3.2　数据库模型图

数据库模型描述了数据库中结构化和操纵数据的方法，而模型的结构部分规定了数据是如何被描述的（例如树、表等）。

3.2.1　E-R模式

构成E-R图的3个基本要素是实体、属性和联系。

1．实体

在客观上可以相互区分的事物就是实体，实体可以是具体的人和物，也可以是抽象的概念与联系，具有相同属性的实体具有相同的特征和性质。可以用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。

2．属性

属性指实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。属性不能脱离实体，属性是相对实体而言的。在E-R图中属性用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。

3．联系

联系也称关系，信息世界中反映实体内部或实体之间的关联。实体内部的联系通常指组成实体的各属性之间的联系；实体之间的联系通常指不同实体集之间的联系。在E-R图中联系用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1，1:n或m:n）。

实体、属性和关系的表示及含义如表3-2所示。

画E-R图的步骤如下：

（1）确定所有的实体集合。

（2）选择实体集包含的属性。

（3）确定实体集之间的联系。

（4）确定实体集的关键字，用下画线在属性上标明关键字的属性组合。

（5）确定联系的类型，用无向边将表示联系的菱形框和实体集连接起来，并在无向边旁标注1或n来表示联系的类型。

用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型即关系模式。

E-R图转换为关系模式的步骤如下：

（1）把每个实体都转化为关系模式R（U）形式。

（2）建立实体间联系的转换。

3.2.2　UML

1．UML概念模型

（1）概念模型可以被定义为模型，它由概念和它们之间的关系组成。

（2）UML描述的是实时系统，是非常重要的一个概念模型。

（3）UML概念模型包括UML构建模块、规则连接构建模块和UML公共机制三大模块。

2．UML面向对象

面向对象是软件开发常用的方法，面向对象的概念和应用已经超越了程序设计和软件开发。可以将UML描述为面向对象的分析和设计的继承者。

一个对象中包含了数据和控制数据的方法，其中数据表示对象的状态，类表示描述的对象，从而形成层次结构模型真实的世界系统。

对象是现实世界的实体，如抽象、封装、继承和多态等，都可以使用UML表示。因此，UML强大到足以代表所有的概念存在于面向对象的分析和设计之中。

UML图是面向对象概念的表示方法。

面向对象中的基本概念如下：

（1）对象：对象代表一个实体的基本构建模块。

（2）类：类是对象的蓝图。

（3）抽象：抽象代表现实世界中实体的行为。

（4）封装：封装是将数据绑定在一起，并隐藏它们外部世界的机制。

（5）继承：继承是从现有的机制中衍生出新的类。

（6）多态性：定义的机制以不同的形式存在。

3．UML核心

UML的核心是图，可以将这些图归类为结构图和行为图。

结构图是由静态图、类图、对象图等组成；行为图是由序列图、协作图等组成；一个系统的静态和动态特性是通过使用这些图的可视化而形成的。

1）UML类图

类图是使用面向对象、最流行的UML图。它描述了系统中的对象和它们的关系，能够让我们在编写代码以前对系统有一个全面的认识。

一个单独的类图描述系统一个具体方面，完整的类图表示整个系统。基本上，类图表示系统的静态视图。

类图是唯一可以直接映射到面向对象语言的UML图。因此，类图被广泛应用于开发者社区。

2）UML对象图

对象图是类图的一个实例。因此，对象图和类图的基本要素是类似的。对象图是由对象和链接构成。在一个特定的时刻，它将捕获该系统的实例。

对象图用于原型设计、逆向工程和实际场景的建模。

3）UML组件图

组件图是一种特殊的UML图，用来描述系统的静态实现视图。组件图包括物理组件，如档案、文件夹等。

组件图是用来从实施的角度分析问题，可以使用多个组件图来表示整个系统。正向和逆向工程技术的使用，可以通过执行文件的组件图来实现。

4）UML部署图

部署图表示节点和它们之间的关系。一个高效的部署图是应用软件开发的一个组成部分。

5）UML用例图

用例图是从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者，用来捕捉系统的动态性质。

一个高层次的用例图用来捕捉系统的要求，因此它代表系统的功能和流向。

6）UML交互图

交互图，用于捕获系统的动态性质。

交互图包括序列图和协作图，其中序列图显示对象之间的动态合作关系，它强调对象之间的消息发送的顺序，同时显示对象之间的交互；协作图描述对象间的协作关系，协作图和序列图相似，显示对象间的动态合作关系。

7）UML状态图

状态图主要用于模拟系统的动态性质，即模拟对象的整个生命周期。

一个对象的状态被定义为对象所在的条件下特定的时间和对象。在对其他状态某些事件发生时，状态图还用于正向和反向工程。

状态图着重描述从一个状态到另一个状态的流程，主要有外部事件的参与。

8）UML活动图

活动图是UML动态模型的一种图形，一般用来描述相关的用例图，活动图是一种特殊的状态图。

准确的活动图定义：活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系，有利于识别并活动。活动图是一种特殊的状态图，它对于系统的功能建模特别重要，强调对象间的控制流程。