第12章 UML与数据库设计.
数据库设计中的数据模型与UML图解方法(六)
数据库设计中的数据模型与UML图解方法在当今信息时代，数据库成为了组织、管理和处理海量数据的重要工具。
数据库设计是数据库系统建立的关键阶段，合理的数据库设计可以提高数据的存储效率和数据管理的灵活性。
而数据模型和UML 图解方法则是数据库设计中常用的工具，它们能够帮助开发者把握数据之间的关系、特征和使用场景，进而实现高效、可扩展的数据库结构。
一、数据模型关系模型关系模型是目前最常用的数据模型之一，它以关系（表）的集合来表示数据，其中每个关系（表）有多个属性（列）。
这种模型通过关系之间的联系来描述数据之间的关系，如一对一、一对多、多对多等。
关系模型的优势在于结构清晰、易于理解和灵活扩展，适用于大多数应用场景。
实体-关系模型实体-关系模型是一种更加抽象和形象化的数据模型，它将现实世界的实体、属性和关系映射为数据库中的表、字段和关系。
实体-关系模型通过实体之间的联系和属性的定义，可以更准确地描述数据的特征和使用规则，并为后续的正规化和物理模型设计提供基础。
面向对象模型面向对象模型以对象的概念作为数据的表达方式，通过类之间的继承、组合和多态等关系来抽象、描述和处理数据。
这种模型具有良好的封装性、重用性和模块化特性，能够更好地适应复杂的数据结构和业务流程。
二、UML图解方法类图类图是UML中最常用的图表之一，它通过类、属性和方法的组织来表示系统中的对象结构和行为。
在数据库设计中，类图可以帮助开发者把握实体、属性和关系之间的对应关系和约束条件，进而指导数据库表的设计和字段的定义。
通过类图，开发者可以直观地了解数据库结构，减少误解和错误设计的可能性。
用例图用例图是UML中描述系统功能和用户行为的图表，它以用户或系统的行为来描述系统的功能点。
在数据库设计中，用例图可以帮助开发者理解不同用户角色和系统行为之间的交互关系，指导数据库表的设计和权限控制。
通过用例图，开发者可以更加全面地考虑数据的使用场景，提高数据库的可用性和易用性。
基于UML模型的关系数据库设计
第12章UML与数据库设计
12.3.1 类到表的转换
在将UML模型中的类转换（也可称为映射）为关系
数据库中的表时，类中的属性可以映射为数据库表 中的0个或者多个属性列，但并非类中所有的属性 都需要映射。如果类中的某个属性本身又是一个对 象，则应将其映射为表中的若干列。除此之外，也 可将若干个属性映射为表中的一个属性列。 通常情况下，应当为数据库中的每个表都定义一个 主键，而将所有的外键都设计为对主键的引用。在 将UML模型中的类映射为关系数据库中的表时，可 使用如下所示的方法为表定义主键。
查询。
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12.3 数据库结构转换
在设计关系型数据库时，人们通常使用实体 -关系 模型来描述数据库的概念模型。与实体 - 关系模型相比， UML 的类图模型具有更强的表达能力。本节将介绍从 UML类图模型到关系数据库的结构转换问题。
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12.4 完整性与约束验证
UML模型中类与类之间的关系是对现实 世界商业规则的反映，在将类图模型映射为 关系数据库时，应当定义数据库中数据上的 约束规则。如果使用对象标识符的方法映射 数据库表的主键，在更新数据库时就不会出 现完整性问题，但是对对象之间的交互和满 足商业规则来说，进行约束验证是有意义的。 本节将介绍如何进行关系约束的验证。
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12.6 铁路系统UML模型到数据 库的转换
为了更好地理解前面介绍过的将UML模型转换
为关系数据库的有关规则，下面将使用它们将 铁路系统的UML模型转换为关系数据库。 铁路系统的UML类图模型，该模型由 RailwayStation、Train、Employee、Locoman 和TrainAttendant这5个类组成。
UML与数据库设计
注意事项： 注意事项： ---不能将多个类与相应的关联合并成一张数据库表，这样违背 不能将多个类与相应的关联合并成一张数据库表， 不能将多个类与相应的关联合并成一张数据库表 了关系数据库的第三范式（）。 了关系数据库的第三范式（）。
（3）可选对强制约束（聚合关系） ）可选对强制约束（聚合关系）
子表Student 子表 中的外键 associationID 可以取空值
