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        關(guān)于PowerDesigner軟件工程技術(shù)的研究

        2019-09-10 09:36:44陳思琪
        現(xiàn)代鹽化工 2019年6期
        關(guān)鍵詞:面向?qū)ο?/a>數(shù)據(jù)模型實體

        陳思琪

        摘? ?要:PowerDesigner是一個建模工具,運行系統(tǒng)為Windows系統(tǒng),軟件開發(fā)人員可以利用該建模工具建立軟件模型,為軟件開發(fā)創(chuàng)造有利的條件。首先,對PowerDesigner軟件工程技術(shù)進行闡述;其次,對建模功能進行說明;最后,以PowerDesigner的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建為著手點,對PowerDesigner軟件工程技術(shù)進行研究。

        關(guān)鍵詞:PowerDesigner;軟件工程技術(shù);系統(tǒng)模型

        初學(xué)者在學(xué)習(xí)軟件編程時,首先會學(xué)習(xí)一種較為簡單的編程語言,然后基于編程語言,逐步形成編程技術(shù),利用技術(shù)對編程中存在的問題加以解決。這些編程技術(shù)存在一定的缺陷,只能解決較為簡單的問題,無法解決復(fù)雜且高難度的問題。故如何提高學(xué)習(xí)者對軟件工程技術(shù)的認(rèn)知,對于計算機技術(shù)的發(fā)展而言十分關(guān)鍵。

        1? ? PowerDesigner軟件工程技術(shù)概述

        1.1? PowerDesigner軟件工程技術(shù)的含義

        PowerDesigner軟件工程技術(shù)是一種軟件分析、設(shè)計工具,由于具備良好的應(yīng)用效果,故被廣泛應(yīng)用于軟件工程領(lǐng)域。這項軟件工程技術(shù)集多種技術(shù)于一體,是眾多技術(shù)融合的成果,其融合的技術(shù)包括面向?qū)ο蠹夹g(shù)、軟件工程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù),并在此基礎(chǔ)上集成了業(yè)務(wù)流程建模(Business Process Modeling,BPM)、統(tǒng)一建模語言(Unified Modeling Language,UML)和實體-關(guān)系(Entity-Relationship,ER)模型,是設(shè)計人員在開發(fā)軟件產(chǎn)品時必備的工具。PowerDesigner軟件工程技術(shù)可以作為軟件工程開發(fā)人員的參考資料。

        PowerDesigner是美國一家軟件公司開發(fā)的數(shù)據(jù)集,有利于降低分析、設(shè)計管理信息系統(tǒng)的難度,是數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的體現(xiàn)。PowerDesigner能夠完成概念數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)流程圖的制作,同時,還能針對數(shù)據(jù)庫設(shè)計合適的機構(gòu)模型,此外,還能控制團隊的模型設(shè)計。PowerDesigner軟件工程技術(shù)具有兼容并包的特點,可以與其他軟件開發(fā)工具共同使用,大大提升了軟件開發(fā)的效率[1]。

        1.2? PowerDesigner軟件工程技術(shù)的軟件設(shè)計途徑

        PowerDesigner軟件工程技術(shù)的軟件分析、設(shè)計共包括3個途徑。首先,分析面向?qū)ο?,利用例圖、類圖、組件圖、活動圖、協(xié)作圖、對象圖、狀態(tài)圖和部署圖進行構(gòu)建,然后將這些圖進行轉(zhuǎn)化,通常情況下會轉(zhuǎn)化為物理數(shù)據(jù)模型(Physical Data Model,PDM)和概念數(shù)據(jù)模型(Conceptual Data Model,CDM)。其次,以分析結(jié)構(gòu)化為基點,BPM、CDM和PDM依次產(chǎn)生,并將其重新轉(zhuǎn)化為類圖,然后對其他UML圖進行完善。最后,是集上述兩種方法于一體的途徑。

