概念数据模型CDM(Conceptual Database Model)

本文介绍概念数据模型(CDM)的设计过程及其重要性。CDM独立于特定的技术平台,描述了数据库的整体逻辑结构,有助于理解企业的数据需求。文章还讨论了CDM的功能,包括通过实体关系图(E-R图)组织数据、验证数据设计合理性等。

我们进行数据库设计时,一般都是概念层次(Conceptual level)开始的。在概念层次上,你无须考虑数据库的实际物理执行细节。概念模型(CDM)描述了与任何软件或数据存储系统无关的数据库整体逻辑结构,通常包含了与物理数据库无关的数据对象,提供了一种对用于运行企业或业务行为的形象化的表达方式。

CDM功能:

1)通过创建实体关系图表(E-R)来描述数据的组织结构。

2)能够校验数据设计的合理性。

3)生成指定了相应物理实现数据库的物理数据模型(PDM

4)能够生成用UML标准描述CDM中对象的面向对象模型(OOM

5)为在不同的设计阶段创建另一个模型版本,可以生成概念数据模型(CDM

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1. 实验一:数据库静态结构的设计-Power Designer上机 【实验目的】 1. 掌握PowerDesigner的概念数据模型CDMConceptual Data Model)的一般概念:实体(实体属性、实体标识)、域、图、关系和继承 2. 掌握用Relationship表示实体1-1、1-多和多-多关系及强制关系和依赖关系概念; 3. 掌握Relationship的各种关系对生成物理数据模型的实际影响 4. 了解Association使用的基本方法 5. 理解继承的使用场合和方法 6. 掌握生成PowerDesigner的物理数据模型PDM(Physical Data Model)的方法及如何获取生成的DDL语句 7. 能把一个实际问题转化为规范的概念数据模型 【实验性质】 设计型实验 【实验内容】 1. 参考课件完成学生、课程、校园卡和班级的概念数据模型(Teaching.cdm)的设计,并由此生成物理数据模型(Teaching.pdm)。 l 在Teaching.cdm中,students和classes的Relationship加上依赖关系,然后生成物理模型,观察区别。 l 在实际应用中,学号往往包含了学生的级别、专业、班号等信息,这实际不符合1NF,如何设计更规范?同时又能按需求规则输出包含级别、专业、班号等信息的学号,设计后保存到文teaching1.cdm。 l 实体学生的班长的关系,由于班长本身是学生,所以是一个实体自己和自己的关系,建立这种关系后将在物理模型中产生什么情况? l 学生和课程的关系即“选课”可使用Association,也可以使用一个实体,该实体具有成绩属性,然后分别和学生和课程建立强制的依赖多-1关系,分别用这两种方法设计CDM,然后生成PDM。比较分析两种方法的优缺点。(上述实体及其关系也可以在两个实体建立的Relationship后,右击Relationship使用弹出菜单中的Change to Entity/Standard生成) 2. 完成包含图书、出版社、作者、读者和借书单(一次可借多本图书)等实体的概念数据模型设计,图书和借书单实体的概念模型设计参考商品和单据实体的概念数据模型设计。(book.cdm/book.pdm) 3. 用PowerDesigner完成“同一实体的多个外键引用的处理”中的实例(sheetref.cdm/sheetref.pdm)。 4. 使用继承完成各种单据实体的概念数据模型设计,单据有订货单、进货单、销售单,其共有的属性为单据号、日期、制单人和单据状态等,单据的其他属性可自行定义2个以上(sheet.cdm/sheet.pdm)。 5. 根据需求构造一个完整的进销存应用的概念模型cdm,生成物理模型,生成DDL语句,建立SQL Server或mySQL数据库,并输入模拟的数据。 (g和h为提高内容,可不包括在概念模型中) a、 商场的商品信息包括:品号、品名、分类、型号、规格、单位、进货价格、零售价格、批发价格。 b、 商品的分类信息为树结构,用户可自定义,参考书上第I范式的内容。 c、 供应商向商场供货,供货流程是由商场向供应商发送订单,一个订单上可能包含多达几十种商品信息,每个商品包含约定的进货价格和数量。供应商根据订单发货,商场的进货信息记录在进货单中,一个进货单上可能包含多达几十种商品信息,每个商品包含验收数量(实际到货数量)和进货价格,一个订单不会分两次进货,但实际进货数量可能少于订货数量,一次进货可能对应两个或两个以上的订单,即多个订单可能合并成一次进货。 d、 一般一种商品由一个供应商供货,个别商品可能有多个供应商供货,供应商可能会改名称,要求系统能保留改名前的名称,如查询改名前的进货单要显示供应商的原来名称。同时,一种商品的供应商也可能发生变更,要记录变更前的供应商信息,允许查询变更前的单据信息。 e、 商场的客户信息包括:客户编号、客户名称、地址、电话、客户类别(可能为批发客户,零售会员等) f、 商场向客户销售商品,销售信息记录在销售单中,一个销售单上可能包含多达几十个商品信息,销售单分批发或零售,每个商品包含零售价格和数量,销售单上还记录了此笔销售的折扣或优惠金额以及支付方式,一笔销售可对应多种支付方式,支付方式用户可自定义。 g、 滞销的商品可以退还给供应商,退货信息记录在退货单中,由于商场要退货的商品可能来之不同批次,两个批次进货价格(和供应商的结算价格)可能也不一样,所以退货要和对应的进货建立联系,便于退货时能获取其进货的信息。 h、 销售也可退货,设计一种存储退货信息的方法,退货必须和原始销售相关联。 i、 所有的单据都要记录和此单相关的业务员,如进货单为进货的业务员,零售单为收银员。 j、 问题:每个商品要知道当前库存数,该库存数是否需要保存在数据库中,如需要,保存在哪里?如何使该库存数随商品流转动态变化?如不保存,描述如何根据以上数据库的数据计算? 【实验步骤】 1. 启动PowerDesigner 2. 根据要求设计概念数据模型 3. 生成物理数据模型 4. 保存cdm和pdm文件