父表上操作的约束主要有： 父表上操作的约束主要有：
--插入操作：在可选对强制约束中，必须在至少有一个子女被加 插入操作：在可选对强制约束中， 插入操作 入或至少已存在一个合法子女的情况下，父亲才可以加入。 入或至少已存在一个合法子女的情况下，父亲才可以加入。 具体采用如下的步骤： 具体采用如下的步骤： （1）首先向父表中添加记录，再修改子表中的外键； ）首先向父表中添加记录，再修改子表中的外键； （2）以无序的形式同时加入父表和子表记录，然后再修改子 ）以无序的形式同时加入父表和子表记录， 表的外键。 表的外键。 --修改键值操作：执行这种操作的前提是，必须至少有一个子女 修改键值操作： 修改键值操作 执行这种操作的前提是， 被创建或者至少已经有一个子女存在，具体采用如下的步骤： 被创建或者至少已经有一个子女存在，具体采用如下的步骤： （1）在修改父表键值的同时将子表中的外键置空； ）在修改父表键值的同时将子表中的外键置空； （2）将子表按照从父亲到儿子再到孙子的次序进行级联修改。 ）将子表按照从父亲到儿子再到孙子的次序进行级联修改。 --删除操作：通常情况下，不使用级联删除子表的方法删除父表 删除操作： 删除操作 通常情况下， 记录，而是将子表的外键置空。 记录，而是将子表的外键置空。
数据库设计中的数据模型与UML图解分析
数据库设计是软件开发中非常重要的一环，它决定了软件系统如何存储和组织数据。
在数据库设计中，数据模型和UML图解分析起着至关重要的作用。
本文将探讨数据库设计中的数据模型和UML图解分析，以及它们在实际开发中的应用。
一、数据库设计的背景和重要性数据库设计是软件开发过程中的关键环节，它决定了整个系统的数据结构和组织方式。
一个合理的数据库设计可以提高系统的性能、可靠性和可维护性。
因此，数据库设计在软件开发中起着至关重要的作用。
二、数据模型的概念和分类数据模型是描述现实世界中问题的一种抽象表示。
常见的数据模型有层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型等。
其中，关系模型是最常用的数据模型，它以表格的形式组织数据，便于数据的存储和查询。
三、关系模型的特点和使用关系模型以表格的形式组织数据，其中每个表格称为关系（Relation），每一列称为属性（Attribute），每一行称为元组（Tuple）。
关系模型的特点是简单直观、易于理解和操作。
在实际应用中，关系模型常用于设计和实现关系型数据库。
四、UML图解分析的概念和用途UML（Unified Modeling Language）是一种通用的建模语言，用于描述软件系统的结构、行为和交互。
UML图解分析是使用UML图表来分析和设计软件系统的过程。
通过使用UML图解分析，开发人员可以更好地理解系统的架构和功能，提高系统的可扩展性和可维护性。
五、UML图解分析的常用图表UML图解分析中常用的图表包括类图、用例图、活动图、状态图和时序图等。
类图用于表示系统中的类和它们之间的关系；用例图用于描述系统的功能和角色；活动图用于展示系统中的业务过程；状态图用于描述对象的状态变化；时序图用于展示对象之间的消息交互。
六、数据模型与UML图解分析的结合应用数据模型和UML图解分析可以相互结合应用，以达到更好的数据库设计效果。
在使用UML图解分析进行软件系统设计时，开发人员可以根据系统需求和功能，建立对应的数据模型，确定数据的结构和关系。
数据库设计中的数据模型与UML图解分析(一)
数据库设计中的数据模型与UML图解分析在现代信息技术的发展下，数据库成为了各个企业和组织必不可少的一部分。
数据库设计是构建高效、可靠和可持续的数据库系统的关键步骤之一。
数据模型用于描述现实世界中的实体、关系和规则，并通过UML图解来可视化和分析数据模型。
本文将探讨数据库设计中的数据模型和UML图解分析的相关内容。
一、数据模型的概述数据模型是数据库设计的基石，用于表示现实世界中的实体、关系和规则。
它提供了一个抽象层，使数据库开发人员能够有效地处理和组织数据。
常见的数据模型包括层次模型、网状模型和关系模型。
在数据库系统中，关系模型是最常用的数据模型之一，它基于关系代数和关系演算理论，使用表格形式来表示实体和实体之间的关系。
二、关系模型与实体关系图关系模型采用表格形式来表示实体和实体之间的关系，其中每个表格被称为关系。
关系模型中的关键概念包括实体、属性和关系。
实体表示现实世界中的一个独立对象，属性描述实体的特征，关系描述实体之间的关联。
