第15章

數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具—PowerDesigner本章學(xué)習(xí)目標(biāo)了解PowerDesigner數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具及其主要功能。掌握PowerDesigner的安裝過程。掌握PowerDesigner的基本操作過程。掌握運用PowerDesigner創(chuàng)建概念數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型的方法。掌握使用物理數(shù)據(jù)模型生成特定數(shù)據(jù)庫腳本文件的方法。本章概述PowerDesigner是Sybase公司推出的一個集成了企業(yè)架構(gòu)分析、UML（統(tǒng)一建模語言）和數(shù)據(jù)建模的CASE（計算機輔助軟件工程）工具。利用PowerDesigner可以制作數(shù)據(jù)流程圖、概念數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型，可以生成多種客戶端開發(fā)工具的應(yīng)用程序，還可為數(shù)據(jù)倉庫制作結(jié)構(gòu)模型，也能對團隊設(shè)計模型進行控制。它可與許多流行的數(shù)據(jù)庫設(shè)計軟件，例如：PowerBuilder，Delphi，VB等相配合使用來縮短開發(fā)時間和優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計。本章主要介紹PowerDesigner的功能、安裝過程以及如何利用PowerDesigner來創(chuàng)建概念數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型。主要內(nèi)容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.4物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.2PowerDesigner的安裝主要內(nèi)容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.4物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.2PowerDesigner的安裝15.1PowerDesigner簡介

PowerDesigner版本較多。2008年11月，SybasePowerDesigner15正式上市，它是一款企業(yè)級一體化的建模和設(shè)計解決方案，可快速、穩(wěn)定地構(gòu)建和簡化業(yè)務(wù)流程。本章主要介紹PowerDesigner15.1。PowerDesigner是目前使用廣泛且功能強大的數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具，使用它可以方便地對管理信息系統(tǒng)進行分析設(shè)計，它幾乎包括了數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計的全過程。它不僅可以用于系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)的不同階段（即系統(tǒng)需求分析、概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計、邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計、物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計和程序框架設(shè)計），而且可以滿足管理、系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)等相關(guān)人員的使用。它是業(yè)界第一個同時提供業(yè)務(wù)分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計和應(yīng)用開發(fā)的建模軟件。15.1.1PowerDesigner建模工具簡介PowerDesigner系列產(chǎn)品提供了一個完整的建模解決方案。業(yè)務(wù)或系統(tǒng)分析人員、設(shè)計人員、數(shù)據(jù)庫管理員DBA和開發(fā)人員可以對其裁剪以滿足他們各自特定的需要；而其模塊化的結(jié)構(gòu)為購買和擴展提供了極大的靈活性，從而使開發(fā)單位可以根據(jù)其項目的規(guī)模和范圍來合理使用他們所需要的工具。PowerDesigner靈活的分析和設(shè)計特性允許使用一種結(jié)構(gòu)化的方法有效地創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫，而不要求嚴(yán)格遵循一個特定的方法學(xué)。PowerDesigner提供直觀的符號表示使數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建更加容易，并使項目組內(nèi)的交流和通訊標(biāo)準(zhǔn)化，同時能更加簡單地向非技術(shù)人員展示數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用的設(shè)計。PowerDesigner不僅加速了開發(fā)的過程，也向最終用戶提供了管理和訪問項目信息的一個有效的結(jié)構(gòu)。它允許設(shè)計人員不僅創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，而且開發(fā)和利用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，基于領(lǐng)先的開發(fā)工具環(huán)境快速地生成應(yīng)用對象和在開發(fā)過程中使用的組件。PowerDesigner是一個功能強大而且使用簡單的工具集。它提供了一個功能強大的交互環(huán)境，支持開發(fā)生命周期的所有階段，從處理流程建模到對象和組件的生成。PowerDesigner產(chǎn)生的模型和應(yīng)用可以不斷地增長、適應(yīng)并隨著用戶的組織的變化而變化。15.1.1PowerDesigner建模工具簡介 PowerDesigner包含六個緊密集成的模塊，允許個人和開發(fā)組的成員以最適合自己的方式最好地滿足他們的需要。這六個模塊是：(1)

PowerDesignerProcessAnalyst，用于系統(tǒng)的需求分析，可用于設(shè)計和構(gòu)造數(shù)據(jù)流圖（DFD）和數(shù)據(jù)字典。(2)

