实验09PowerDesigner入门

 时间:2011-04-08 08:43:09 贡献者:duzoe5

导读:实验9PowerDesigner 入门阅读: 1. 阅读:CASE 与信息工程的创始人 James MartinJames Martin 博士是美国的著名学者, 牛津大学的物理学 博士,英国 Salford 大学以及日本 Kokkaido 技术大学的名誉 博士。

powerdesigner使用(修改版)—时代财富技术部培训资料
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实验9PowerDesigner 入门阅读: 1. 阅读:CASE 与信息工程的创始人 James MartinJames Martin 博士是美国的著名学者, 牛津大学的物理学 博士,英国 Salford 大学以及日本 Kokkaido 技术大学的名誉 博士。

ACPA 为其在数据处理教育方面所做的贡献而授予终生 成就奖。

被成为 “CASE (Computer Aided Systems Engineering) 之父”和“信息时代的教父” 。

James Martin 博士曾作为英国政府顾问, AT&T、 和 IBM、 Honeywell、Texas Instruments 和 Xerox 等公司的策划工程师 针对英国电信和邮政提供战略规划,使其在信息时代树立了 新的角色。

Dr. Martin 还是美国国防部软件科学顾问联系会议 图 9.1 James Martin 的成员,也是一个网络教育公司 WatchIT.com 的主席。

Martin 曾投资 1 亿美金用于牛津大学的科学与文明学院的创建。

80 年代初,James Martin 等人提出信息工程理论 (IE) ,主要是解决现代企业管 理中的问题。

按照 James Martin 的定义,信息工程作为一个学科,要比软件工程更为 广泛,它包括了为建立基于当代数据库系统的计算机化企业所必需的所有相关的学 科,目标是建立计算机化的企事业管理系统,基本论题之一就是信息资源规划。

实际 上,James Martin 是企业信息化的启蒙者。

James Martin 写作了大量著作,例如《信息工程与总体数据规划》等。

这些书从 战略到战术,从总体到局部,有理论、有实际,全面、系统地论述了 20 世纪 80 年代 发展起来的,并还在逐步完善的信息工程这一新兴学科。

资料来源:软件名人堂 (http://www.sawin.cn/HallOfFame/) ,有删改。

2软件工程基础2. 习题与思考9.1 面向对象实现应该选用哪种程序设计语言?为什么? 答:_________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 9.2 面向对象程序设计语言主要有哪些技术特点?选择面向对象程序设计语言时主 要应该考虑哪些因素? 答:_________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 9.3 测试面向对象软件时,单元测试、集成测试和确认测试各有哪些新特点? 答:_________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 9.4 请简单阐述为什么类是 OO 系统中测试的最小合理单位。

答:_________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 9.5 为什么“测试”应该从 OOA 和 OOD 活动开始? 答:_________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________实验: 3. 实验:PowerDesigner 入门本章实验的目的是: 1) 了解系统分析和建模工具 PowerDesigner 的基本概念和操作界面。

2) 了解 PowerDesigner 的 4 个模型:业务处理模型 (BPM) 、概念数据模型 (CDM) 、物理数据模型 (PDM) 和面向对象模型 (OOM) 及其相互关系与作用。

3) 用 PowerDesigner 工具进行简单系统分析建模操作。

实验 9 PowerDesigner 入门33.1 工具 准备工作 工具/准备工作 在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容。

需要准备一台安装有 Sybase PowerDesigner 12.0 软件的计算机。

3.2 背景知识 系统分析和建模工具软件 PowerDesigner (http://www.sybase.com/powerdesigner) 最初由 Powersoft 公司开发,后来为 Sybase 公司并购。

自 1989 年以来,PowerDesigner 不断发展,经历了巨大的变化,已经从一个单一数据库设计工具发展为一个全面的数 据库设计和应用开发的建模软件。

PowerDesigner 面向数据分析、设计和实现,集成了 UML (统—建模语言) 和数据建模的 CASE 工具。

它不仅可以用于系统设计和开发的 不同阶段 (即系统需求分析、对象分析、对象设计以及数据库设计和程序框架设计) , 绘制系统的数据流程图 DFD 和 E-R 图,以及生成物理的建表程序、存储过程与触发 器框架等,也可以满足管理、系统设计、开发等相关人员的使用。