实体关系图（Entity-Relationship Diagram，简称ER图）用于可视化和分析关系模型。
ER图使用图形符号来表示实体、属性和关系，并通过箭头来表示关系的方向。
三、UML图解分析Unified Modeling Language（UML）是一种通用的建模语言，广泛应用于软件工程和系统分析中。
它提供了丰富的图形符号和建模工具，用于描述系统的结构、行为和交互。
在数据库设计中，UML图解可用于分析和优化数据模型。
常见的UML图包括类图、用例图、时序图和活动图。
1. 类图类图是UML中最常用的图之一，用于表示系统中的类、属性和方法。
在数据库设计中，类图可用于描述实体和实体之间的关系。
每个实体可以被表示为一个类，实体之间的关联可以被表示为类之间的关系。
类图的属性和方法可以进一步描述实体的特征和行为。
2. 用例图用例图用于描述系统的功能需求和用户与系统之间的交互。
在数据库设计中，用例图可以帮助识别用户需求和系统功能，进而影响数据模型的设计。
UML中的类图和数据库设计的关联性探究
UML中的类图和数据库设计的关联性探究在软件开发过程中，UML（Unified Modeling Language）是一种常用的建模语言，用于描述软件系统的结构和行为。
其中，类图是UML中最常用的图表之一，用于表示系统中的类、属性和方法之间的关系。
而数据库设计则是软件开发过程中的另一个重要环节，涉及到数据的存储和管理。
本文将探讨UML中的类图与数据库设计之间的关联性。
首先，UML中的类图可以直接映射到数据库设计中的表结构。
在类图中，每个类代表了一个实体，而每个属性则代表了实体的属性。
同样地，在数据库设计中，每个表代表了一个实体，而每个字段则代表了实体的属性。
因此，可以通过对类图的分析和设计，直接生成数据库的表结构，从而实现类与表之间的一一对应关系。
其次，UML中的类图可以帮助设计数据库的关系模式。
在类图中，类与类之间的关系可以通过关联、聚合、组合等方式进行表示。
这些关系在数据库设计中可以转化为表与表之间的关系。
例如，一个类图中的关联关系可以转化为数据库中的外键关系，用于表示两个表之间的关联。
而聚合和组合关系则可以转化为数据库中的表之间的关系，用于表示表之间的层次结构。
通过类图的设计，可以更好地理清系统中各个实体之间的关系，从而指导数据库的关系模式设计。
此外，UML中的类图还可以指导数据库的索引设计。
在类图中，类的属性可以分为主属性和外部属性。
主属性通常用于唯一标识一个实体，而外部属性则用于描述实体的特征。
同样地，在数据库设计中，主键可以用于唯一标识一个表中的记录，而外键则用于建立表与表之间的关系。
通过对类图的分析，可以确定哪些属性应该成为主键，哪些属性应该成为外键，从而指导数据库的索引设计，提高数据库的查询效率。
最后，UML中的类图还可以与数据库设计工具进行集成。
目前市面上有许多专业的数据库设计工具，如ERwin、PowerDesigner等。
这些工具可以根据UML中的类图自动生成数据库的表结构，简化了数据库设计的过程。
uml设计数据库步骤
Your company slogan
步骤1.2：属性类型映射为域
属性类型对应于数据库中的域，域的使用可使数据库设计更具一致性， 优化了数据库应用的移植性。一般来说，实现简单域比较方便，只须 定义相应的数据类型和空间大小 类的属性描述了其所有对象共有的特性。属性的类型可以是基本数据 类型，如整数、实数、布尔型等，也可以是用户自定义类型。
Project_Name
Startdate
contactpersonOID (foreign Key)
contactpersonOID （main Key）
Phone
Fax
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(3) 一对多关联： 多个对象关联，这种关联关系 可以通过在B类(即具有多个对象的类)所对应的类表中 增加一个外键，指向另一方A类的主键，从而建立两个 表之间的关联。
UML进行数据库设计的步骤
步骤1： 基于UML中的类图生成数据库
1
对象标识映射为主键
2
属性类型映射为域
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类模式是UML建模技术的核心，数据库的逻辑视图由UML类图 衍生。
类图是面向对象系统的建模中最常见的图之一。类图显示了一组
类、接口、协作以及它们之间的关系，主要用于对系统静态设计视图 建模 。其中，类是面向对象系统组织结构的核心，表示被建模的应用 领域中的离散概念，是具有相同结构、行为和关系的一组对象的描述 符号。