PowerDesignerDataArchitect，用于概念層和物理層的交互式數(shù)據(jù)庫設(shè)計和構(gòu)造。(3)PowerDesignerAppModeler，用于物理建模和應(yīng)用對象及數(shù)據(jù)敏感組件的生成。(4)PowerDesignerMetaWorks，用于高級的團隊開發(fā)，信息的共享和模型的管理。(5)PowerDesignerWarehouseArchitect，用于數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)集的設(shè)計和實現(xiàn)。(6)PowerDesignerViewer，用于以只讀的、圖形化方式訪問整個企業(yè)的模型信息。15.1.2PowerDesigner的主要功能和模型1.PowerDesigner的主要功能(1)ProcessAnalyst用于系統(tǒng)的需求分析，它支持多種建模方法。(2)DataArchitect這是一個強大的數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具。(3)AppModeler應(yīng)用建模工具，用于物理建模和應(yīng)用對象及數(shù)據(jù)組件的生成。(4)ODBCAdministrator這部分用于管理系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)源。(5)

XML文件這部分用于使用工具生成相應(yīng)的XML文件，或者用XML文件生成相關(guān)模型。15.1.2PowerDesigner的主要功能和模型2.PowerDesigner的模型PowerDesigner15包含了9種模型，覆蓋了軟件開發(fā)生命周期的各個階段：(1)企業(yè)架構(gòu)模型（EnterpriseArchitectureModel，EAM）(2)需求模型（RequirementsModel，RQM）(3)信息流模型（InformationLiquidityModel，ILM）(4)業(yè)務(wù)處理模型(BusinessProcessModel，BPM)(5)概念數(shù)據(jù)模型(ConceptualDataModel，CDM)(6)邏輯數(shù)據(jù)模型(LogicalDataModel，LDM)(7)物理數(shù)據(jù)模型(PhysicalDataModel，PDM)(8)面向?qū)ο竽Ｐ?Object-OrientedModel，OOM)(9)XML（ExtensibleMarkupLanguage）模型本章重點關(guān)注PowerDesigner的輔助數(shù)據(jù)庫設(shè)計功能，所以主要涉及CDM、LDM和PDM。主要內(nèi)容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.4物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.2PowerDesigner的安裝15.2PowerDesigner的安裝1.下載安裝文件從SYBASE官方網(wǎng)站下載所要安裝的軟件，雙擊運行開始安裝。數(shù)據(jù)定義PowerDesigner安裝界面15.2PowerDesigner的安裝2.選擇安裝路徑點擊Next按鈕，進入安裝路徑選擇界面，如圖15-2所示。數(shù)據(jù)定義PowerDesigner選擇安裝路徑15.2PowerDesigner的安裝3.選擇要安裝的組件確定好安裝路徑后點擊Next進入組件選擇界面，用戶可根據(jù)需求有選擇的安裝組件。數(shù)據(jù)定義PowerDesigner選擇安裝組件15.2PowerDesigner的安裝4.選擇需要安裝的用戶配置文件根據(jù)實際需要選擇好安裝組件后點擊Next進入選擇用戶配置文件界面，用戶可根據(jù)需要來選擇。數(shù)據(jù)定義PowerDesigner選擇安裝用戶配置文件15.2PowerDesigner的安裝5.安裝成功

點擊Next按鈕，按照向?qū)崾静僮鳎钡桨惭b成功。安裝完成之后，點擊運行進入PowerDesigner的工作環(huán)境，如圖15-5所示。 PowerDesigner的工作環(huán)境主要包含以下幾個部分：對象瀏覽器：以樹形方式展示模型所包含的對象以及對象之間的層次關(guān)系。工作區(qū)域：組織模型中的圖表，以圖形方式展示模型中各對象之間的關(guān)系。輸出窗口：顯示操作結(jié)果。工具面板：展示用于在圖表窗口插入對象的常用工具。主要內(nèi)容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.4物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.2PowerDesigner的安裝15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計 PowerDesigner工具集功能強大，幾乎包含了數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計的全過程。利用PowerDesigner可以制作數(shù)據(jù)流程圖、概念數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型，可以生成多種客戶端開發(fā)工具的應(yīng)用程序；還可為數(shù)據(jù)倉庫制作結(jié)構(gòu)模型，也能對團隊設(shè)計模型進行控制。數(shù)據(jù)庫設(shè)計是PowerDesigner的強項，主要涉及概念數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型，所以本章重點介紹利用PowerDesigner創(chuàng)建概念數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型及生成數(shù)據(jù)庫腳本的過程。

本節(jié)主要介紹如何利用PowerDesigner設(shè)計概念數(shù)據(jù)模型。

CDM（概念數(shù)據(jù)模型）是分析階段用以理清數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，以實體-關(guān)系圖表示一個實體具有的屬性，以及與其他實體的1對1、1對多或多對多關(guān)系。15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計利用PowerDesigner創(chuàng)建概念數(shù)據(jù)模型的過程如下：1.新建概念數(shù)據(jù)模型