PowerDesigner 包含 4 个模型, 即业务处理模型 (BPM) 、 概念数据模型 (CDM) 、 物理数据模型 (PDM) 和面向对象模型 (OOM) 。

这 4 个模型覆盖了软件开发生命周 期的各个阶段,图 9.2 表示了各个模型的相互关系及其作用。

在软件开发周期中,首先进行的是需求分析,并完成系统的概要设计;系统分析 员可以利用 BPM 画出业务流程图,利用 OOM 和 CDM 设计出系统的逻辑模型:然后 进行系统的详细设计,利用 OOM 完成系统的设计模型,并利用 PDM 完成数据库的 详细设计,最后,根据 OOM 生成的源代码框架进入编码阶段。

1. PowerDesigner 的特性 建模工具的重点曾经完全放在数据建模这一个方面,而随着需求的不断提高,商 业流程建模和 UML 已经成为软件开发不可缺少的部分。

从 PowerDesigner 的变化,可 以看出它正在努力发展成为 UML 建模工具,但同时又不放弃自己的特长,即提供更 好、更方便的数据建模能力。

PowerDesigner 支持 UML,包括新的业务处理建模能力, 改善了的基于 UML 的对象模型,而且可以在一个丰富的图表环境中,支持传统的和 新增的建模技术。

因此,对于那些需要跨平台作业和使用多种类型编码的项目,可以 大大地缩短开发时间,降低复杂度。

PowerDesigner 还具备一个完整的版本资料库 (repository) ,用来贮存和管理所有建模和设计过程中的信息,并将最大限度地减少其 中不一致的部分,从而极大地提高了开发者的效率。

4软件工程基础图 9.2 PowerDesigner 模型的相互关系和作用市场上有很多工具提供数据建模,包括数据仓库建模、对象建模、业务流程建模 以及 UML 建模等, 但这些产品都无法与将所有的功能集于一体的 PowerDesigner 相媲 美。

在努力将商业需求和 IT 技术需要结合时,建模工具之间的一致性显得尤为重要。

通过 PowerDesigner, 有可能通过一套完整的工具来集合三种建模技术——业务流程建 模、数据建模和 UML 建模,从而使商业和 IT 部门能够更容易进行项目合作,帮助客 户实施更多连贯的、成功的项目。

PowerDesigner 主要特性包括: 1) 业务过程建模,允许非 IT 专业用户用一个简单的图示模型,进行实际业务过 程的设计或建模。

2) 数据建模,利用基于可靠方法、真正的两级 (概念上和物理上) 关系数据库建 模,设计并生成数据库模型。

同时还支持数据仓库建模技术。

3) 对象建模, 使用标准的 UML 技术 (所有 UML 图) 完成设计和分析, 并且利用 定制的生成器,自动地生成源代码,如 Java、XML、Web Services、C++、PowerBuiler、

实验 9 PowerDesigner 入门5Visual Basic 和 Microsoft .Net 等。

4) 企业版本库,PowerDesigner 的企业版中加入了企业级版本库。

可以查阅井共 享工作组里所有成员的模型和信息。

版本库可升级支持角色安全设置、版本控制、并 具备搜索及报告能力。

2. 业务处理模型 业务处理模型 (business process model, 简称 BPM) 主要用在需求分析阶段。

这个 阶段的主要任务是理清系统的功能,系统分析员在与用户充分交流后,应得出系统的 逻辑模型。

BPM 用于从业务人员的角度对业务逻辑和规则进行详细描述,并使用流程 图来表示从—个或多个起点到终点间的处理过程、流程、消息和协作协议。

3. 概念数据模型 概念数据模型 (conceptual data model,简称 CDM) ,主要用在系统开发的数据库 设计阶段,是按用户的观点来对数据和信息进行建模,并具体用实体-联系图 (E-R 图) 来体现。