(4) 多对多关联： * *
A
B
实现多对多关联，通常需要建立一个关联表，映射关联对 象，从而将多对多关联转化为两个一对多关联。实现时， 在新建的关联表中设置一个对象标志符OID，同时增加两 个外键，分别指向初始关联的两个类对应表的主键。
UML与软件设计模式思想在数据库设计中的应用
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｍ ｖ ｒｓ Ｕ Ｌ； Ｄ ｓ ｇ ａ ｔ ｒ ｅ ｉ ｎ Ｐ ｔ ｅ ｎ： Ｄ ｔ ｂ ｓ ａａ ａ ｅ；Ｓ ｔ ｕ ａ ｔ ｒ ｅ ｐＰ ｔｅ ｎ
Ｏ 引 言
元素的表示 图形和方法 【。 ２ 使用ＵＬ ］ Ｍ进行软件 的分析与设计，
能够 加速软件 的开 发进程 ， 提高代码质量 ， 并且支持变动的 业务需求。
ｇｅｎ ａｌ ａｔ ａｓ ｄｅ ｅｒ ｄ ａｂ ｅ ｖｅｌ ｍｅｎ ｐ ｃｅｓ ａｎｄ １１ ｔｒ ｏｐ ｔ ｒｏ ｓ ｉ ｕｓ ａｔｅ ｓ ｕ ｐａｔ ｓ ｅｔ ｐ ｔｅｒ ｐ ｎ ｒｏｃ ｅｓｓ ａｎ ｐｒ ｄ ｏｔｏ ｔｙｐ ｅｓ’ ｔｅ ｎｉ ｅ ｎ ａｔ ａｓ ｄｅ ｇ ｗ ｈ ＭＬ． ｃｈ ｑｕ ｉ ｄ ａｂ ｅ ｓｉ ｎ ｉｔ Ｕ ｒ ｅｐｅ ｕ ａｔ ｓｅ
２ Ｄ ｐ ｒｍ ｎ ｆ Ｉ ｆｒ ａ ｉｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｌ ａ ｙ ｎ ａｇ Ｔ ｃ ｎｃ ｌＣ ｌｅ ｅ ｉｎ ｕｇ ｎ ２ ２ ０ ） ． ｅ ａ ｔ ｅ ｔ ｏ ｎ ｏ ｍ ｔ ｏ ｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ， ｉ ｎ ｕ ｇ ｎ ｅ ｈ ｉ ａ ｏ ｌ ｇ ，Ｌ ａ ｙ ｎ ａ ｇ ２ ０ ６
郑广成 ’ 林 庆． 朱翠苗 ’ ’
Ｚ ｅ ｇ Ｇ ａ ｇ ｈ ｎ Ｌ ｎ Ｑｉ ｇ Ｚ ｕ Ｃ ｉ ｉ ｏ ｈ ｎ ｕ ｎ ｃ ｅｇ ｉ ｎ ｈ ｕ ｍ ａ
（． １江苏大学计算机科学与通信工程学院，镇江 ２２ １； ２连云港职业技术学院信息工程学院，连云港 ２２０ ） １０３ ． ２０６
ｍｄ ｏ ｅ’ ｓ ｅ ｊ ｎ， ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｉ ｃ ｓ ｅ ａ ａ ａ ｅ ｓ ｔ ｕ ｎ ｏ ｊ ｃ ｓ ｐ ｏ ｏ ｙ ｅ ｄ ｓ ｇ ｈ ｓ ａ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｓ ｄ ｔ ｂ ｓ ｅ ｐ ａ ｄ ｂ ｅ ｔ ｒ ｔ ｔ ｐ ｓ’ ｄ ｓ ｇ ｈ ｕ ｈ ｓ ｕ ｅ ｉ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｏ ｇ ｔ ｓ ｄ ｎ ｔ ｅ
数据库设计中的数据模型与UML图解分析(五)
数据库设计中的数据模型与UML图解分析数据模型是数据库设计的基础，它定义了数据库中数据的组织方式和关系，为开发人员提供了一个抽象的视图来描述数据的结构和行为。
而UML（统一建模语言）图解则是一种常用的可视化工具，能够帮助开发人员更直观地理解和分析数据模型。
一、关系数据库模型关系数据库模型是最常见也是最广泛使用的一种数据模型。
它把数据组织成一个或多个表的形式，每个表由一系列行和列组成，其中每一行都表示一个实体，每一列都表示一个属性。
实体之间的关系通过在不同表之间建立关联来表示。
在关系数据库模型中，常用的UML图解有实体-关系图（ER图）和类图。
ER图用于描述实体之间的关系，包括一对一、一对多和多对多关系。
类图则用于描述类（实体）之间的关系，包括继承、关联和聚合等。
二、面向对象数据库模型面向对象数据库模型是基于面向对象编程思想的一种数据模型。
它将数据组织成对象的形式，每个对象都有自己的属性和行为，并且可以通过继承、封装和多态等方式来建立对象之间的关系。
在面向对象数据库模型中，常用的UML图解有类图和对象图。
类图用于描述类之间的关系，包括继承、关联和聚合等，与关系数据库模型的类图相似。
而对象图则用于描述对象之间的关系，每个对象都有自己的状态和标识，能够更直观地表示数据的变化和行为。
三、半结构化数据库模型半结构化数据库模型是一种能够存储和查询非规范化数据的数据模型。
它通常使用XML（可扩展标记语言）来表示和存储数据，每个数据都有自己的标签和属性，并且可以嵌套和扩展。
