軟件工程-數(shù)據(jù)庫-Powerdesigner數(shù)據(jù)庫設計 物理數(shù)據(jù)模型的概念和使用

物理數(shù)據(jù)模型的概念和使用定義物理數(shù)據(jù)模型〔PhysicalDataModel〕：簡寫為PDM，是用于定義詳細定義物理結構和數(shù)據(jù)查詢的數(shù)據(jù)庫設計工具。你可以在PDM中使用不同類型的圖表，這取決于你所要設計的目標數(shù)據(jù)庫的類型。當今關于數(shù)據(jù)庫方面比擬熱門的話題莫過于數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)集市，OLAP，數(shù)據(jù)挖掘等內容了。而PowerDesigner對這幾方面的設計都有很好的支持，分別支持了操作型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)倉庫或數(shù)據(jù)集市，OLAP等類型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。PDMDBMS：PowerDesigner能夠用于創(chuàng)立多種不同類型的DBMS，對于每種類型的DBMS，都包含一個標準定義文件用于在PowerDesigner和DBMS中確定關聯(lián)而提供一套接口。你可以修改裝載在PowerDesigner中DBMS，對于每個你將要修改的初始DBMS，你都可以創(chuàng)立一個相應的新DBMS。新建PDM你可以通過三種方式新建PDM直接創(chuàng)立新PDM，這個操作過程和前面CDM的創(chuàng)立過程非常的類似。使用模板創(chuàng)立新PDM通過現(xiàn)有根底創(chuàng)立新PDM，現(xiàn)有元素包括：數(shù)據(jù)庫的反向工程，引入一Erwin模型，從現(xiàn)有CDM或OOM自動生成，從V6版本的數(shù)據(jù)倉庫分析模型遷移等。在本教程中，主要是通過前面創(chuàng)立好的CDM生成PDM。下面只簡要講解概述第一種PDM的創(chuàng)立過程：〔1〕選擇New，即翻開創(chuàng)立模型選項窗口，如下列圖：〔2〕選擇左邊模型列表中PhysicalDataModel，同時在DBMS下拉列表中選擇相應類型DBMS〔當然你也可以在后面的過程中更改DBMS類型〕，〔3〕在diagram中選擇PhysicalDiagram,其中列表中MultidimensionalDiagram選項用于創(chuàng)立多維〔Multidimensional〕數(shù)據(jù)模型?！?〕單擊〞確認〞，即完成PDM創(chuàng)立過程?！?〕隨后的物理數(shù)據(jù)模型的編輯操作和前面CDM的操作很類似，只不過將對實體Entity的操作更改為了對表的操作，至于其中的一些細節(jié)，將在后面的教程中陸續(xù)提到。從CDM生成PDM上面簡單介紹了物理數(shù)據(jù)模型的創(chuàng)立，當然，你可以在此根底上完成數(shù)據(jù)庫設計。但是不要忘記了前面我們已經做了很多事情，設計了一個完善的概念數(shù)據(jù)模型了，現(xiàn)在我們來看看如何將CDM轉換為PDM。在CDM的設計界面下，選擇“工具->GeneralPhysicalDataModel〞〔這里你會發(fā)現(xiàn)其實各個模型之間都是可以互相轉換的〕，或使用快捷鍵：Ctrl+Shift+P，就會出轉化為PDM的界面：這里上面GenerateNewPhysicalDataModel是用于生成一個新的物理數(shù)據(jù)模型，其中要選擇設置好DBMS，還有你的PDM的Name和Code，然后就可以生成了。如果你是準備更新已經錯在的PDM，那么你可以選擇下面UpdateexistingPhysicalDataModel來繼續(xù)操作，當然需要選擇要更新的PDM和DBMS。ConfigureModelOptions中，可以對生成的參數(shù)進行一些設置，這里暫時不介紹，一般你不需要更改什么就可以點擊“確定〞開始生成了。這里值得強調的是在powerdesigner15中，DBMS的選擇中，一般來說，你需要按照你實際使用的數(shù)據(jù)庫進行選擇。