利用 UML 进行实体关系建模

1、利用 UML 进行实体关系建模Davor Gornik高级工程师2004年11月FR建模的核心要素软件行业中最常被误解的一个术语实际上是我们非常熟悉的一个：实 体关系(ER)。这是因为我们经常缺少一种能被开发团队的所有成员 理解的共同定义。我们假定团队的每个成员都对与FR和FR建模 相关的方法学、语法和机制(mechanics )有着同样清楚的理解。FR方法学的表示法结束语实体关系建模关干作者软件行业中最常被误解的一个术语实际上是我们非常熟悉的一个：实体关系对本文的评价(FR)。这是因为我们经常缺少一种能被开发团队的所有成员理解的共同定义。我们假定团队的每个成员都对与FR和FR建模相关的方法学、语法和developerWorks 时事通讯机制(mechanics )有着同样清楚的理解。FR建模本身定义了在基于信息的系统的分析和设计中用到的方法。数据库设The Rational Edge计者通常使用该方法来收集需求，并定义数据库系统的构架。该方法的输出是实体类型、关系类型和约束条件的清单。不幸的是，FR建模没有为FR图的表示定义图解语法。数据库团队经常单独使用表示法，并且将FR建模限制在

2、关系数据库设计的范围内。我们需要一种能让整个系统开发团队的成员获得更广泛理解的表示法。统一建模语言(UML )是一种分析人员和软件开发人员广泛使用的语言，特别适合FR图的图形化表示。通 过使用UML ,开发团队受益匪浅，这些获益包括团队成员间的交流更加简单，由于该语言是基于元模型的因而更容易与知识库集成，标准化输入/输出格式(XMI)的使用，应用建模和数据建模的普遍使用，从分析到实施再到部署的统一表示，以及规格说明书的完整性。本白皮书定义了 ER 建模的核心概念，并解释了开发团队如何能够利用 UML 开发 ER 模型。ER 建模的核心要素ER建模基于工件，可以是物理工件（比如Product或Employee ）的表示或者工件（比如Order或Delivery ） 之间事务的表示。每个工件都包含关于自身的信息。ER建模还专注于工件间的关系。这些关系可以是二元的 （连接两个工件），也可以是三元的（在几个工件之间）。ER 建模的四个必要元素是：1. 实体类型2. 属性3. 关系类型4. 关系属性实体类型实体类型是具有相同的结构并在企业内部独立存在的一组工件。 Employees 或 Prod

3、ucts 就是实体类型的例 子。工件的一次出现就是一个实体。虽然实体类型描述了结构，但是实体本身标识了单个实例以及该实例的所有数 据。 Employee Joe Ward 就是 Employees 实体的一个例子。图 1 实体类型 Employees 和实体 Employees Joe Ward属性实体类型的结构是用属性定义的。属性可看作实体类型的特征。 Employee 的属性可能有姓名、住址、社会安 全号码、出生日期、参加工作日期以及职务等。实体通过属性值来互相区分。由于实体的属性可能有相同的值，如果这样我们就不能区分某些特定的实体。因 此，我们必须保证特定实体的属性值与其他实体的属性值不同。各个 Employee 都有一个唯一的姓名和社会 安全号码属性组合。Employee的属性值的一个例子是：Joe Ward，地址为34 Main Road, Redmond, WA, 98053，社会安全号 码为 555-32-2222，出生于 1971 年 9 月 7 日， 2001 年十月 1 日加入公司，是家电服务工程师。 图 2 实体类型 Employee 的属性以及实体 Employ

4、ee Joe Ward 的属性值关系类型实体类型描述了独立工件，而关系类型描述了实体类型间有意义的关联。更准确的说，关系类型描述了参与该 关系的实体类型的实体可以构建一个有意义的关联。实体间实际发生的关联被称为一种关系。有一点我们必须理解：尽管我们已经定义了一种关系类型，但是这并不意味着每一对实体都构建了一种关系。关系类型规定了发生关系的类型。关系类型的一个例子是Employee拥有Product。在该例中，关系类型是Owns。关系本身是:Employee JoeWard 拥有一种产品-一部编号 320 TS 03880 的黄色电话机。图 3 雇员 Joe Ward 和序号 320 TS 03880 的产品之间的拥有关系类型和拥有关系也有可能有一位名叫 Martin Weber 的雇员就没有拥有电话机。关系类型的属性 关系类型还可以包含属性。比如，Employee和Product间的关系类型Services可以包含属性Date和Status，标识了服务的日期以及服务之后产品的状态。当在具体发生的服务中实现关系时，该关系的属性值就被设置。关系的含义可能是：Joe Ward在2002年7月