在半结构化数据库模型中，常用的UML图解有XML Schema和DTD。
XML Schema用于描述XML文档的结构，包括标签、属性和限制条件等。
而DTD（文档类型定义）则用于描述XML文档的类型和结构，能够帮助开发人员验证和解析XML文档。
四、UML图解分析数据库设计UML图解是一种可视化工具，它能够帮助开发人员更直观地理解和分析数据模型。
UML课后题答案
UML课后题答案第6章用例图3. 简答题（1）试述识别用例的方法。
答：识别用例的最好方法就是从分析系统参与者开始，在这个过程中往往会发现新的参与者。
当找到参与者之后，我们就可以根据参与者来确定系统的用例，主要是看各参与者如何使用系统，需要系统提供什么样的服务。
对于这个被选出的用例模型，不仅要做到易于理解，还要做到不同的涉众对于它的理解是一致的（4）请简述为何在系统设计时要使用用例图及其对用户有什么帮助？答：用例图是从软件需求分析到最终实现的第一步，它显示了系统的用户和用户希望提供的功能，有利于用户和软件开发人员之间的沟通。
借助于用例图，系统用户、系统分析人员、系统设计人员、领域专家能够以可视化的方式对问题进行探讨，减少了大量交流上的障碍，便于对问题达成共识。
第7章类图与对象图3. 简答题（3）简述使用类图和对象图的原因。
答：在面向对象分析方法中，类和对象的图形表示法是关键的建模技术之一。
它们能够有效的对业务领域和软件系统建立可视化的对象模型，使用强大的表达能力来表示出面向对象模型的主要概念。
UML中的类图和对象图显示了系统的静态结构，其中的类、对象是图形元素的基础。
（4）请简要说明类图和对象图的关系和异同。
答：在类中包含三个部分，分别是类名、类的属性和类的操作。
类的名称栏只包含类名。
类的属性栏定义了所有属性的特征。
类中列出了操作类中使用了关联连接，关联中使用名称、角色以及约束等特征定义。
类是一类的对象的抽象，类不存在多重性。
对象包含两个部分：对象的名称和对象的属性。
对象的名称栏包含“对象名：类名”。
对象的属性栏定义了属性的当前值。
对象图中不包含操作内容，因为对属于同一个类的对象，其操作是相同的。
对象使用链进行连接，链中包含名称、角色。
对象可以具有多重性。
类与类之间的主要关系有几种？它们的含义是什么？答：a.泛化关系：泛化是一种继承关系，表示一般与特殊的关系，它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为。
UML在关系数据库设计中的应用
维普资讯
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Ｃｏ ｐ ｔｒ Ｅｒ ｍ ｕ ｅ ａ Ｎｏ． ２ ０ １ ２ ０６
来构建应用程序， 关系模型则主要针对数据的存储 ； 关系模型 只能够实现现实系统变换结果 ， 而对象模型可以实现变换的
过程和结 构过 程。 面向对象设计 的机 制与关系模型的不 同 ， 是 造成面 ｒ对象设 计与关系数据 库设计之 间的不匹配 的根 本原 ｕ 】
因 。这 时 ， 需要 借助 一种映射方法来 解决矛 盾 。 从而 获得成功
合为信 息系统的成功开发提供 了良好 的保 障。 关键词 ：Ｕ ＭＬ；关系数据库 ；设计 ；映射
２持久对象到数据库的映射策略 ０ 引 言 在软件密集型系统中， 持久性对象是面向对象研究的一个 面向对象设计基于耦合、 聚合和封装等理 沦， 而关系模型 热点。由于面向对象数据库 （Ｏ Ｂ Ｏ Ｄ ）以及对象关系数据库 基于数学原理；对象模型侧重于使用包含数据和行为的对象
在业务建模阶段 ， 根据业务用例和业务对象模型 ， ห้องสมุดไป่ตู้以建
立数据 库的概念模型 ， 在该概 念模 型中包含关键 的数据 实体 以 及实体之间的关 系和关键属性 ／ 候选键 ； 在需求定义 、 分析和初 步设计阶段 ， 系统用例 图提供了一个简 洁的 、 标准 的方 式去处
然后可 以创建一个值列表来联 系状 态的编 码 理和表示信息 ，系统用例 图指导下的类 图描述系统 的静态特 上是状态的编码 ； 征， 便于 应用程序员和数据 库开发者相 互沟通和理解 。 有助于 值和实际的状 态值 。
uml设计数据库步骤
Course_name
Textbook
Stu&CouOID studentOID （main Key） (foreign Key)
courseOID (foreign Key)
UML进行数据库设计的步骤
步骤1：基于UML中的类图生成数据库
1.对象标识映射为主键 2. 属性类型映射为域