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10-22
大学生数据库实验sqlserve验四 数据库设计 1.实验目的 (1)掌握数据抽象的方法,熟练掌握数据库概念模型的表示方法及概念模型向关系数 据模型转换的规则; (2)掌握数据库设计的各步骤中的任务和实施办法; (3)掌握数据库设计工具 Powerdesigner 设计概念模型、物理模型、生成相应数据库的 方法。 2.建议实验工具及实验学时 使用 Sybase 公司的 PowerDesigner16.5 或以上版本,设计数据概念模型和物理模型,并 生成 SQL Server2017 数据库。 实验学时:2 学时 3.实验要求 根据实际情况,自选一个小型的数据库应用项目,并深入调研,进行分析和设计。 对自选的数据库应用项目进行数据库设计,并完成相应的数据库设计实验报告。在实验 报告中应包括以下内容。 (1)设计的概念模型(即 CDM 图); (2)转换成物理模型(即 PDM 图),并进行调整与优化; (3)生成相应的数据库。 4.实验内容和步骤 按照以下步骤,完成上述实验要求。 4.1 启动 PowerDesigner,出现其主窗口。 PowerDesigner 提供了多种模型的建模工具,如概念模型(Conceptual Data Model)、逻辑 模型(Logical Data Model)、物理模型(Physical Data Model)、业务模型(Business Process Model)、面向对象建模(Object-Oriented Model)和多模型报告(Multi-Model Report)等。其 中选择新建概念模型即可进行数据库设计的 E-R 模型辅助设计。 4.2 概念模型的设计 实体:选择实体图形,在“图纸”点击划出实体来,双击为其命名,选择 Attributes 添加 其所有属性。注意所有的 name 都可以用中文标示,以便理解;但是 code 必须用英文标示, 以方便数据库库的操作处理(PowerDesigner 转化数据库.sql 文件,所有的表名称,属性等都 采用 code)。为每个属性命名,并选择相应的数据类型,PowerDesigner 支持所有的 SQLserver2017 里的数据类型,并提供所有可选类型供选择。其中属性列中的 M 表示强制即 不能为空;P 表示主码即 Prime key;D 表示显示 Display。 联系:PowerDesigner 中的联系分为一对一,一对多和多对多三种,并且对于多方联系, 还提供了依赖(即被依赖方的数据如果要删除,那么依赖方对应数据也随着删除),例如:员 工的子女与员工之间是依赖关系,因为公司关心员工的子女的信息是因为该员工是本公司的 员工,一旦该员工辞职,那么该员工的子女信息将不再是公司关心的,即公司将删除该员工 的信息,那么其对应的子女信息也跟着删除。 点击联系选择要建联系的两个实体为其建立联系双击进入联系编辑状态为其命 18 19 名然后进入 detail设置联系。 根据两实体间具体的联系进行选择(一对一,一对多,多对多) 其中 Mandatory 为强制,即该方实体至少有一个记录和对方实体相对应。Dependent 为依 赖,即该方实体中的记录依赖与对方实体。 PowerDesigner 将概念模型存储在文件(扩展名为 .CDM)中。 4.3 检测模型 设计好了模型后,可以进行检查,PowerDesigner 还可于快速检测新模型中的数据库设计 错误。 从 [Tools] 菜单中选择 [Check Model]。此时,就会出现 [Check Model Parameters] 对话 框。可以使用缺省参数。单击 [确定] 此时,在 [Result List] 中就会显示 [Check Model] 的 结果。 4.4 生成物理模型 在 PowerDesigner 中,将描述数据库设计的描述数据结构的逻辑模型称为物理数据模型 (Physical Data Models,PDM)。PowerDesigner 将这些模型存储在文件(扩展名为 .PDM)中。 当 CDM 图检查没有错误就可以选择工具栏中的,出现[Generate Physical Data Model… ] 选项,可以设置参数,然后点击确定,生成物理模型。 4.5 生成数据库 一般在 CDM 图上生成的 PDM 图是没有问题的,可以进行局部调整和优化。然后再检查 模型,如果没有错误,可以在菜单 Database 下选择 Generate Database 选项选择 SQL server2017 数据库系统选择文件存储路径生成数据库,如 project.sql 文件。然后可以进入 SQL server2017中,新建数据库后,打开project.sql并执行该文件,即可生成刚由PowerDesigner 设计的数据库中所有对象,从而完成了整个数据库设计。r
06-18
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