不可能为零。也许这样的解释还是有点抽象，让我们举两个联系的例子，一个是对两边的实体都有强制性的，另一个则不然。
（1）教师--学生 联系
这个联系首先是一个多对多联系，因为每个老师可以教多个学生，每个学生也都有多个老师来负责他们的学业。同时，这个联系对教师和学生都是强制性的，也就是说，不存在任何一个老师，他不负责任何一个学生的教学；也不存在任何一个学生，他没有任何一个任课老师。
（2）学生--俱乐部 联系
这个联系也是一个多对多关系，但它对学生这个实体型而言就不是强制的（Optional,可选的）。每个俱乐部都有至少一个学生参加，但并不是每个学生都要去参加俱乐部的活动。完全可以有一些学生，他们什么俱乐部都没参加。
上面的例子主要是从概念的角度来区分了mandatory和optional的区别。实际上如果把这个模型对应到我们最后生成的表，如果A-B间的联系对A 是mandatory的话，那么如果在A里面如果包含B的外键，这个外键不能为空值，反之可以为空值。后面我们谈到PDM和实际数据库的时候，大家会看到这一点。
2.dependent
&&& 每一个Entity型都有自己的Identifier，如果两个Entity型之间发生关联时，其中一个Entity型的Identifier进入另一个 Entity型并与该 Entity型中的Identifier共同组成其Identifier时，这种关联称为标定关联,也叫依赖性关联(dependent relationship)。一个Entity型的Identifier进入另一个Entity型后充当其非Identifier时，这种关联称为非标定关联,也叫非依赖关联。
概念的定义说起来还是有些拗口，说白了其实就是主-从表关系，从表要依赖于主表。比如在我们系统里要记录教师休假的情况，有一个实体型Holiday，其属性包括休假的开始时间和天数，每次有教师休假的时候，都要在这个表留下记录。从我们的场景描述中可以看到，实体型假期必须依附于实体型教师，即对于每一个假期实例，必须指向某一个教师实例。
对于依赖型联系，必须注意它不可能是一个多对多联系，在这个联系中，必须有一个作为主体的实体型。一个dependent联系的从实体可以没有自己的identifier.
3.dominant
这个联系属性是最为简单的，它仅作用于一对一联系，并指明这种联系中的主从表关系。在A,B两个实体型的联系中，如果A--&B被指定为 dominant，那么A为这个一对一联系的主表，B为从表，并且在以后生成的PDM中会产生一个引用（如果不指定dominant属性的话会产生两个引用）。比如老师和班级之间的联系，因为每个班级都有一个老师做班主任，每个老师也最多只能做一个班级的班主任，所以是一个一对一关系。同时，我们可以将老师作为主表，用老师的工号来唯一确定一个班主任联系。
二.Association（关联）CDM是大多数开发者使用PD时最先创建的模型，也是整个数据库设计最高层的抽象。CDM是建立在传统的ER图模型理论之上的，ER图中有三大主要元素：实体型，属性和联系。其中实体型对应到CDM中的Entity，属性对应到CDM中每个Entity的Attribute，在概念上基本上是一一对应的。但在联系上，CDM有了比较大的扩展，除了保留ER图原有的RelationShip概念之外，还增加了Association，Inheritance 两种实体关系，下面就让我们分别看看这些关系的用法和之间的区别（下图中被标红的工具栏按钮就是用来向实体中添加这些关系的）。
另外，在介绍所有这些CDM中的元素之前，笔者先给出一个很简单的CDM图，是对我们最最熟悉的学校场景的一个建模，下文中提到的所有概念在图中都有体现，大家在看下文的时候可以对照着来看：
一. RelationShip(联系)
阅读(...) 评论()概念数据模型
& 概念数据模型(Conceptual Data Model,CDM)：表达的是数据整体逻辑结构，该结构独立于任何软件和数据存储结构，即它只是系统分析人员，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，并不针对具体的数据库平台(如Oracle或SQL Server)和工具(PowerBuilder)。CDM所包含的对象通常并没有在物理数据库中实现。
& CDM可以完成以下工作：
数据图形化，形象化
数据表设计的合法校验
转化为PDM(Physical Data Model,物理数据模型)
生成OOM(Object-Oritented MOdel,面向对象模型)的类图
通常CDM采用实体-联系图(Entity-Relation Graph,E-R图)来表示("实体"和&联系&的概念)。目前，E-R图示CDM最流行的一种表达方式。
1.基本概念和约定
& 1.1实体与属性
&&& 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。
&& 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。如：某个员工，姓名：吊丝，性别：男，这些指标表示了吊丝这个实体的各项属性。
&&& 实体与属性之间的关系如图5-1所示。