步骤1.1：对象标识映射为主键
• 设计数据库模型，合理选择主键是一个关 键的问题。一般定义主键可以有两种方法： • (1)为每个类增加一个对象标识符(OID)属性， 将其映射为数据库中相应类表的主键。
projectOID （main Key）
Project_Name
Startdat e
contactpersonOID (foreign Key)
contactpersonOID （main Key）
Phone
Fax
(3)一对多关联：(3) 一对多 关联：
表示A的一个对象与B的多个对象关联，这种关联关系 可以通过在B类(即具有多个对象的类)所对应的类表中 projectOID Project_Name Startdate 增加一个外键，指向另一方A类的主键，从而建立两个 （main Key） 表之间的关联。
EmployeeOID
Name
Salary
Phone
其中<<pk>>(primary key)表示主键。对象标志符作为单独属性， 所占空间较小而且大小相同，简化了主键选择方案，使得数据 库更新时不会产生完整性问题，同时方便了数据库操作。
• (2)根据客观事实，将某个属性或属性的组 合作为主键。该主键具有实际意义，容易 进行维护； 缺点在于涉及到外键，一旦其他类发生变 化，更改比较困难。
基于UML模型的关系数据库设计
本 文先 简单介 绍一 些基 本 的概念 ， 接 着讨 论将 ｕＭＬ 类 图中的数 及其 对象
映 射成 关系 型 数据库 中的表 的方 法 最后结 合 一个 实例 来说 明从 Ｕ ＭＬ 模 型 关 系 数据 库之 间 的转化
２ 属性 ． 类 以及类 之 间的 关系 ２ ． １属性 对 象属性 对 应于数 据库 表的字 段 ， 对象 属性 类型 对应 数据 库表
的域 。
２ ． ２类 。 将 问题 域 中的 实体抽 象为对 象模 型 ， 在对 象模 型 的基础 上进 一步 抽象 为类 并将 类 映射为 数据 库 的概 念模 型 ， 是 关系数 据库 设计 的关 键所在 。 将
３ ． ２属性类型映射为域。 类的属性描述了其所有对象共有的特性。 属性的 类型 可 以是 基本数 据类 型 ， 如整数 、 实数 、 布 尔型等 ， 也要 以是用户 自定义 类型 。
３ ． 转 换方 法
在 传统 的数据库设 计 中 ， Ｅ — Ｒ图一直作为一 门十 分重要 的工具来 对数 据进 行建 模 ， 但是 随着 数据 库规 模的扩 大 ， 简单 的Ｅ — Ｉ 模 型结构 无法 清 晰地分 析和 描述 问题 ， 导 致 系统 开 发难 度 系 数 增 大 。 为 了更 好 的解 决 这 一 问题 ， 近 年 来 Ｕ ＭＬ 建模技 术被 广泛 的应用 于数 据库 设计领 域 。 ｕ 咖Ｌ 是 最为 广泛使 用 的面 向 对 象 系统 的标准建 模方 法 ， 采用ＵＭＬ 的分析 方法设 计数 据库 ， 能够 使数 据库模
据 库模 型 也是 关系 数据 库模 型 的一个 扩展 ， 因此 ， 在 关系数 据 库设 计 中 ， Ｕ ＭＬ 可以 完成标 准职 模 型的所 有建 模工 作 ， 而且可 以描述 Ⅱ 模型 所 不能表 示 的关 系。 用ｕ ＭＬ 进行 数据 库设计 使商务 和应 用团 队可 以共 享公 共的பைடு நூலகம் 言 ， 并 与数据 库 团 队进行 有 效沟 通 。
章 数据库设计
数据库设计概述数据库设计是指从应用领域角度出发，依照一定的原则、规范、方法和工具对数据进行建模的过程。
目前，主流的数据库设计方法有E-R模型、面向对象模型和关系模型。
其中，关系模型是最被广泛采用的。
本文将以关系模型为主要设计模型，讨论数据库设计的相关问题。
数据库设计的目标数据库设计的主要目标是建立一个容易维护、高效、安全的数据库，同时满足以下需求：•数据一致性要求高•数据可靠性高，数据安全性好•数据存储方式合理，空间利用充分，访问速度快•数据库查询和处理能力强•数据库设计具有可扩展性，易于维护和升级数据库设计的过程数据库设计的过程包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
需求分析数据库设计的起点是从应用领域的需要出发，分析实际的问题，明确数据库的任务和需求。
在需求分析阶段需要做到以下几个方面：•确定数据库的使用场合和业务规则•对现有系统进行详细分析，找出相关数据•明确数据的粒度和范围•确定实体和属性，并建立实体属性结构概念设计根据需求分析得到的需求，建立数据模型中各实体和关系之间的概念联系，形成初步的数据模型框架，即E-R模型。