CDM 静态地描述系统中的各个实体以及相关实体之间的关系,系统分析员 通过 E-R 图来表达对系统静态特征的理解。

E-R 图实际上相当于对系统的初步理解所 形成的一个数据字典,系统的进一步开发将以此为基础。

概念数据模型的主要功能包括: 1) 以图形化 (E-R 图) 的形式组织数据。

2) 检验数据设计的有效性和合理性。

3) 生成物理数据模型 (PDM) 。

4) 生成面向对象模型 (OOM) 。

5) 生成可定制的模型报告。

4. 物理数据模型 物理数据模型 (physical data model,简称 PDM) ,提供了系统初始设计所需要的 基础元素,以及相关元素之间的关系。

但是,在数据库的物理设计阶段,必须在此基 础上进行详细的后台设计,包括数据库存储过程、触发器、视图和索引等。

物理数据 模型是以常用的 DBMS (数据库管理系统) 理论为基础, CDM 中所建立的现实世界 将 模型生成相应的 DBMS 的 SQL 语言脚本,利用该 SQL 脚本在数据库中产生现实世界 信息的存储结构 (表、约束等) ,并保证数据在数据库中的完整性和—致性。

利用概念数据模型可以自动生成物理数据模型。

物理数据模型的主要功能包括: 1) 可以将数据库的物理设计结果从一种数据库移植到另一种数据库。

2) 可以利用逆向工程把已经存在的数据库物理结构更新生成物理模型或概念模

6软件工程基础型。

3) 可以生成可定制的模型报告。

4) 可以转换为 OOM。

5) 完成多种数据库的详细物理设计。

生成各种 DBMS (如 Oracle、Sybase、SQL Server 和 SQL Anywhere 等 30 多种数据库) 的物理模型,并生成数据库对象 (如表、 主键、外部键等) 的 SQL 语句脚本。

5. 面向对象模型 面向对象模型 (object-oriented model,简称 OOM) 是利用 UML (统一建模语言) 的图形来描述系统结构的模型,它从不同角度表现系统的工作状态。

这些图形有助于 用户、管理人员、系统分析员、开发人员、测试人员和其他人员之间进行信息交流。

面向对象模型的主要功能包括: 1) 利用统一建模语言 UML 的用例图 (use case diagram) 、时序图 (sequence diagram) 、类图 (class diagram) 、构件图 (component diagram) 和活动图 (activity diagram) 等来建立面向对象模型 OOM,从而完成系统的分析和设计。

2) 利用类图生成不同语言的源文件 (如 Java、PowerBuilder、XML 等) ,或利用 逆向工程将不同类型的源文件转换成相应的类图。

3) 利用逆向工程根据面向对象模型 (OOM) 生成概念数据模型 (CDM) 和物理 数据模型 (PDM) 。

6. 模型文档编辑器 PowerDesigner 还提供了模型文档编辑器 (multi-model report) ,用来为所建立的 模型生成详细文档,根据各种模型生成相关的 RTF 或 HTML 格式的文档,开发人员 可以通过这些文档来了解各个模型中的相关信息。

3.3 实验内容与步骤 用于教学的 PowerDesigner 软件试用版可以从因特网上下载,注意其版本在不断 发展和更新中。

双击下载的 PowerDesigner 安装文件, 屏幕显示安装窗口如图 9.3 所示, 依提示信息操作即可完成安装操作。

下面,我们以一个简单的“图书信息系统”为例,来学习 PowerDesigner 的基本 操作。

在应用 PowerDesigner 进行系统分析和设计之前,应该充分理解项目的软件需求 说明书, 找出元数据和中间数据, 用实体将元数据组织起来, 为设计 E-R 图做好准备。

实验 9 PowerDesigner 入门7这一步是数据库分析与设计的基本功。

图 9.3 PowerDesigner 安装提示例如:在“图书信息系统”中,其基本实体至少有图书、读者、书库、单位 (或 部门) 和借还书等 5 个,每个实体又有多个不同的属性。