        2? ? 概念數(shù)據(jù)模型

        2.1? 概念數(shù)據(jù)模型的概念

        在PowerDesigner軟件工程技術(shù)中,概念數(shù)據(jù)模型十分重要。概念數(shù)據(jù)模型是一種概念化結(jié)構(gòu),其作用為描述世界,設(shè)計人員可以利用概念數(shù)據(jù)模型解決計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(Database Management System,DBMS)所產(chǎn)生的技術(shù)性問題,故能夠?qū)⑷烤ν度氲綌?shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)關(guān)系理清工作之中。概念數(shù)據(jù)模型較為抽象,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則相對具體,想要在這個系統(tǒng)中實現(xiàn)概念數(shù)據(jù)模型,需要將其轉(zhuǎn)化為邏輯數(shù)據(jù)模型。

        2.2? 概念數(shù)據(jù)模型的內(nèi)容

        概念數(shù)據(jù)模型的內(nèi)容由兩點組成:實體、實體間的關(guān)系。實體屬性不會在概念數(shù)據(jù)模型中體現(xiàn),基于此,同樣不需要對實體主鍵進行定義,這是區(qū)分概念數(shù)據(jù)模型與邏輯數(shù)據(jù)模型的重要標(biāo)準(zhǔn)。

        統(tǒng)一業(yè)務(wù)概念是概念數(shù)據(jù)模型的重要目標(biāo),故可以成為技術(shù)人員和業(yè)務(wù)人員溝通和交流的渠道,使實體間的最高層次關(guān)系得到明確。在一些特殊情況下,概念數(shù)據(jù)模型需要與邏輯數(shù)據(jù)模型相結(jié)合,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)模型的設(shè)計。

        利用ER圖可以很好地表示概念數(shù)據(jù)模型。R圖的構(gòu)成要素分別為實體、屬性和關(guān)系,在ER圖中常用的圖形符號大致包括以下幾種:矩形多用來代表實體、橢圓形多用來代表屬性、菱形主要表示關(guān)系。

        3? ? 邏輯數(shù)據(jù)模型

        3.1? 邏輯數(shù)據(jù)模型的概念

        邏輯數(shù)據(jù)模型(Logic Data Model,LDM)主要指用戶可以在數(shù)據(jù)中看到的模型,實現(xiàn)基礎(chǔ)為DBMS,比如網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型、層次數(shù)據(jù)模型等,這個模型的面向?qū)ο蟛粌H包括系統(tǒng),還包括用戶在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)中可以發(fā)揮重要的作用。

        軟件系統(tǒng)開發(fā)人員對數(shù)據(jù)存儲的看法就是邏輯數(shù)據(jù)模型,簡言之,概念數(shù)據(jù)模型細化分解后的產(chǎn)物就是邏輯數(shù)據(jù)模型。設(shè)計人員需要將業(yè)務(wù)規(guī)則作為依據(jù),對邏輯數(shù)據(jù)模型進行確定,可以將其視為一幅藍圖,且這幅藍圖對業(yè)務(wù)對象、業(yè)務(wù)對象數(shù)據(jù)項和業(yè)務(wù)對象之間的關(guān)系進行了說明[2]。

        3.2? 邏輯數(shù)據(jù)模型內(nèi)容

        邏輯數(shù)據(jù)模型內(nèi)容主要包括實體及其關(guān)系,能夠?qū)γ總€實體的屬性進行確定,同時定義實體主鍵,實體外鍵也可以利用邏輯數(shù)據(jù)模型來制定。但值得注意的是,在應(yīng)用邏輯數(shù)據(jù)模型時,對其進行規(guī)范化的處理尤為重要。

        詳細描述數(shù)據(jù)是建立邏輯數(shù)據(jù)模型的主要目的,但無需對數(shù)據(jù)在物理上的實現(xiàn)進行考慮。

        邏輯數(shù)據(jù)模型的建立會對數(shù)據(jù)庫設(shè)計方向產(chǎn)生一定的影響,同時,還會對數(shù)據(jù)庫的使用性能和管理效果造成影響。要求設(shè)計人員在建立邏輯數(shù)據(jù)模型時投入大量精力,這樣在設(shè)計物理數(shù)據(jù)模型時,可供選擇的方法會相應(yīng)地增加。

