文档介绍：UML的数据库分析与设计
本章的教学目的
长期以来按照传统的系统设计方法,应用程序设计与数据库设计是分别进行的,设计完成后还需要对这两项设计进行协调,因此比较麻烦。如果采用UML进行系统分析和设计，则可以把系统的应用程序设计和数据库设计统一起来，有效地提高数据库设计的效率和质量，降低开发风险，提高软件部件的可重用性，降低开发成本。所以，希望同学们通过本章的学****能掌握使用 UML进行数据库分析与设计的方法。
本章的教学内容
UML关系数据库设计的概念、术语和规范
使用UML进行数据库分析与设计的方法与过程
使用UML的数据库分析与设计
数据库设计的一般方法与过程

传统的关系数据库设计的过程分为4个阶段:
需求分析;
概念结构设计;
逻辑结构设计;
物理结构设计。
（1）需求分析阶段的主要任务是通过对现有的系统进行调查分析，以确定要建立的新数据库应用系统的信息需求和处理要求，并编制出数据库需求分析说明书，对数据的存储要求和处理要求进行描述，作为后续各设计阶段的依据。
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（2）概念结构设计需要借助某种工具或方法，如当前应用最广泛的有实体联系方法(Entity-Relationship,ER方法)，它使用ER图定义系统的信息组织模式，即概念结构。
教师
职称
性别
职务
姓名
教工号
教
学生
性别
姓名
系
学号
年级
学
课程
学时
学分
课名
课程号
成绩
1
N
M
N
教师-学生-课程E-R 图
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(3)逻辑结构设计的任务是按照一定的规则，将概念结构转换为某种数据库管理系统所能接受的数据模型。
图2 一个实体类型转换为一个关系模型
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(4)物理结构设计
将前一阶段设计的关系模式转化为具体数据库环境下的数据表结构，以实现对数据库的有效管理。这需要依赖于给定的计算机系统来确定。对于关系数据库系统来说，数据库的物理结构主要由DBMS确定。

使用UML做数据库设计,可以把数据库设计与系统的应用程序设计结合在一起进行,而且UML具有更强的建模表现能力。
使用UML的数据库分析与设计
基于UML的关系数据库设计与传统的关系数据库设计的过程类似，一般分为4个阶段：
业务Use Case模型设计：就是进行数据库的需求分析，使用用例图等建立业务模型。
逻辑数据模型设计：主要是确定应用系统所需要的持久数据。使用类图等建立数据库逻辑模型。如果是关系数据库设计，则需要设计出表达持久数据的实体类及其联系，并把它们映射成为关系数据库表（Table)、视图(View)等。
物理数据模型设计：使用组件图、配置图等，设计数据库的物理模型。
物理实现设计：根据物理数据模型建立具体数据库环境下的数据库，定义构成数据库的基本表、视图等。
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UML用于数据库设计的规范
表是关系数据库的基本建模结构。表又称为二维表或关系，它是具有相同结构的行(Row)的集合，行又称为元组。表中的每一列又称为关系的属性。
使用UML的数据库分析与设计
在UML中表用类的图标来表示，带有构造型图标“ ”或<<Table>>,类名即表名，类的属性描述表的列特性，包括列名、数据类型，以及有关的约束。在类的行为部分，根据需要可以给出对表的一些操作的描述，也可以缺省。
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关键字与索引
(1)候选关键字（candidate key）：是一个或多个属性的组合，它唯一地确定某个表里的记录。一个候选关键字里的属性集必须是最小化的；除非破坏唯一性，否则属性不能从候选关键字删除。候选关键字里的属性不能为空。
(2)主关键字（primary key）：是一个特别选定的候选关键字，用来唯一地确定表里的记录。
(3)外来关键字（foreign key）：是一个属性或属性组，它在本表中不是关键字,不能唯一地标识表中的行,但它在另一个表中是主关键字,能够唯一地标识那个表中的行。外来关键字体现了两个表的联系,实现表之间的参照完整性。
例如：
学生S (学号, 姓名, 性别, 年龄, 身份证号),
课程C (课号, 课名),
选课SC (学号, 课号, 成绩)
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