ERwin
Methods
西南石油学院计算机科学系
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目 录
1 简介...................................................................................................................................................1
1.1
1.2
1.3
1.4
欢迎 ......................................................................................................................................1
适用于..................................................................................................................................1
文档习惯..............................................................................................................................1
如何使用本文......................................................................................................................1
2 信息系统、数据库和数据模型...................................................................................................... 1
2.1
2.2
2.3
关系数据库和 ERWIN 模型.................................................................................................1
关系模型..............................................................................................................................1
什么是信息建模型?............................................................................................................ 1
3 语言概述...........................................................................................................................................1
3.1
3.2
实体、属性和关系 ..............................................................................................................1
关系和外键属性..................................................................................................................1
4 命名、定义实体、属性...................................................................................................................1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
命名为什么重要?................................................................................................................ 1
实体定义..............................................................................................................................1
属性定义..............................................................................................................................1
域..........................................................................................................................................1
数据类型与角色名 ..............................................................................................................1
定义与业务规则..................................................................................................................1
同义词、同音异义字与别名..............................................................................................1
5 一些模型细节...................................................................................................................................1
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.5.1
5.5.2
5.5.3
更多实体与属性..................................................................................................................1
关系类型与基数..................................................................................................................1
多对多关系 ..........................................................................................................................1
角色名与申明......................................................................................................................1
存在与标识依赖..................................................................................................................1
关系描述与插入、替换、删除 (IRD)规则..........................................................1
删除规则................................................................................................................. 1
插入与替换规则..................................................................................................... 1
6 标准化...............................................................................................................................................1
6.1
6.2
介绍 ......................................................................................................................................1
普遍问题..............................................................................................................................1
重复数据组.......................................................................................................................................1
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6.2.2
相同属性的多个用途............................................................................................. 1
相同事实的多个值...........................................................................................................................1
相矛盾的事实......................................................................................................... 1
6.2.4
6.2.5
丢失信息................................................................................................................. 1
统一......................................................................................................................... 1
6.2.6
范式汇总..............................................................................................................................1
ERWIN 支持的规范化..........................................................................................................1
需要多高的范式级别? ........................................................................................................ 1
6.3
6.4
6.5
7 信息模型方法学...............................................................................................................................1
7.1
7.2
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.2.5
7.3
7.4
7.4.1
7.5
信息模型对象......................................................................................................................1
ERWIN 支持的模型理论.....................................................................................................1
Area Information Models...................................................... 错误!未定义书签。
The Key Based (KB) Model....................................................................................1
The Project Information Models..............................................................................1
The Fully-attributed (FA) Model............................................................................. 1
The Transformation Model......................................................................................1
关系系统的 DBMS 模型.....................................................................................................1
信息建模对话......................................................................................................................1
Session Roles...........................................................................................................1
小结 ......................................................................................................................................1
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1 简介
1.1 欢迎
欢迎使用 ERwin 信息模型,以前如果你从未见过模型,ERwin Methods Guide 将帮助你
了解什么是模型,以及它适合于什么。如果你已经一些有使用数据和信息模型的经验,那么
你知道它在业务需求中是很有用的。如果在设计新的信息系统或在维护和修改存在的东西,
模型能帮助你。本文没有包括信息模型的许多细节。但是,到你读完它的时候,你将足够地
了解它,即使你仅仅初学者,ERwin 的方法也将为你工作。本文覆盖了由 ERwin 支持的信
息模型方法,它不包括了 ERwin 的详细使用,如何使用 ERwin 工具请见”ERwin User's
Guide”。由 ERwin 支持的信息模型方法是神秘的缩写字:”IDEF1X”,IDEF1X 方法由 U.S.
空军开发。目前,它应用于空军、政府机构、航空工业和财政部门、大公司、大型企业。并
且,信息模型在各种主要的管理严格的大公司是必需的。
有关标题:
目的
目的
总体上, ERwin Methods Guide 有下列目的:
提供对 ERwin 支持的信息模型方法的基本层次理解,来做实际数据库设计;
介绍一些 IDEF1X 建模语言的能力和丰富的功能,为将来学习提供基础知识;
提供附加信息,让你更好地了解 ERwin 的建模特点。
1.2 适用于
ERwin 方法指南适用于:
数据库设计新手 ------ 信息建模入门书,使用 ERwin 方法的指南;
经验丰富的信息建模者 ------ 作为 IDEF1X 数据建模和 ERwin 方法的指南;
经验丰富的 IDEF1X 用户 ------ 作为了解 ERwin 支持的 IDEF1X 特点的指南;
1.3 文档习惯
Bold italics 表示新的重要概念:
e.g., "An attribute is a property of an entity."