        4? ? 物理數(shù)據(jù)模型

        4.1? 物理數(shù)據(jù)模型的概念

        物理數(shù)據(jù)模型是PowerDesigner軟件工程技術(shù)的重要組成部分,能夠為系統(tǒng)初始設(shè)計提供基礎(chǔ)元素和各種相關(guān)元素的關(guān)系。簡言之,物理數(shù)據(jù)模型能夠?qū)Υ鎯Y(jié)構(gòu)和訪問機制進行高級別的描述,具體描述內(nèi)容包括計算機存儲數(shù)據(jù)的方法、記錄結(jié)構(gòu)的表達方法和路徑訪問等。目前,這種模型的體系尚未完善,其中框架存儲模型和統(tǒng)一模型較為常見,在軟件開發(fā)中的應(yīng)用較為頻繁。

        4.2? 物理數(shù)據(jù)模型的優(yōu)勢

        物理數(shù)據(jù)模型具有多種優(yōu)勢,主要包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化提取,同時還可以幫助使用者將數(shù)據(jù)庫架構(gòu)從模型中自動導(dǎo)出,實現(xiàn)多種功能。比如在數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計完成后,可以將設(shè)計結(jié)果應(yīng)用于其他數(shù)據(jù)庫;利用反向工程,在物理結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,對概念模型和物理模型進行設(shè)計;利用物理數(shù)據(jù)模型生成標(biāo)準(zhǔn)模型報告;將物理數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化為面向?qū)ο竽P停∣bject Oriented Model,OOM),在完成物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計后,結(jié)構(gòu)化查詢語言(Structured Query Language,SQL)腳本也會隨之生成。

        4.3? PowerDesigner軟件工程技術(shù)的應(yīng)用實例

        某研究人員應(yīng)用PowerDesigner軟件工程技術(shù)設(shè)計了一種銷售管理系統(tǒng),在系統(tǒng)設(shè)計過程中,軟件設(shè)計人員結(jié)合企業(yè)發(fā)展的實際需要,對銷售在企業(yè)數(shù)據(jù)中的作用進行著重考慮,然后將其體現(xiàn)在軟件設(shè)計之中。具體表現(xiàn)在以下兩方面。

        4.3.1? 建立概念數(shù)據(jù)模型

        軟件設(shè)計人員在分析消費需求之后,首先應(yīng)用PowerDesigner軟件工程技術(shù)完成一個概念數(shù)據(jù)模型的建立?;贑DM對一組嚴(yán)格模型元素集合進行定義,這些元素能夠?qū)ο到y(tǒng)靜態(tài)特性、系統(tǒng)動態(tài)特性和系統(tǒng)完整性約束條件進行準(zhǔn)確描述,在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中起到的作用十分顯著,其實現(xiàn)流程如下所述[3]:

        (1)定義實體。PowerDesigner軟件工程技術(shù)通過對Infourmation Engineering表示法的使用,完成了ER模型的建立。本研究以銷售管理系統(tǒng)為例,對其在CDM中的定義實體進行闡述,比如收貨地點、送貨地點、產(chǎn)品、銷售人員和客戶等都屬于定義實體。

        (2)定義屬性。定義屬性是指每一個定義實體的屬性,主要包括屬性類別、主標(biāo)志符號、標(biāo)準(zhǔn)檢查約束等。

        (3)定義實體間的聯(lián)系。主要指子聯(lián)系實體間的方法,比如表達、定義、聯(lián)系現(xiàn)實、聯(lián)系建立、聯(lián)系特點等。

        在經(jīng)過上述步驟后,銷售管理系統(tǒng)的概念數(shù)據(jù)模型初次建立。

        4.3.2? 建立物理數(shù)據(jù)模型

        概念數(shù)據(jù)模型建立后,需要以物理數(shù)據(jù)模型的建立作為著手點,將CDM生成特定數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)下的SQL腳本是物理數(shù)據(jù)模型建立的主要目的。PDM作為該腳本的表示,主要指圖形化表示,并在此基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的建立方法有多種,常用的方法有CDM轉(zhuǎn)化、直接繪制圖形等。

        本研究所涉及的內(nèi)容主要是CDM轉(zhuǎn)化生成而實現(xiàn)物理數(shù)據(jù)模型的建立,建立過程如下所述:首先進行目標(biāo)數(shù)據(jù)庫類型的選擇,然后進行相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確配置,在配置完成后,即可實現(xiàn)PDM的生成。

