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1、数据库应用系统设计-PowerDesinger,学生成绩管理系统的设计目标,假定我们经过软件的可行性分析和前期的需求分析，我们得到该系统的设计目标是：学生可在局域网选修课程教师可以录入所教授课程的学生成绩学生可以查询自己的必修和选修课程的成绩,学生成绩管理系统系统功能图,PowerDesigner简介,Power Designer是Sybase公司的CASE工具集，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。利用Power Designer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
2、团队设计模型进行控制。它可与许多流行的开发工具相配合使用来缩短开发时间和使系统设计更优化。,数据库建模step1,第一步：使用PowerDesigner工具建立概念数据模型（CDM）什么是概念数据模型？概念数据模型表示的是信息系统的整体架构，它描述不同信息类型之间的概念关系，而不是它们的物理架构。概念数据模型是独立于数据库管理系统（DBMS）的。概念数据模型首先考虑的是设计上的问题，而不纠缠于具体的物理实现细节。概念数据模型处理的是实体以及实体之间的关系。,新建概念数据模型（1）,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。,新建概念数据模型（2）,
3、2）完成概念数据模型的创建。,新建概念数据模型（3）,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。,创建新实体（1）,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。,创建新实体（2）,2）双击刚创
4、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。,创建新实体（3）,3）在上述窗口的“Attribute”选项标签上可以添加实体属性，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。,创建新实体（4）-定义主、次标识符,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P
5、DM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。,创建新实体（4）,实体、属性及标识符的表达,联系的定义及使用（1）,1、联系联系（Relationship）是指实体集这间或实体集内部实例之间的连接。实体之间可以通过联系来相互关联。与实体和实体集对应，联系也可以分为联系和联系集，联系集是实体集之间的联系，联系是实体之间的联系，联系是具有方向性的。联系和联系集在含义明确的情况之下均可称为联系。按照实体类型中实例之间的数量对应关系，通常可将联系分为4类，即一对一（ONE
6、TO ONE）联系、一对多（ONE TO MANY）联系、多对一（MANY TO ONE）联系和多对多联系（MANY TO MANY）。,联系的定义及使用（2）,建立联系在CDM工具选项板中除了公共的工具外，还包括如下图所示的其它对象产生工具。在图形窗口中创建两个实体后，单击“实体间建立联系”工具，单击一个实体，在按下鼠标左键的同时把光标拖至别一个实体上并释放鼠标左键，这样就在两个实体间创建了联系，右键单击图形窗口，释放Relationship工具。,联系的定义及使用（3）,四种基本的联系,联系的定义及使用（4）,其他几类特殊联系除了4种基本的联系之外，实体集与实体集之间还存在标定联系（Ide
7、ntify Relationship）、非标定联系（Non-Identify RelationShip）和递归联系（Recursive Relationship）。标定联系：每个实体类型都有自己的标识符，如果两个实体集之间发生联系，其中一个实体类型的标识符进入另一个实体类型并与该实体类型中的标识符共同组成其标识符时，这种联系则称为标定联系，也叫依赖联系。反之称为非标定联系，也叫非依赖联系。注意：在非标定联系中，一个实体集中的部分实例依赖于另一个实例集中的实例，在这种依赖联系中，每个实体必须至少有一个标识符。而在标定联系中，一个实体集中的全部实例完全依赖于另个实体集中的实例，在这种依赖联系中一个
8、实体必须至少有一个标识符，而另一个实体却可以没有自己的标识符。没有标识符的实体用它所依赖的实体的标识符作为自己的标识符。,联系的定义及使用（4）,标定联系：,联系的定义及使用（5）,递归联系：递归联系是实体集内部实例之间的一种联系，通常形象地称为自反联系。同一实体类型中不同实体集之间的联系也称为递归联系。例如：在“职工”实体集中存在很多的职工，这些职工之间必须存在一种领导与被领导的关系。又如“学生”实体信中的实体包含“班长”子实体集与“普通学生”子实体集，这两个子实体集之间的联系就是一种递归联系。创建递归联系时，只需要单击“实体间建立联系”工具从实体的一部分拖至该实体的别一个部分即可。如图,定