概念设计有助于更好地了解应用事物之间的关系，并将其转化为一个抽象的概念模型，从而提炼出基本的实体、属性及它们之间的联系。
逻辑设计逻辑设计主要是将概念设计完成后的模型转化为机器能够实现的关系型数据模型，即建立数据模型中每个实体及实体之间的逻辑关系。
逻辑设计的基本任务就是将E-R图转化为关系模型，各个实体转化为关系，细化各种属性，并为各个表定义主键和外键。
物理设计物理设计主要是对逻辑设计的基础上进行优化，将逻辑设计的实体、属性、关系转换为实现数据库的物理结构，包括：确定存储结构、选择存储方式、确定访问路径、文件分配和存取方法等。
物理设计选取合适的存储结构和优化技术，以提高数据库的性能和数据访问速度。
数据库设计的步骤以下是数据库设计的具体步骤。
第一步：业务分析和需求分析首先需要了解业务系统运作的相关流程以及数据存储的必要性。
UML在数据库设计中的应用
UML在数据库设计中的应用在软件开发过程中，数据库设计是一个至关重要的环节。
一个合理的数据库设计能够提高系统的性能、可靠性和可维护性。
而在数据库设计中，UML（统一建模语言）是一种常用的工具，它能够帮助开发人员更好地理解和描述系统的结构和行为。
本文将探讨UML在数据库设计中的应用。
1. 用例图用例图是UML中最常见的一种图形，它描述了系统与外部用户之间的交互。
在数据库设计中，用例图可以帮助开发人员更好地理解系统的功能需求，并将其转化为数据库设计的实体和关系。
通过用例图，开发人员可以清楚地了解系统中的各个角色以及它们之间的关系，从而更好地设计数据库的表结构和关联。
2. 类图类图是UML中的另一种常见图形，它描述了系统中的类、属性和方法之间的关系。
在数据库设计中，类图可以帮助开发人员更好地理解系统中的实体和它们之间的关系。
通过类图，开发人员可以将系统中的实体转化为数据库中的表，并确定它们之间的关联和约束。
类图还可以帮助开发人员识别系统中的继承关系，从而更好地设计数据库的继承结构。
3. 序列图序列图是UML中描述系统中对象之间交互过程的一种图形。
在数据库设计中，序列图可以帮助开发人员更好地理解系统中的业务流程，并将其转化为数据库设计的存储过程或触发器。
通过序列图，开发人员可以清楚地了解系统中的各个对象之间的交互顺序和数据流动，从而更好地设计数据库的存储过程或触发器。
4. 状态图状态图是UML中描述系统中对象状态变化的一种图形。
在数据库设计中，状态图可以帮助开发人员更好地理解系统中的数据状态和业务流程，并将其转化为数据库设计的状态字段或状态表。
通过状态图，开发人员可以清楚地了解系统中的各个状态以及它们之间的转换条件，从而更好地设计数据库的状态字段或状态表。
5. 包图包图是UML中描述系统中模块和子系统之间关系的一种图形。
在数据库设计中，包图可以帮助开发人员更好地组织和管理数据库设计的各个模块和子系统。
通过包图，开发人员可以清楚地了解系统中的各个模块和子系统以及它们之间的依赖关系，从而更好地组织和管理数据库的表结构和关联。
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UML与数据库设计要讨论的主要内容：
类图
数据库表
关联关系 类之间的关系 泛化关系
依赖关系
依赖关系强调的是类操作间的使用关系， 类图到表结构的映射中并不涉及这种关系，所 以下面只讨论泛化关系、关联关系到表的映射
规范。
泛化关系
类之间关 系的映射 关联关系 一对一 一对多 多对多
网上商店的类图
userName 牛丽平 郭新志 宋强 杨继萍
passWord 12 34 56 78 creditDegree 一级 二级
Email x@ y@ Access 备份 修改
administratorID 20020003 20020004
userID customerID
customerID
userName
passWord Email
creditDegree
administratorID
ห้องสมุดไป่ตู้userName
passWord
access
如何查询以下信息：
查询ID为20050001的用户的姓名和Email 查询ID为20050003的用户的姓名和权限
select userName, Email from customer where customerID =20050001；
customerID userName
passWor d
Email creditDegree
administratorID
userName