在圖15-5中，選擇File-->NewModel，從Modeltype里選擇ConceptualDataModel（概念數(shù)據(jù)模型），然后選擇ConceptualDiagram，給新建的模型命名，如圖15-6所示。圖15-6新建概念數(shù)據(jù)模型15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計2.新建實體

完成CDM的創(chuàng)建后，就進入如圖15-5所示的PowerDesigner工作環(huán)境。單擊工具面板中Entity圖標(biāo)，然后在設(shè)計主面板中任何一處單擊一次便可新建一個實體，如圖15-7所示。15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計3.實體命名

雙擊已經(jīng)添加的實體，彈出實體屬性設(shè)置對話框，在General中可以設(shè)置實體的Name和Code等屬性，如圖15-8所示，Code是字段在數(shù)據(jù)庫中的實際名稱，一般用英文。Name是實體顯示的名稱，一般用中文，方便理解。15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計4.設(shè)置實體屬性

切換到Attributes選項卡可以設(shè)置實體的屬性Name、Code、Data

Type等，如圖15-9所示。圖中的3個復(fù)選框：M表示不能為空，P表示是否為主標(biāo)識屬性，D表示在模型圖中是否顯示。15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計5.生成實體

設(shè)置完畢之后，點擊確定生成如圖15-10所示的學(xué)生實體。 CDM中，各個實體之間有一定的對應(yīng)關(guān)系，PowerDesigner采用關(guān)系來表示一個實體與另外一個實體之間的對應(yīng)關(guān)系。下面以學(xué)生和專業(yè)之間的關(guān)系為例來介紹如何添加關(guān)系。15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計6.添加實體間關(guān)系

按照上述方法，在設(shè)計面板中再創(chuàng)建一個專業(yè)實體，然后單擊工具欄的Relationship按鈕，如圖15-11所示，先在專業(yè)實體上單擊一下，再到學(xué)生實體上單擊一下，就可以在專業(yè)實體和學(xué)生實體之間建立一對多關(guān)系。15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計7.設(shè)置實體間的關(guān)系

打開關(guān)系的屬性窗口，切換到Cardinalities選項卡，用于設(shè)置實體之間的關(guān)系，由于專業(yè)和學(xué)生之間是一對多關(guān)系，設(shè)置如圖15-12所示。至此，一個簡單的概念數(shù)據(jù)模型就創(chuàng)建完畢，如圖15-13所示。圖15-13概念數(shù)據(jù)模型示例圖15-12設(shè)置實體間關(guān)系15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計8.定義數(shù)據(jù)項

在定義實體的過程中所創(chuàng)建的屬性自動成為數(shù)據(jù)項。數(shù)據(jù)項和屬性不同，數(shù)據(jù)項可以重用，而屬性不可以重用。如果想單獨定義一些數(shù)據(jù)項，可在PowerDesigner界面菜單中，選擇Model-->DataItems，彈出的ListofDataItems窗口（圖15-14）中完成。15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計9.定義域

為使數(shù)據(jù)特征標(biāo)準(zhǔn)化和模型一致化，可以定義域（例Name域），讓其應(yīng)用到多個數(shù)據(jù)項或?qū)傩灾小DM中可在域上定義三類信息，一是數(shù)據(jù)類型、長度及小數(shù)點精度，二是檢查參數(shù)，三是業(yè)務(wù)規(guī)則。定義域的具體操作：在PowerDesigner界面菜單中，選擇Model-->Domains，彈出ListofDomains窗口（圖15-15）中，利用對話框上方的圖標(biāo)可以設(shè)置域的特性等操作。主要內(nèi)容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.4物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計15.2PowerDesigner的安裝15.4物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計

物理數(shù)據(jù)模型（PDM）是敘述數(shù)據(jù)庫的物理實現(xiàn)。

主要目的是把CDM/LDM中建立的現(xiàn)實世界模型生成特定的DBMS的SQL語言腳本，產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫中保存信息的儲存結(jié)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的完整性和一致性。

新建PDM的方式有多種，這里介紹兩種：一種是使用現(xiàn)有的CDM生成，一種是直接新建PDM。15.4.1使用CDM生成PDM當(dāng)從一個CDM生成PDM時，PowerDesigner將CDM中的對象和數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為PDM對象和當(dāng)前DBMS支持的數(shù)據(jù)類型。同一個表中的兩列不能有相同的名稱，如果因為外鍵遷移而導(dǎo)致列名沖突，PowerDesigner會自動對遷移列重命名，新列名由原始實體名的前三個字母加屬性的代碼名組成。主標(biāo)識符生成PDM中的主鍵和外鍵，非主標(biāo)識符則對應(yīng)生成候選鍵。在PDM中生成的鍵類型取決于CDM中用于定義一個Relationship的基數(shù)和依賴類型。使用CDM生成PDM的過程如下：15.4.1使用CDM生成PDM1.選擇數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

