基于UML模型的关系数据库设计(全文)

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[摘 要]UML是面向对象程序设计中的一种标准的建模技术。本文针对UML中的类模式向关系数据库数据模式的转换过程，提出了一整套方法，从而将UML技术与关系数据库技术相结合，方便了数据库设计。

[关键词]UML 面向对象 关系型数据库

1、引言

在传统的数据库设计中，E-R图一直作为一门十分重要的工具来对数据进行建模，但是随着数据库规模的扩大，简单的E-R模型结构无法清晰地分析和描述问题，导致系统开发难度系数增大。为了更好的解决这一问题，近年来UML建模技术被广泛的应用于数据库设计领域。UML是最为广泛使用的面向对象系统的标准建模方法，采用UML的分析方法设计数据库，能够使数据库模型清晰易懂，能够更加清晰地反映系统结构，易于开发，缩短了系统开发周期。另一方面，现在的开发环境大多是面向对象的，而存储机制往往是基于功能分解的关系型数据库，支持的数据库模型中，关系型数据库是最普遍的。事实上，目前较为流行的对象关系数据库模型也是关系数据库模型的一个扩展，因此，在关系数据库设计中，UML可以完成标准ER模型的所有建模工作，而且可以描述ER模型所不能表示的关系。用UML进行数据库设计使商务和应用团队可以共享公共的语言，并与数据库团队进行有效沟通。

2、属性、类以及类之间的关系

2.1 属性。对象属性对应于数据库表的字段，对象属性类型对应数据库表的域。

2.2 类。将问题域中的实体抽象为对象模型，在对象模型的基础上进一步抽象为类并将类映射为数据库的概念模型，是关系数据库设计的关键所在。将类名、属性以及对属性进行的相关操作组成一个完整的类模型。

3.2 属性类型映射为域。类的属性描述了其所有对象共有的特性。属性的类型可以是基本数据类型，如整数、实数、布尔型等，也要以是用户自定义类型。属性类型对应于数据库中的域，域的使用可使数据库设计更具一致性，优化了数据库应用的移植性。一般来说，实现简单域比较方便，只须定义相应的数据类型和空间大小。对于每个属性所联关系等原因，需要在表中增加一些新的列。

3.3 类映射为表。通常，一个类映射为一张类表，类的属性映射为表的各列，类的对象则映射为表中的各个记录。但是我们还要注意以下两种特殊情况：

（1）如果类的属性中某些属性只是暂时性使用，不需要在数据库中永久保存，则该类属性无须映射。

（2）如果类的属性如果是多值，则该属性映射为多个列。另外，由于附加对象标志符OID或附加关联联系等原因，会导致一些新的列增加。

4、结束语

目前，面向对象已成为软件开发的主流技术，有关UML技术的探讨也越来越多。在一个良好的项目设计中，我们可以先使用UML技术建立商业模型，接着引入映射层，对将类设计映射至关系数据库的逻辑运行封装。使用这种方法来设计关系数据库，可以在整个系统的分析设计过程中就完成数据库的大部分设计工作，而且在一定程度上能减少数据的冗余。总之，我们认为UML模型技术可以有力地推动关系型数据库设计的全面发展。

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