9、义联系的特性,定义联系的强制性,Mandatory 表明这个方向联系的强制关系。选中这个复选框，则在联系线上产生一个联系线垂直的竖线。不选择这个复选框则表示联系这个方向上是可选的，在联系线上产生一个小圆圈。,数据库建模step2,把CDMPDM（物理数据模型）什么是物理数据模型？物理数据模型表示的是数据的物理架构。是在概念数据模型的基础上针对目标数据库管理系统的具体化。数据的物理架构由数据库管理系统（DBMS）来实现。通过定义物理数据模型，可以优化数据库性能。物理数据模型处理的是表、索引、视图、键、触发、存储过程，考虑的是数据的完整性。,数据库建模step3,在物理模型的基础上，生成数据库脚本
10、。,数据完整性,所谓数据完整性，是衡量数据库中数据质量好坏的一种标志，是确保数据库中数据一致、正确以及符合企业规则的一种思想，是使无序的数据条理化，确保正确的数据被存放在正确的位置的一种手段。,数据完整性,从维护数据完整性的意义上来看，数据完整性可以分为以下四类：实体完整性（每一个实体都必须拥有一个主键或其它的唯一标识符）值域完整性（实体完整性考虑究竟应该向表中输入哪些值，而值域完整性则考虑如何限制向表中输入的值的范围。）引用完整性（引用完整性是在插入或删除数据时，维护表格间数据一致性的手段。在SQL Server中，引用完整性一般建立在主键与外键之间的关系，或者外键与唯一索引之间关系的基础上
11、。引用完整性确保在不同表之间的关键性数据保持一致。用户定义的完整性(用户定义的完整性主要是体现实际运用的实际规则),设计数据完整性,1、使用PRIMARY KEY约束（主键）什么是主键：唯一标识表中的所有行的一个列或一组列。主键不允许空值。不能存在具有相同的主键值的两个行，因此主键值总是唯一标识单个行。表中可以有不止一个键唯一标识行，每个键都称作候选键。只有一个候选键可以选作表的主键，所有其它候选键称作备用键。尽管表不要求具有主键，但定义主键是很好的做法。在规范化的表中，每行中的所有数据值都完全依赖于主键。,设计数据完整性,2、使用FOREIGN KEY约束什么是外键：外键是列或列的组合，其值
12、与另一个表中的主键(PK)或唯一键相匹配。也称作参照键。父表的主键被引用作为子表的外键子表先于父表删除，父表先于子表添加,设计数据完整性,3、使用UNIQUE约束什么是UNIQUE约束：强制非主键上的实体完整性的约束。UNIQUE 约束确保未输入重复值，并创建一个索引以增强性能。UNIQUE约束与主键约束的区别：UNIQUE约束主要用在非主键的一列或多列上要求数据唯一的情况UNIQUE约束，允许该列上存在NULL值，而主键绝不允许出现这种情况可以在一个表上设置多个UNIQUE约束，而在一个表上只能设置一个主键,设计数据完整性,4、使用CHECK约束什么是CHECK约束：CHECK约束通过检查输
13、入表列的数据的值来维护值域的完整性，它就像一个门卫，依次检查每一个要进入数据库的数据，只有符合条件的数据才允许通过。CHECK约束同外键约束的相同之处，在于都是通过检查数据的值的合理性来实现数据完整性的维护。但是，外键约束是从另一张表上获得合理的数据，而核查约束则是通过对一个逻辑表达式的结果进行判断来对数据进行核查。,设计数据完整性,5、使用规则什么是规则：规则是一组使用T-SQL书写的条件语句，它可以和列或者是用户自定义数据类型捆绑在一起。当用户向绑定有规则的数据列上插入或修改值时，规则会检查修改值的完整性。注意：规则中的条件表达式中包含有一个局部变量，该变量以字母打头，而且必须以打头。,设
14、计数据完整性,6、使用默认值为表列定义的属性，指定将一个常量用作该列的默认值。如果任何后续的 INSERT 或 UPDATE 语句将该列指定为 NULL 值，或未指定该列的值，则将 DEFAULT 约束中定义的常量值放置在该列内。,设计数据完整性,7、使用IDENTITY列标识为Identity属性的列不必在插入新行时为其赋值，因为服务器会自动为新增加的行中的Identity列设置一个唯一的行序列行。Identity列也需要为它指定数据类型，Identity列允许使用的数据类型有以下几种：DecimalIntNumericSmallinttinyint,数据库建模step4,第四步：使用PowerDesigner工具建立报表当设计出数据库以后，有一份正规的DOC文件是很必要的。因此，可以使用PowerDesigner工具建立报表,选择“Identifier”检查框时，表示该属性是该实体的标识符或者是该实体标识符的一部分。实体的标识符是由一个或多个属性组成的，标识符唯一确定实体中的一个实例。实体的标识符对应唯一的一个实例。虽然实体的标识符是实体的一个特性，但必须把实体的一个或多个属性指定为实体的标识符。在实体图形符号中，标识符属性带有下划线。,