但是，在操作中發(fā)現(xiàn)存在如下情況：如果選擇SQL2005或SQL2021，生成的PDM在最終生成數(shù)據(jù)庫的時候都無法生成主外鍵關系，取而代之的是生成了索引Index。要生成主外鍵關系，必須選擇SQL2000。這點讓我非常困惑，也一直沒有找到對應的設置進行解決，不知道是我的版本問題還是原先的模板就是這樣。難道是否powerdesigner15提倡不使用主外鍵關系，以防止操作錯誤？？這個在一些微軟提供的實例的數(shù)據(jù)庫的設計中都可以看到這種設計。因此，如果你要最終在數(shù)據(jù)庫中生成主外鍵關系，那么即使你使用SQL2021，也建議你的DBMS使用SQL2000，因為后期我們會生成數(shù)據(jù)庫腳本，這個腳本在SQL2021上是通用的，一樣可以生成你要的基于SQL2021的數(shù)據(jù)庫。當然，如果你選擇直接更新現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫那么可能會有一些問題的。還有一個過渡性的方法：DBMS先選擇SQL2000生成一個PDM，然后再由此PDM生成另外一個PDM，此時你可以選擇設置DBMS為SQL2021，此后生成的PDM就一切正常了。好，那我們就按上面的操作，創(chuàng)立好DBMS使用SQL2000的物理數(shù)據(jù)模型，如下列圖：很熟悉的界面吧，感覺和CDM非常的類似。注意將生成的這個PDM拖到前面你創(chuàng)立好的“物理數(shù)據(jù)模型〞文件夾下，如右圖。仔細觀察一下生成內容，表取代了原先的Entity實體。再仔細看看原先實體的屬性和現(xiàn)在的表中的數(shù)據(jù)列，你會發(fā)現(xiàn)所有的屬性和數(shù)據(jù)列都是一一對應的，包括它們的名稱、代碼、數(shù)據(jù)類型、約束等等。但是注意，這里提到的是“幾乎〞，因為在有建立聯(lián)系的表中，一些表多了一個標記為外鍵“FK〞的列。如產品表中的“分類編號〞。因此，在前期CDM設計中，你不需要考慮在實體中添加外鍵的索引，因為在生成PDM的時候，這一切系統(tǒng)會幫你完成的。而你建立的有繼承關系的表，父表已經不見〔還記得前面設置中提到這個表如何設置讓它不在PDM中出現(xiàn)嗎？〕，其屬性已經成為字表中的對應屬性。另外，表之間的聯(lián)系名稱也許讓你感到困惑，不過沒有關系，其名稱的設置還是在的，你雙擊這些聯(lián)系，就可以看到原先的中文名稱。如果要修改，當然也可以在Integrity選項卡中，你可以修改其Constraintname為你想要的名稱。再強調一下，并不是一定要先設計CDM，然后才能生成PDM并進行編輯的，只是這樣更加自然，符合軟件開發(fā)的流程。當然，如果你對powerdesigner非常的屬性，或那么工程不大，你對其數(shù)據(jù)庫設計有充分的了解，那么也可以直接使用PDM進行數(shù)據(jù)庫的設計，跳過前面CDM的過程。不要覺得前面學習的內容那就沒有用了，其實CDM和PDM的操作根本是一樣的，可以參照。下面我們將通過對CDM和PDM的對應關系的說明介紹PDM的使用。注意：因為其操作和CDM類似，這里只是比擬快的將一些根本操作流程進行說明，沒有再給出具體實例進行圖示說明，有問題，可參見前面章節(jié)的設計。小技巧：添加表名前綴：很多情況下，在一個大的工程中，往往對最終的數(shù)據(jù)庫表名有嚴格的規(guī)定，最常見的就是增加一個代表工程含義的前綴。比方，想給EStore的每個表增加一個前綴PS_，如Category表的Code就應該是PS_Code。當然，如果你一開始就想好了表名前綴，且以后肯定不修改了，可以在每個表上加上特定的前綴，在設計的時候手工寫Code的時候就可以寫好它，但顯然這樣不夠靈活，萬一需要修改呢？最好的方式是：在CDM生成PDM時候添加指定表名前綴的選項，即你在使用[Tool]–>[GeneratePhysicalDataModel]生成PDM時，在Detail選項卡中的[Table]–>[Tableprefix]中添加表名前綴，如圖：那么最后生成的PDM中，其Code就會如下列圖：域在PDM中一樣有域的概念，對于域的定義和使用在CDM的域的教程中已經說明，這里和前面根本類似，就不重復。