5、 3 日为序号是 0462834 DF 4的黑色饮水机提供维修服务，并且使其建立了良好的工作状态。图 4 services 关系类型的属性，以及 Joe Ward 为序号 0462834 DF 4 的产品提供服务的关系的属性ER 建模中的简单约束ER 模型中的实体、关系和属性建立了一些定义企业结构的限制。该结构受被称为约束的规则所限制。比如， 一个雇员不可能与 100 多位客户打交道。或者说，每个雇员必须与某一个恰当的部门关联。基数（Cardinality）每个指定的关系类型都定义了在所有参与实体之间建立关系的可能性。大多数情况下，这不是必需的。比如， 并非所有 Employee 都拥有全部 Product。关系是双向的，连接了两种实体类型（Employees和Products ）或者扮演两个不同角色（作为经理的 Employee和作为下属的Employee ）的同一实体类型。关系还可以是多向的，连接两个以上的实体类型。连 接一个雇员、一个客户和两部话机的一次电话呼叫就是多向关系的一个例子。不管是哪种情况，每个实体类型 都指定了针对该关系类型的基数。通过每个实体最大的关系数目指定了最简

6、单的基数。如果只有一个部门参与和一个雇员关联的关系，那么我们 在连接器上写一个 1。这意味着 Joe Ward 必须与一个并且只能是一个部门关联。其他的基数还有 Not Specified 或 Specified By a Variable。 Not Specified 基数没有限制。基数 Specified By a Variable （大部分为M或N ）同样没有基数限制。当一个关系中的参与实体的上限和下限不同时，我们为上限和下限指定一对值，用括号括起来，之间用逗号分 开，如（M , N ）。根据上限的不同，可选的关系可以用（0 , 1 ）或（0 , N ）表示。比如，足球队和球员的关系为（11 ,18）。实体Redmond Lions足球队与实体类型球员之间建立了一种关系， 它由 Joe Coplen、David Archer、John Good、Kevin Hale、Ivan Komashinsky、Steven Cooper、Andrew Bliven、 Art Lounsbery、Chad Beery、Randall DuBois、Ron Baghai、Lance Delo、

7、Tito Magobet、Curtis Hrischuk 和 Ian Leslie 组成。图 5 足球队和球员之间的关系规定这种关系只有在球队球员在 11 到 18 之间时才有效图 6 有效的关系是 Redmond Lions 足球俱乐部和 15 名球员之间的队员呃itHk t*9mIf m*rpbrIf turn mwnher-住 I加色右坤Tlin LeiiOtiSt*vn CwprKevin Haltb ttami nrmmib-iirh Lesm mhtbeif -.Is tetffn mesnlKra ceBim mn&er-It mm hi4ffri&crIs mmbd.b F 卅by誓 fIt tnm mwilkw J15- teawi mimfcwJ丄&T试 J|* Amirw BnlvtnIArt LwnfbryRandallGhal StiyCUiiS HrirSOhUkRw冃跖MlLzite Dti足球比赛中经常有队员由于不当的行为或者犯规而领到黄牌或红牌。它们用实体类型Cards来表示。Cards实体类型与基数为（0,N）的球员构建了一种Received关系。这

8、意味着球员David Archer可能与三个Card实体有着 Received 关系，而 Lance Delo 却一个也没有。Dale;Date: 10/0 0102Dadl AnshwLine督 Ode图7实体类型球员可能收到0个或者任意数目的Card实体类型：David Archer收到3张牌，而LanceDelo 一张牌也没有收到。依赖关系依赖关系指的如果在一个关系中指定的其中一个实体不存在，那么另一个实体也没有存在的意义。当依赖型实 体（子类型）的各个实体依赖于超类型中对应父实体存在时，则一个实体类型依赖于另一个实体类型。必须通过显式地定义一个下限不为 0 的基数，或者定义个一个不为 0 的固定基数，来指定一个强制的依赖关 系。实体类型结婚证就是两个实体间依赖关系的一个例子，其中结婚证依赖于实体类型人。关系是结婚，并且 结婚证和两个人之间具有固定的依赖关系。比如，实体结婚证 352647003 与实体 Joe Ward 和 Melinda Bell 具有固定的依赖关系。这意味着如果Melinda Bell 或 Joe Ward 脱离该关系，那么至少从数据的角度来说，结婚证352

9、647003就已经失效。图 8 建立在实体类型人之上的依赖性实体类型结婚证，以及实体结婚证 352647003 与 Melinda Bell 和Joe Ward 间的依赖关系特化和泛化核心 ER 模型只定义了实体类型间的基本关系。虽然利用基本的实体和关系就可以很容易地表示商业机构中 的大多数简单数据结构，但是技术应用要求基于实体类型间的相似点和不同点的更复杂的结构。特化和泛化特化和泛化的目的在于重用与实体类型关联的属性和行为。 特化用于定义代表一个大型实体类型的一个特定部分的实体类型。特化后的实体类型从父实体类型继承了结构 和行为，比如业务规则。然而，虽然特化后的实体类型扩展了父结构或类型，但是这决不是说它小于父类型。比如，Employee是实体类型Person的一个特化，它需要实体类型Person的所有属性和关系。另外还有 一种叫做 Customer 的实体类型，它也是实体类型 Person 的一个特化。这两种实体类型都具有 Person 的 属性，它们被看作 Employee 或 Customer 的属性。因此在我们看 Customer 时，看到的是在实体类型 Person 和实体类型 Customer 中指定的所有属性。泛化是正好相反的工作流。泛化实体类型（或者父类型）代表所有子类型的共同

《利用 UML 进行实体关系建模》由会员新**分享，可在线阅读，更多相关《利用 UML 进行实体关系建模》请在金锄头文库上搜索。