        5? ? 面向?qū)ο竽P?/p>

        5.1? 面向?qū)ο竽P偷母拍?/p>

        面向?qū)ο竽P褪且环N全新的數(shù)據(jù)模型,其在進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計時,采用的設(shè)計方法為面向?qū)ο蠓椒āο笫敲嫦驅(qū)ο髷?shù)據(jù)庫存儲對象的單位,每個對象之中,都含有對象屬性和對象方法,繼承和類面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的重要特點。面向?qū)ο竽P偷臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)就是CAJ系統(tǒng)。

        5.2? 面向?qū)ο竽P偷陌l(fā)展歷史

        為了進一步降低軟件系統(tǒng)的開發(fā)成本和維護難度,提高系統(tǒng)的開放性,研發(fā)人員自20世紀(jì)90年代以來,就以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),應(yīng)用了面向?qū)ο蠹夹g(shù),自此之后,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就逐漸發(fā)展為面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫。在目前的程序設(shè)計方法之中,面向?qū)ο笤O(shè)計方法是最主要的方法,具有簡單、自然、直觀的特點,與人類分析和處理問題的思維方式相接近,同時還能對不同類型的數(shù)據(jù)進行有效的管理。

        將數(shù)據(jù)庫技術(shù)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法相結(jié)合,能夠為現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。在眾多研究人員的不懈努力下,取得了數(shù)量眾多的研究成果,具體表現(xiàn)為面向?qū)ο髷?shù)據(jù)管理系統(tǒng)較為成熟且數(shù)量較多,其中還包含了一部分的實驗產(chǎn)品和系統(tǒng)。

        面向數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)庫管理的先進方法,被廣泛應(yīng)用于工程和設(shè)計領(lǐng)域。近年來,在金融和通信領(lǐng)域也大受歡迎,能夠?qū)?shù)據(jù)庫中的復(fù)雜關(guān)系進行有效處理。

        5.3? 對象模型的分析

        面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫的基本特征就是支持對象模型。對象數(shù)據(jù)模型具有容易發(fā)生變化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存在較大的差異,具體表現(xiàn)為這個模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不固定,編程人員可以出于系統(tǒng)設(shè)計的需要對其結(jié)構(gòu)進行定義,如數(shù)組、集合等。

        二維表亦可表示對象模型,研究人員一般將二維表稱為對象表,而對象表的定義通常為類,存儲這個類的某一組對象可以用一個對象表進行說明。簡言之,就是對象表的行會對該類的一個對象進行存儲,而對象表的列與對象各個屬性存在著相互對應(yīng)的關(guān)系。故在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫之中,表具有兩個種類,分別是對象表和關(guān)系表,雖然這兩個表都屬于表的結(jié)構(gòu),但其基礎(chǔ)卻是兩個不同的數(shù)據(jù)模型[4]。

        6? ? 結(jié)語

        綜上所述,本研究通過對PowerDesigner軟件工程技術(shù)進行分析,分別闡述了概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型和面向?qū)ο竽P偷母拍?,同時分析了這些模型的內(nèi)容和作用,并應(yīng)用PowerDesigner軟件工程技術(shù)設(shè)計了一個銷售管理系統(tǒng),由此得知,在軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中應(yīng)用PowerDesigner軟件工程技術(shù)有利于降低軟件系統(tǒng)的開發(fā)難度,同時能夠提高軟件開發(fā)的效率和軟件開發(fā)的經(jīng)濟效益,有助于促進相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。

        [參考文獻]

        [1]鄒青平.基于計算機軟件工程的數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)分析[J].科技風(fēng),2019(23):110.

        [2]王祥順.試析大數(shù)據(jù)時代下軟件工程技術(shù)的應(yīng)用[J].電腦編程技巧與維護,2019(8):35-37.

        [3]劉玉鎖.基于數(shù)據(jù)庫計算機軟件工程的編程技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019(16):172-173.

        [4]張? 果.計算機軟件工程現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與對策[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019(16):57-58.

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