第15章

數據庫設計工具—PowerDesigner本章學習目標了解PowerDesigner數據庫設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創建概念數據模型和物理數據模型的方法。掌握使用物理數據模型生成特定數據庫腳本文件的方法。本章概述PowerDesigner是Sybase公司推出的一個集成了企業架構分析、UML（統一建模語言）和數據建模的CASE（計算機輔助軟件工程）工具。利用PowerDesigner可以制作數據流程圖、概念數據模型、物理數據模型，可以生成多種客戶端開發工具的應用程序，還可為數據倉庫制作結構模型，也能對團隊設計模型進行控制。它可與許多流行的數據庫設計軟件，例如：PowerBuilder，Delphi，VB等相配合使用來縮短開發時間和優化系統設計。本章主要介紹PowerDesigner的功能、安裝過程以及如何利用PowerDesigner來創建概念數據模型和物理數據模型。主要內容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數據模型設計15.4物理數據模型設計15.2PowerDesigner的安裝主要內容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數據模型設計15.4物理數據模型設計15.2PowerDesigner的安裝15.1PowerDesigner簡介

PowerDesigner版本較多。2008年11月，SybasePowerDesigner15正式上市，它是一款企業級一體化的建模和設計解決方案，可快速、穩定地構建和簡化業務流程。本章主要介紹PowerDesigner15.1。PowerDesigner是目前使用廣泛且功能強大的數據庫設計工具，使用它可以方便地對管理信息系統進行分析設計，它幾乎包括了數據庫模型設計的全過程。它不僅可以用于系統設計和開發的不同階段（即系統需求分析、概念數據模型設計、邏輯數據模型設計、物理數據模型設計和程序框架設計），而且可以滿足管理、系統設計、開發等相關人員的使用。它是業界第一個同時提供業務分析、數據庫設計和應用開發的建模軟件。15.1.1PowerDesigner建模工具簡介PowerDesigner系列產品提供了一個完整的建模解決方案。業務或系統分析人員、設計人員、數據庫管理員DBA和開發人員可以對其裁剪以滿足他們各自特定的需要；而其模塊化的結構為購買和擴展提供了極大的靈活性，從而使開發單位可以根據其項目的規模和范圍來合理使用他們所需要的工具。PowerDesigner靈活的分析和設計特性允許使用一種結構化的方法有效地創建數據庫或數據倉庫，而不要求嚴格遵循一個特定的方法學。PowerDesigner提供直觀的符號表示使數據庫的創建更加容易，并使項目組內的交流和通訊標準化，同時能更加簡單地向非技術人員展示數據庫和應用的設計。PowerDesigner不僅加速了開發的過程，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構。它允許設計人員不僅創建和管理數據的結構，而且開發和利用數據的結構，基于領先的開發工具環境快速地生成應用對象和在開發過程中使用的組件。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境，支持開發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產生的模型和應用可以不斷地增長、適應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，用于系統的需求分析，可用于設計和構造數據流圖（DFD）和數據字典。(2)

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

XML文件這部分用于使用工具生成相應的XML文件，或者用XML文件生成相關模型。15.1.2PowerDesigner的主要功能和模型2.PowerDesigner的模型PowerDesigner15包含了9種模型，覆蓋了軟件開發生命周期的各個階段：(1)企業架構模型（EnterpriseArchitectureModel，EAM）(2)需求模型（RequirementsModel，RQM）(3)信息流模型（InformationLiquidityModel，ILM）(4)業務處理模型(BusinessProcessModel，BPM)(5)概念數據模型(ConceptualDataModel，CDM)(6)邏輯數據模型(LogicalDataModel，LDM)(7)物理數據模型(PhysicalDataModel，PDM)(8)面向對象模型(Object-OrientedModel，OOM)(9)XML（ExtensibleMarkupLanguage）模型本章重點關注PowerDesigner的輔助數據庫設計功能，所以主要涉及CDM、LDM和PDM。主要內容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數據模型設計15.4物理數據模型設計15.2PowerDesigner的安裝15.2PowerDesigner的安裝1.下載安裝文件從SYBASE官方網站下載所要安裝的軟件，雙擊運行開始安裝。數據定義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。數據定義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，用戶可根據需求有選擇的安裝組件。數據定義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，用戶可根據需要來選擇。數據定義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，按照向導提示操作，直到安裝成功。安裝完成之后，點擊運行進入PowerDesigner的工作環境，如圖15-5所示。 PowerDesigner的工作環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系。工作區域：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系。輸出窗口：顯示操作結果。工具面板：展示用于在圖表窗口插入對象的常用工具。主要內容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數據模型設計15.4物理數據模型設計15.2PowerDesigner的安裝15.3概念數據模型設計 PowerDesigner工具集功能強大，幾乎包含了數據庫模型設計的全過程。利用PowerDesigner可以制作數據流程圖、概念數據模型和物理數據模型，可以生成多種客戶端開發工具的應用程序；還可為數據倉庫制作結構模型，也能對團隊設計模型進行控制。數據庫設計是PowerDesigner的強項，主要涉及概念數據模型和物理數據模型，所以本章重點介紹利用PowerDesigner創建概念數據模型和物理數據模型及生成數據庫腳本的過程。