選擇Tools－>GeneratePhysicalDataModel。PDM生成選項對話框出現(xiàn)。從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)下拉列表框DBMS中選擇一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。PowerDesigner支持多種數(shù)據(jù)庫，用戶根據(jù)自身需求進行選擇，這里以MicrosoftSQLServer2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為例來進行介紹。選擇SharetheDBMSdefinition單選按鈕，遵守所選擇的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義規(guī)則，如圖15-16所示。15.4.1使用CDM生成PDM2.生成PDM模型

切換到Selection標(biāo)簽頁，會列出CDM的所有對象，選擇要生成PDM的CDM對象。點擊確定，將會自動生成PDM模型，生成的PDM模型如圖15-17所示。15.4.1使用CDM生成PDM3.更新PDM模型

生成PDM后，可能還會對前面的CDM進行更改，若要將所做的更改與所生成的PDM保持一致，這時可以對已有PDM進行更新。操作也很簡單，選擇Tools->GeneratePhysicalDataModel，在打開的PDMGenerationOptions窗口（圖15-16）中選擇UpdateexistingPhysicalDataModel，并通過Selectmodel下拉框選擇將要更新的PDM即可完成。15.4.2直接創(chuàng)建PDM

以學(xué)生選課為例，來創(chuàng)建一個PDM，包括學(xué)生信息表、課程信息表、學(xué)生選課表三張表。具體過程如下：1.新建PDM選擇File-->NewModel，從Modeltype的選擇模型列表中選擇PhysicalDataModel，再選擇PhysicalDiagram，同時在DBMS下拉列表中選擇相應(yīng)DBMS的類型（當(dāng)然也可以在后面的過程中更改DBMS類型），如圖15-18所示。15.4.2直接創(chuàng)建PDM2.新建表在PDM中添加一個表，單擊工具欄中的“Table”按鈕，然后再到模型設(shè)計面板中單擊一次便可添加一個表，添加的表是沒有任何列的。單擊工具欄的鼠標(biāo)指針按鈕，將鼠標(biāo)切換回指針模式，然后雙擊一個表，系統(tǒng)將打開該表屬性窗口，在General選項卡中可以設(shè)置表的Name、Code等屬性，如圖15-19所示。15.4.2直接創(chuàng)建PDM3.添加屬性切換到Columns選項卡添加表中的屬性列，給每個列指定名稱、代碼、數(shù)據(jù)類型及長度，使用P來指定主鍵，如圖15-20所示。需要說明的是，在圖15-20的TableProperties對話框中，除了可以對表中各個屬性進行添加和修改外，還可以完成對表的其他方面特性的定義和修改，這里只簡單說明其他選項卡的作用，具體操作非常簡單，讀者只需要點擊相應(yīng)的選項卡即可。Indexes選項卡可以建立或刪除索引。Keys選項卡可以定義表中的鍵。Triggers選項卡可以定義表中的觸發(fā)器。Procedures選項卡可以定義表的存儲過程。PhysicalOptions選項卡中列出與表相關(guān)的物理選項。Microsoft選項卡中能定義表的擴展特性。Note選項卡中能夠注釋表。Rules選項卡中能夠創(chuàng)建業(yè)務(wù)規(guī)則。Preview選項卡中可以對生成的SQL腳本進行預(yù)覽。15.4.2直接創(chuàng)建PDM4.生成PDM模型按照同樣方法添加課程表和學(xué)生選課表。使用工具欄中“Reference”按鈕來添加外鍵引用，添加方法與CDM中添加Relationship類似。至此，以學(xué)生選課為例的PDM的創(chuàng)建完成，如圖15-21所示。15.4.3使用物理數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫腳本1.生成SQL腳本可以直接地從PDM產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)庫，或產(chǎn)生一個能在特定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)環(huán)境中運行的數(shù)據(jù)庫腳本。默認(rèn)是生成與PDM相同數(shù)據(jù)庫的腳本，但是也可以產(chǎn)生其他數(shù)據(jù)庫的腳本。產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建腳本的過程如下：在菜單欄中選擇Database－>GenerateDatabase，數(shù)據(jù)庫生成對話框出現(xiàn)，顯示生成參數(shù)，默認(rèn)參數(shù)已經(jīng)被選擇，如圖15-22所示。Directory表示生成的數(shù)據(jù)庫腳本文件的存放位置。Filename參數(shù)用于指定要生成數(shù)據(jù)庫腳本文件的文件名，點擊Preview，可預(yù)覽腳本，如圖15-23所示。數(shù)據(jù)庫