先看一下CDM和PDM中域的對應關系。這里看到CDM和其生成的PDM中域是一一對應的。操作上你可以通過在Domains上右鍵菜單來進行添加，同樣也可以通過下面的操作來進行：選擇Model->Domains以翻開域列表〔ListofDomains〕窗口。單擊工具欄中AddaRow工具，新建域。輸入相應的Name和Code，這里我們輸入Identifier和ID。單擊Apply提交Domain的創(chuàng)立，單擊工具欄中Properties工具以翻開DomainProperties窗口，如下列圖：選擇數(shù)據(jù)類型〔Datatype〕，設置Length等屬性，同時可以選擇StandardChecks屬性頁以編輯詳細約束。單擊OK，確認修改。這樣就已經完成域Identifier的創(chuàng)立過程。再看一下修改Domain屬性：選擇Model->Domains以翻開域列表〔ListofDomains〕。單擊你想要修改的域對象，如名稱，使目標域對象處于選擇狀態(tài)。雙擊該域對象或單擊工具欄中Properties工具以翻開域屬性〔DomainProperties〕窗口，現(xiàn)在可以對域屬性進行更改了，這里我們可以將其長度設置為90。確認更改后，點擊〞應用〞，此時系統(tǒng)會自動將相關應用了該域的列進行修改，注意左下方窗口的提示信息。這里注意一下，你如果修改的是Name或Code，可能會你的修改并沒有生效，因為默認情況下域的修改會自動引起改變的只是數(shù)據(jù)類型，當然你可以修改這個配置，指定哪些信息時需要自動進行修改的：步驟如下：選擇Tools->ModelOptions，翻開ModelOptions窗口，選擇左邊樹形子菜單中Column&Domain選項，如下列圖：選擇Enforcenon-divergence，再選擇相應模型元素即可，這樣每次Domain發(fā)生更改后，對應使用了該Domain的模型元素就自動發(fā)生更改。業(yè)務規(guī)那么業(yè)務規(guī)那么的設置也域一樣，也和CDM類似，其定義就不說了。雙擊某個業(yè)務規(guī)那么，展開窗口，你會看到前面在CDM中設置好的信息，包括Expression也是完全一樣的。有時你會發(fā)現(xiàn)上面Rule_1和Rule_3這樣的規(guī)那么，好似你在CDM中并沒有配置過。雙擊翻開查看，確實是空白的，不存在Expression表達式。這是由于你某些誤操作導致的〔其實系統(tǒng)挺笨的〕，可以刪除掉他們，如果保存，有時最終會生成一些錯誤的代碼導致數(shù)據(jù)庫腳本錯誤。如果要在PDM中增加新的業(yè)務規(guī)那么，你可以按下面步驟操作：選擇Model->BusinessRules，翻開ListofBusinessRules窗口，列表顯示當前模型中存在的業(yè)務規(guī)那么，如下列圖：單擊工具欄中AddaRow工具或單擊列表中一個空白行，即添加一個新業(yè)務規(guī)那么。輸入相應的Name和Code，單擊Apply，提交業(yè)務規(guī)那么的新建。雙擊所選擇的業(yè)務規(guī)那么或單擊工具欄上Properties工具，翻開業(yè)務規(guī)那么屬性〔BusinessRuleProperties〕窗口進行編輯。再次強調：Type下拉列表中選擇相應的業(yè)務規(guī)那么方式，待選類別有定義〔Definition〕，事實〔Fact〕，公式〔Formula〕,需求〔Requirement〕，驗證〔Validation〕，約束〔Constraint〕。但只有驗證〔Validation〕和約束〔Constraint〕類型的業(yè)務規(guī)那么才能生成到數(shù)據(jù)庫中。選擇Expression屬性窗口，有兩種類型的業(yè)務規(guī)那么表達式，分別為Client和Server。其中Server局部為可以生成到數(shù)據(jù)庫中，而Client局部那么僅用于模型文檔的生成。設置完畢，單擊〞確認〞，完成業(yè)務規(guī)那么創(chuàng)立過程。要在PDM中應用業(yè)務規(guī)那么，操作如下：在當前模型圖表中雙擊將要應用業(yè)務規(guī)那么的對象，以翻開該對象屬性窗口。選擇Rules屬性，列表中顯示應用至該對象上的業(yè)務規(guī)那么列表。