passWord
access
customerID
userName
passWord Email
creditDegree
administratorID
userName
select userName, access from administrator where administratorID=20050003；
customerID
userName
passWord Email
passWord
creditDegree
administratorID
userName
userName Email
passWord creditDegree access 如何添加以下信息：
administratorID 如何添加以下信息：
ID：20050001
userName：董兰芳 passWord：2008 Email:abc@ creditDegree:良好
ID：20050002
access
优点：表的数量较少，相关的数据集中在一个表中，数据的读 写较为方便。 缺点：表结构的修改较为困难，因为修改父类后，要同时修改 所有的子类对应的表。
方法3：只将父类映射为表
select userName, Email, access from user where userID =? and userType=?
passWord
access
如何添加以下信息： ID：20050001 userName：董兰芳 passWord：2008 Email:abc@ creditDegree:良好
如何添加以下信息： ID：20050002 userName：刘振安 passWord：2009 Access:write
userName：刘振安 passWord：2009 Access:write
Insert into user (userID, userName, passWord) values (20050001,’董兰芳’,’ 2008’); Insert into customer (customerID, Email, creditDegree) values (20050001,’ abc@’,’良好’);
select userName, Email, access from user where userID = 20050001 and userType=‘C’
Insert into customer (customerID,userName,passWord,Email,creditDegree) values (20050001,’董兰芳’,’ 2008’,’ abc@’,’良好’); Insert into administrator (administratorID,userName,passWord, access) values (20050002,’刘振安’,’ 2009’,’ write’);
userID customerID
userName Email
passWord creditDegree access
administratorID
如何查询以下信息：
查询ID为20050001的用户的姓名和Email 查询ID为20050003的用户的姓名和权限
select erName, c.Email from user u left join customer c on erID = c.customerID where erID=20050001； select erName,a.access from user u left join administrator a on erID = a.administratorID where erID=20050003；
第一节 泛化关系的映射
方法1：将父类和子类均映射为表
userID
userName
passWord
customerID
creditDegree
administratorID
access
这种方式有何优缺点？
userID 20020001 20020002 20020003 20020004 customerID 20020001 20020002
userID
userName
passWord
customerID Email creditDegree administratorID 优点：表结构的更改非常方便 缺点：表的数量较多，相关的数据分散在不同的表中，数 据读写时间较长，报表的生成较为困难 access
方法2：只将子类映射为表 表中包含子类自身的属性和继承自父类的属性