&&& 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，通常可以将联系分为：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)以及标识关系(Identify Relationship)等。
& & & & & & & & & & & & & & & & && 多对多联系 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 递归联系
& 域(Domain)是某个或某些属性的取值范围，定义域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，使得不同实体中的属性标准化更加容易。
& 1.4业务规则
&& 业务规则反映了信息系统所描述对象的特殊的数据完整约束。一个业务规则可以是一个行业标准，一个客户需求或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则。因此在创建业务规则之前，必须首先明确数据之间存在的约束关系。
2.建立概念模型
& 2.1确定业务问题
& 在BPM中已经明确了业务流程问题，在此基础上从中提炼出需要存储的信息。其中包括与业务有关的实体，实体间的关系，特殊的业务规则等。这些问题将成为建立CDM的基础。
& 2.2建立概念模型
& (1)选择File-New Model命令，弹出如图5-2所示的窗口。选择Conceptual Data Model(概念模型)。
& (2)单击&确定&按钮，打开如图5-3所示的CDM工作区。在工作区包括左侧的浏览器窗口，右侧的设计窗口，下侧的输出窗口和浮动的工具窗口(Palette),可以利用工具窗口中的图标在设计窗口中设计E-R图。
& (3)建立实体及实体间的联系。
& 3.CDM生成LDM
& LDM是PowerDesigner 15的新增模型，用于完成信息系统的逻辑设计。虽然LDM任然独立于DBMS的，但却可以进行外部键，索引，视图等对象的设计工作。
& CDM生成LDM的具体方法如下：
& (1)打开CDM模型，选择Tools-Generate Logical Data Model命令，打开如图5-4所示的LDM Generation Options(生成LDM的选项设置)窗口。
& (2)选择Detail选项卡，进行其他选项的设置。
& (3)选择Selection选项卡，可以选择CDM,实体，如图5-5所示。
& (4)单击&确定&按钮，开始生成LDM。如图5-7所示。
&&& 注：LDM的主要内容是介于CDM与PDM之间。
4.CDM生成PDM
& CDM完成的是信息系统的概要设计，但在数据库的物理设计阶段必须在此基础上进行详细的后台设计，只有将CDM转换成PDM才能完成该阶段的设计工作。在CDM生成PDM之前必须要选择一种DBMS作为目标数据库，CDM中定义的实体属性的数据类型将转换为目标数据库对的数据类型。
& CDM生成PDM时，其中的对象要转换成PDM中的对象，即物理数据库中的对象。
& CDM生成PDM的具体过程如下：
& (1)打开CDM模型，选择Tools-Generate Physical Data Model命令，打开如图5-8所示的窗口。在General选项中选择生成PDM的方式及参数。选中Generate new Physical Data Model单选按钮表示生成新的PDM，DBMS表示目标数据库管理系统(及版本)，Name表示目标PDM的名称，Code表示目标PDM的代码。选中Update existing Physical Data Model单选按钮则表示与已经存在的PDM合并生成新的PDM。
& (2)选择Detail选项卡，进行详细选择设置。
& (3)选择Selection选项卡，选择要转换为PDM表的实体，如图5-9所示。
& (4)单击"确定"按钮，开始生成PDM。如果在Detail选项卡中选中Check model复选框，则在Result List窗口中将显示在处理过程中出现的警告，错误和提示信息。
& (5)根据提示对出现的警告和错误进行修改。
&(6)生成PDM如图5-10所示。如果PDM中显示的信息过多，难以阅读，可以通过更改Tools-Display Preferences命令设置以减小信息的信息。
&5.CDM生成OOM
& 当从CDM生成OOM时，PowerDesigner将CDM中的对象和数据类型转换成UML语言支持的OOM对象和数据类型。
& CDM生成OOM的的具体步骤如下：
& (1)打开CDM模型，选择Tools-Generate Object-Oriented Model命令，打开如图5-11所示窗口。
& (2)选择Detail选项卡，进行其他选项的设置。
& (3)选择Selection选项卡，可以选择CDM，包和实体。
& (4)单击&确定&按钮，开始生成OOM。效果如5-12所示。
& 以上通过CDM生成LDM,PDM和OOM模型，只是将系统的概要设计转化成相关的内容，为系统的详细审计生成了框架，此后还需要再LDM，PDM和OOM中进一步设计，例如：在PDM中添加存储过程，触发器，在OOM中设计用例图等。
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为什么cdm生成的pdm把实体变成了关系
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