本節主要介紹如何利用PowerDesigner設計概念數據模型。

CDM（概念數據模型）是分析階段用以理清數據之間的關聯性，以實體-關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對多或多對多關系。15.3概念數據模型設計利用PowerDesigner創建概念數據模型的過程如下：1.新建概念數據模型

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

完成CDM的創建后，就進入如圖15-5所示的PowerDesigner工作環境。單擊工具面板中Entity圖標，然后在設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概念數據模型設計3.實體命名

雙擊已經添加的實體，彈出實體屬性設置對話框，在General中可以設置實體的Name和Code等屬性，如圖15-8所示，Code是字段在數據庫中的實際名稱，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概念數據模型設計4.設置實體屬性

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

Type等，如圖15-9所示。圖中的3個復選框：M表示不能為空，P表示是否為主標識屬性，D表示在模型圖中是否顯示。15.3概念數據模型設計5.生成實體

設置完畢之后，點擊確定生成如圖15-10所示的學生實體。 CDM中，各個實體之間有一定的對應關系，PowerDesigner采用關系來表示一個實體與另外一個實體之間的對應關系。下面以學生和專業之間的關系為例來介紹如何添加關系。15.3概念數據模型設計6.添加實體間關系

按照上述方法，在設計面板中再創建一個專業實體，然后單擊工具欄的Relationship按鈕，如圖15-11所示，先在專業實體上單擊一下，再到學生實體上單擊一下，就可以在專業實體和學生實體之間建立一對多關系。15.3概念數據模型設計7.設置實體間的關系

打開關系的屬性窗口，切換到Cardinalities選項卡，用于設置實體之間的關系，由于專業和學生之間是一對多關系，設置如圖15-12所示。至此，一個簡單的概念數據模型就創建完畢，如圖15-13所示。圖15-13概念數據模型示例圖15-12設置實體間關系15.3概念數據模型設計8.定義數據項

在定義實體的過程中所創建的屬性自動成為數據項。數據項和屬性不同，數據項可以重用，而屬性不可以重用。如果想單獨定義一些數據項，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概念數據模型設計9.定義域

為使數據特征標準化和模型一致化，可以定義域（例Name域），讓其應用到多個數據項或屬性中。CDM中可在域上定義三類信息，一是數據類型、長度及小數點精度，二是檢查參數，三是業務規則。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可以設置域的特性等操作。主要內容15.1PowerDesigner簡介15.3概念數據模型設計15.4物理數據模型設計15.2PowerDesigner的安裝15.4物理數據模型設計

物理數據模型（PDM）是敘述數據庫的物理實現。

主要目的是把CDM/LDM中建立的現實世界模型生成特定的DBMS的SQL語言腳本，產生數據庫中保存信息的儲存結構，保證數據在數據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：一種是使用現有的CDM生成，一種是直接新建PDM。15.4.1使用CDM生成PDM當從一個CDM生成PDM時，PowerDesigner將CDM中的對象和數據類型轉換為PDM對象和當前DBMS支持的數據類型。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。主標識符生成PDM中的主鍵和外鍵，非主標識符則對應生成候選鍵。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.選擇數據庫管理系統

選擇Tools－>GeneratePhysicalDataModel。PDM生成選項對話框出現。從數據庫管理系統下拉列表框DBMS中選擇一種數據庫系統。PowerDesigner支持多種數據庫，用戶根據自身需求進行選擇，這里以MicrosoftSQLServer2005數據庫系統為例來進行介紹。選擇SharetheDBMSdefinition單選按鈕，遵守所選擇的數據庫系統的定義規則，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直接創建PDM

以學生選課為例，來創建一個PDM，包括學生信息表、課程信息表、學生選課表三張表。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DBMS的類型（當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。單擊工具欄的鼠標指針按鈕，將鼠標切換回指針模式，然后雙擊一個表，系統將打開該表屬性窗口，在General選項卡中可以設置表的Name、Code等屬性，如圖15-19所示。15.4.2直接創建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、數據類型及長度，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選項卡中能夠創建業務規則。Preview選項卡中可以對生成的SQL腳本進行預覽。15.4.2直接創建PDM4.生成PDM模型按照同樣方法添加課程表和學生選課表。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，以學生選課為例的PDM的創建完成，如圖15-21所示。15.4.3使用物理數據模型創建數據庫腳本1.生成SQL腳本可以直接地從PDM產生一個數據庫，或產生一個能在特定的數據庫管理系統環境中運行的數據庫腳本。默認是生成與PDM相同數據庫的腳本，但是也可以產生其他數據庫的腳本。產生一個數據庫創建腳本的過程如下：在菜單欄中選擇Database－>GenerateDatabase，數據庫生成對話框出現，顯示生成參數，默認參數已經被選擇，如圖15-22所示。Directory表示生成的數據庫腳本文件的存放位置。Filename參數用于指定要生成數據庫腳本文件的文件名，點擊Preview，可預覽腳本，如圖15-23所示。數據庫