單擊工具欄中AddObjects工具以顯示業(yè)務規(guī)那么列表。如下列圖：選擇你想要添加的應用于該對象的業(yè)務規(guī)那么，單擊OK。在對象屬性框中單擊OK，即完成業(yè)務規(guī)那么應用，假設添加的是約束規(guī)那么或驗證規(guī)那么，你可以通過Preview選項看到業(yè)務規(guī)那么生成的數(shù)據(jù)庫代碼。注意：對于一些業(yè)務邏輯可能出現(xiàn)在多個數(shù)據(jù)表中，建議封裝成BusinessRule，這樣便于業(yè)務邏輯的重新使用，也便于業(yè)務邏輯的維護。為了便于維護業(yè)務邏輯，可以考慮將BusinessRule和Domains結合起來使用。將業(yè)務BusinessRule應用到Domains上，然后再把Domains應用到數(shù)據(jù)表的字段上。表表的對應關系很直觀了，沒有必要提供圖片了。唯一注意就是在CDM中的繼承關系在PDM中的表達：父實體根本產品信息被具體化到產品和產品分類表中去了。如果你要在PDM中直接添加表，操作如下：左鍵單擊Palette面板中Table工具左鍵單擊模型圖表空白區(qū)域以在模型圖表中新建Table圖符。單擊鼠標右鍵或單擊Palette面板中Pointer工具，使鼠標處于選擇狀態(tài)。左鍵雙擊模型圖表中剛創(chuàng)立的Table圖符以翻開Table屬性窗口，如下列圖：輸入相應表的名稱和代碼。其中Number選項為物理數(shù)據(jù)庫中表的記錄的大概估計，用于后述的估計數(shù)據(jù)庫的大小規(guī)模；Generate選項表示是否在物理數(shù)據(jù)庫中生成該表。最后勾選上Generate。單擊〞確定〞，即完成表的創(chuàng)立。創(chuàng)立完畢表后就要添加編輯列：翻開表的屬性窗口，選擇Columns屬性頁，如下所示：這里我們可能需要使用域設置名稱、圖片、狀態(tài)等信息，前面我們已經完成了域的創(chuàng)立工作，這里可以直接應用于列中。但是要注意，默認情況下，PDM中并沒有和CDM中一樣有一個Domain的設置列的，那么在哪里操作域的配置呢？單擊工具欄上CustomizeColumnsandFilter工具，彈出CustomizeColumnsandFilter窗口，在列表中選擇Domain，如下列圖：單擊OK,那么這時Columns屬性頁中顯示Domain屬性。編輯列屬性，在Domain下拉列表中選擇設置好的域，如下列圖：單擊確認，即將域〔Domain〕應用至該列。翻開Check，編輯約束，其操作參見CDM的設置。注意：在CDM中實體屬性的設置和PDM中一樣，其實列表中可以顯示的信息由很多的，你一樣可以通過CustomizeColumnsandFilter工具挑選你要顯示的信息，以方便操作。另外需要注意的是，在建立主鍵時，系統(tǒng)會在主鍵上建立索引，索引分為聚集索引和非聚集索引，在“鍵屬性〞窗口的General選項卡中可以設置該主鍵上建立的索引是聚集索引還是非聚集索引，如下圖：小技巧：供給商的主鍵SuppIdId是自增長列，在CDM的設置中我們僅僅完成了主標示符的設置，對應在生成的PDM中，該列也僅僅是一個主鍵，但并非自增長的，要設置為自增長，操作如下：點擊供給商表，編輯其屬性，選中Columns選項卡，編輯主鍵SuppId，在右下角處選中Identity即可將其設置為自增長列。隨后，點擊Microsoft，還可以編輯自增長列的起點和步長，如設置其從1開始自增，每次自增步長也為1，設置如下引用定義引用〔Reference〕在CDM中我們?yōu)楦鱾€實體設置了關系，在PDM中與之對應的就是引用。引用〔Reference〕是一個父表〔parenttable〕和子表〔childtable〕之間的連接，它定義了在數(shù)據(jù)表各列用于主鍵，候選鍵，外鍵或用戶指定列之間的完整性約束。當兩個表中的數(shù)據(jù)列通過了引用〔Reference〕連接時，子表中的該列的每個值都對應了父表中對應列的一個相同的值。在一對引用關系中，數(shù)據(jù)列之間通過連接〔Join〕連接，根據(jù)在主鍵/候選鍵中列的數(shù)目，指定列的數(shù)目，一個引用關系中可能包含一個或多個連接〔Join〕。