步骤 1:启动 PowerDesigner,进入 PowerDesigner 的操作主界面,如图 9.4 所示。

图 9.4 PowerDesigner 主界面

8软件工程基础步骤 2:在 File 菜单中单击 New…命令,或者单击 New (新建) 按钮,屏幕进一 步显示如图 9.5 所示。

图 9.5新建项目选择在 Model type (模型类型) 框中,可以看到:Business Process Model (BPM——业 务处理模型) 、Conceptual Data Model (CDM——概念数据模型) 、Object-Oriented Model (OOM——面向对象模型) 和 Physical Data Model (PDM——物理数据模型) 等 选项。

在此,我们选择 CDM 并按“确定”按钮。

步骤 3:进入 PowerDesigner 的 CDM 操作窗口,如图 9.6 所示。

图 9.6CDM 操作窗口在窗口上方横向有一组工具按钮图标,其中有实体的边框、联线、字体加粗、加

实验 9 PowerDesigner 入门9黑等图标,但最常用的工具图标在 Palette 工具栏中,包括实体、关系、放大、缩小、 移动等 26 个图标工具。

读者用鼠标单击某个图标,再到界面中央单击 (例如,画实体 框) ,或拖动 (例如,画实体关系联线) 即可。

比如, “图书信息系统” E-R 图有 5 个基本实体, 的 所以, 单击实体图标 (Entity) , 然后在操作界面中单击 5 下,得到 5 个实体框并适当布局,如图 9.7 所示。

图 9.7画实体框此时,这 5 个实体还是空的,其名字可以临时任意选取,并且还没有属性。

接下 来,要逐步对每个实体的名字及其属性进行定义。

步骤 4:定义实体。

用鼠标双击第一个实体框,打开实体属性定义窗口,如图 9.8 所示,开始定义实体“图书” 。

在该窗口中,有许多对实体进行描述的选项卡,用户 可以根据需要,对实体的宏观特征进行定义或描述。

图 9.8定义实体此例中,对 Name 栏输入“图书” ,在 Code 处输入“Book” ,在 Number 处输入实

10软件工程基础体中实例 (记录) 的最大个数“10000000” ,它表示图书馆的最大藏书量最大可达一亿 册。

这个数字的作用,是便于计算并估计数据库服务器的磁盘容量。

步骤 5:定义属件、属性的约束和算法。

单击 Attributes 按钮,进入定义该实体的 属性界面,如图 9.9 所示。

图 9.9定义属性图 9.10数据类型选项每一行定义一个属性,包括:属性名称,属性代码,数据类型,使用域、是否强 制 (M) 、是否为主键 (P) 以及是否显示属性 (D) 等。

属性名称在概念数据模型中显 示,但在物理数据模型中忽略。

本次操作中,需要定义的属性内容如表 9.1 所示。

表 9.1 序号 1 2 3 4 5 6 7 Name 图书号 书名 单价 作者 出版社 出版日期 借出标志 Code Book_No Book_Name Book_Price Book_Author Book_Concern Book_Date Book_ID 定义“图书”(Book) 属性 Data Type A10 VA20 N6,2 VA60 VA40 D A1 Domain M P D属性定义完毕,单击“确定”按钮返回。

在定义字符类型的时候,可以通过单击“…”按钮显示全部类型选项并从中选择, 如图 9.10 所示。

步骤 6:同理,依次完成其他四个实体的属性定义。

如图 9.11 和表 9.2~9.5 所示。

实验 9 PowerDesigner 入门11a)b)c) 图 9.11 表 9.2 序号 1 2 Name 借还日期 借还标志 Code Return_Date Return_ID 表 9.3 序号 1 2 3 4 5 6 Name 读者号 姓名 证件号 电话 地址 E-mail Code Reader_No Reader_Name Reader_ID Reader_Phone Reader_Address Reader_Email 其他实体的属性设置d)定义“借还书”(Return) 属性 Data Type DT A1 Domain M P D定义“读者”(Reader) 属性 Data Type A8 VA8 VA20 VA18 VA50 VA20 Domain M P D

12软件工程基础表 9.4 序号 1 2 Name 架位号 架位地址 Code Library_No Library_Address 表 9.5 序号 1 2 3 Name 单位号 单位地址 单位电话 Code Unit_No Unit_Address Unit_Phone定义“书库”(Library) 属性 Data Type A20 VA38 Domain M P D定义“单位”(Unit) 属性 Data Type VA10 VA50 VA18 Domain M P D步骤 7: 定义关系。

当实体及其属性定义完成后, 开始定义实体间的关系。

Palette 在 工具栏中选择 Relationship 图标,在相关联两个实体中的一个实体的图形符号上单击 左键, 拖动鼠标到另外一个实体释放, 就可在两个实体之间建立联系, 如图 9.12 所示。

图 9.12定义关系基本关系分为一对一、一对多、多对多三种。

连线的开叉一端代表多,不开叉的 一端代表一,带小圆圈的—端代表可选,即记录可能有也可能没有;带小十字的一端 代表强制 (必须有记录) 。

步骤 8:双击表示联系的图形符号,可打开联系属性定义窗口,其中的 General 选项卡内容如图 9.13 a) 所示。

Name:此联系的名称,可以是中文信息。

Code:此联系的代码,必须是英文。

Comment:对联系的进一步说明,可以是中文信息,也可以为空。

Entity1 和 Entity2:两个关联实体的名称。

Cardinalities 选项卡用来填写联系的细节信息,如图 9.13 b) 所示。

其中:

实验 9 PowerDesigner 入门13a) 图 9.13 联系属性定义窗口b)One – Many:联系的类型,如一对一、一对多、多对一、多对多等。

Cardinality:基数, “0,n”表示一个实体可以有 0 到 n 个联系实体; “1,1”表 示一个实体必须对应另一个实体。

Dependent:依赖关系。

表示实体所包含的基本信息必须依赖于另一个实体的基 本信息。

步骤 9: 系统所有的实体、 属性、 关系都定义完毕后, 单击 “确定” 按钮返回 CDM 主窗口。

步骤 10:可以在 Tools 菜单中单击 Check Model 命令来检查 E-R 图的错误。

检查 结果分为没有错误、错误和警告三类:错误是必须要改正的,警告 (例如,一个实体 有外键而无主键) 可以改正也可以不改正。

若没有错误,则保存此 E-R 图。

至此, “图 书信息系统”的概念数据模型 CDM 已经生成。

CDM 模型完成的是系统的概要设计,还需要通过 PDM 模型完成详细设计,并对 CDM 模型中的 E-R 图进行检验和修改。

有了 CDM 模型之后, 可以利用系统提供的自 动转换功能将 CDM 模型转换成 PDM 模型,而不需要重新定义。

步骤 11: 选择生成 PDM。

Tools 菜单中单击 Generate Physical Data Model 命令, 在 打开物理数据模型设置窗口,如图 9.14 所示。

Generate Physical Date Model:选中此项,表示生成新的物理数据概念模型。

DBMS:选择数据库类型。

例如,选择 Sybase AS Anywhere 9。

Name:物理数据模型的名称,例如“图书信息系统物理数据模型” 。

Code:物理数据模型的代码,例如“tsgl_pdm” 。

在 Detail 选项卡中,可以进行物理数据模型的细节属性设置。

14软件工程基础图 9.14物理数据模型设置窗口在 Selection 选项卡,可以选择概念数据模型中已定义的实体。

选择完毕后,单击“确定”按钮,开始生成物理数据模型,如图 9.15 所示。

图 9.15生成 PDM可以利用鼠标拖动实体框和关联线,对 PDM 图形进行调整,直到图形整齐、美 观为止,最后进行保存。

从图上可见,PDM 与物理建表已经很接近。

步骤 12:此外,可以通过在 File 菜单中单击 New…命令,在打开的窗口中选择 Multi-Model Report 选项,来生成并打印 CDM 或 PDM 的各类文档资料。

还可以生成 创建表、创建索引、创建触发器的程序。

请记录:你的本次实验能够顺利完成吗?如果不能,请说明为什么。

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实验 9 PowerDesigner 入门153.4 实验总结 _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 3.5 实验评价 (教师 教师) 教师 _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

 
 

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