建立引用〔Reference〕選擇Palette面板中Reference工具在模型圖表區(qū)域，左鍵單擊子表圖符并按住鼠標不放，拖動鼠標至父表圖符，松開鼠標，即在兩表之間建立了引用關系。單擊Palette面板中Pointer工具或單擊鼠標右鍵使鼠標處于選擇狀態(tài)。雙擊模型圖表中的引用〔Reference〕連接圖符以翻開引用屬性〔ReferenceProperties〕窗口，如下列圖：輸入相應的引用〔Reference〕Name和Code?！玻丁扯x引用連接〔Join〕，選擇Joins屬性頁，如下列圖所示：〔７〕在Parentkey選項列表中選擇相應的父表鍵，此時列表中顯示出當前連接〔Join〕所連接的父表列和對應的子表列?！玻浮超F(xiàn)在可以對對應于每個父表列〔ParentTableColumn〕的子表列〔ChildTableColumn〕進行選擇更改。注意：添加引用關系的時候，一般系統(tǒng)會自動將主表中的標示列添加到字表中，不需要你手動添加。但如果子表中已經有一個字段名稱、Code、數(shù)據(jù)類型都和主表的主鍵相匹配，系統(tǒng)會自動將引用關聯(lián)到這個列上。重建引用〔Rebuildingreferences〕：有時我們進行反向工程〔下一章節(jié)會介紹〕時可能不會將所有的對象都添加進去，這時可能會遇到引用沖突問題，即在已經添加進反向工程的工程中可能包含一些具有引用關系的表，而這些引用關系與沒有添加進反向工程中。這時我們可以借助PowerDesigner提供的重建引用〔Rebuildingreferences〕功能，對引用進行選擇重建。選擇Tools->RebuildObjects->RebuildReferences，彈出重建引用窗口。在General屬性頁中選擇重建引用方式〔其中Deleteandrebuild方式為刪除所有現(xiàn)有引用，再根據(jù)匹配鍵列創(chuàng)立新的引用；Perserve方式為保存所有現(xiàn)有引用，且根據(jù)匹配鍵列建立新的引用〕。選擇Selection屬性頁，根據(jù)需要選擇你要重建引用的表。確認選擇后，單擊〞確認〞按鈕，假設你選擇的重建方式為Deleteandrebuild，那么會彈出確認對話框。確認重建，單擊〞是(Y)〞即可完成重建引用。注意：powerdesigner雖然提供了這個重建引用的功能，但因為系統(tǒng)的智能不能滿足需要，因此往往你會發(fā)現(xiàn)重建的引用和你預期的不一樣，因此，一般還是建議重建引用后必須手動檢查修正。引用完整性〔ReferentialIntegrity〕：引用完整性是管理數(shù)據(jù)主鍵，候選鍵和外鍵之間數(shù)據(jù)一致性的一系列規(guī)那么，它定義了當你更新或刪除父表中的一個被引用的列，或從父表中刪除一條包含被引用的列的數(shù)據(jù)記錄時要發(fā)生的動作。有以下兩種方式實現(xiàn)引用完整性：Declarative：引用完整性通過詳細引用來定義，當引用生成目標DBMS，它評估引用的正確性并生成相應的錯誤消息。Usingtriggers：通過在引用屬性窗口中定義的基于完整性約束的觸發(fā)器〔Trigger〕來實現(xiàn)引用完整性約束。觸發(fā)器用于衡量引用的正確性并生成適當?shù)挠脩糇远x錯誤信息。注：對于目標數(shù)據(jù)庫你可以作為生成目標數(shù)據(jù)庫的選項而定義引用完整性，但并不是所有的類型的DBMS都支持使用引用完整性作為生成數(shù)據(jù)庫的選項，此時當你生成這些類型DBMS的SQL腳本時，其中不會包含引用完整性的定義。定義引用完整性雙擊模型圖表中的引用圖符以翻開引用屬性窗口。選擇Integrity屬性頁，顯示出其中用于引用完整性約束的一系列可設置選項，如下列圖：默認情況下設置為Declarative，如果更新或刪除時違反引用規(guī)那么，如要刪除的某條產品信息中，該產品的產品分類確不存在，此時會報錯。如果你跟新為Usingtriggers，那么后面就會針對這個情況生成對應的腳本，在刪除前對產品分類進行檢查，看該分類是否存在，防止出錯。關于觸發(fā)器Triggers在下一章節(jié)中還會進一步說明。小技巧：引用關系命名規(guī)那么的修改看一下生成的引用關系命名，可能你會覺得