Non-bold italics bring words or phrases to the reader's attention:
e.g., "Entity names should always be singular."
1
ENTITY-NAMEs appear in CAPS:
e.g., “A CUSTOMER is described in the model as ..."
Plural ENTITYs are referred to by appending an 's' (ignoring spelling):
e.g., “A COMPANY operates in many CITYs" (rather than CITIES):
“Attribute-names" appear in quotes:
e.g., “A "customer-name” is recorded for each CUSTOMER.”
appear inside brackets:
e.g., “A CUSTOMER one or more MOVIE-RENTAL-AGREEMENTs.”
1.4 如何使用本文
如果你刚开始:
我们假定你对数据库有一些了解,因为它对你读下一节特别地重要。ERwin 指南将提供你所
需要的所有背景知识。不要犹豫,立即把 ERwin 应用到你的应用领域,你会发现 ERwin 将
帮助教你方法。
如果你有使用其它建模型语言的经验:
鼓励你复习所有的 ERwin Methods Guide,重点在第 4, 5 和 6 章。
如果你已经有使用 IDEF1X 经验:
你可能会找到一些注趣册背景资料,特别注意第 5, 6 和 7 章,虽然许多叙述是熟悉的,
你将会找到一些新思想和有趣例子。
2 信息系统、数据库和数据模型
2.1 关系数据库和 ERwin 模型
为了竞争,许多企业正在了解使用信息系统的好处,信息系统通常提供企业服务 ------
更好地管理和 readier 访问信息资源。在某些情况下,信息系统不仅仅是服务,而且是用于
提供战略界限(strategic edge)的产品,如在航空公司订座或金融服务行业。要认识到信息系
统的好处,必须以及时和节约的方式来开发它,他们必须满足实际业务需要,并且必须是可
修正的、可维护的、和最小费用的,实现这个目标是今天的主要挑战。
2
开发信息系统的理由之一仍然是那个挑战,正如经常注意到的,软件的进步尚未与硬件
的发展进度并驾齐驱,软、硬件发展差距的原因部分地归结于在软件开发过程的各个阶段中
缺乏推动生产力的标准方法和工具,简而言之, “皮匠的孩子没有鞋。”
然而,最近十年,在应用开发的方法和工具有了明显的进步,有了开发战略信息系统的
有效工具和方法,因此,说 “皮匠的孩子没有鞋”就不真实了,而是有鞋了。但是时常看到
那鞋太贵,不合适,或有些孩子简单地拒绝穿他们。
最近十年出现的最重要工具是数据库管理系统或 DBMS ------ 提供可靠、方便的存储、
恢复和更新数据的方法。假设在建一个使用 DBMS 的应用和根本不使用 DBMS 的应用之间
作一个选择,只有少数人认为用 DBMS 建立的应用是不合适的。
随着 DBMS 的发展,为模型化数据和设计数据库的新逻辑设计方法已出现,最重要的
和广泛地使用的方法被称为 ------ 实体-关系模型或 “ER”模型。
在 ER 模型中,所有数据被看成是说明关于实体和关系的事实,如:连接或实体间的关
联。例如,航空公司订座信息系统有记录有关乘客订座信息数据库。如:在”FLIGHT <运
送 carries>许多 PASSENGER”中,数据库描述关于 FLIGHT 实体,PASSENGER 实体和关
系”运送(carries)”。
2.2 关系模型
ER 模型提供查看数据的高级”逻辑”,在 ER 下模型,有数据三个主要的数据模型:
关系模型,层次模型和网状模型。现代 DBMS 通常建立于三模型中的一个之上,基于层次
模型的 DBMS,用嵌套的数据结构存储数据;基于网状模型的 DBMS,层次模型不适于特
殊环境,其数据被组织在网的节点和连接中;基于关系模型的 DBMS,所有数据被存储在
二维表格中。ER 模型适用于所有三种模型,但最适用于关系模型。
TEAM
Team-Name
Mets
Yankees
Dodgers
Red Sox
Figure 2.1: TEAM table
Year
1989
1989
1989
1989
Team-City
NYC
NYC
LA
Boston
表名和所有列名被说成是构成表格模式(schema),这里是 TEAM schema:
模式(schema) ------ 一组以数据定义语言来表达的语句集,该语句集完整地描述了数据
库的结构。
TEAM ( team-name, year, team-city)
在关系模型中,所有数据值必须是原子的(不可再分) ------ 在一个单元中不允许存储分
离的值。如果我们想存储有关 1990 Mets 的信息,不能简单地把 1990 加入到已存在的行,
(Mets,1989 1990,NYC)。
相反,我们必须单独增加一行 (Mets, 1990, NYC)到数据库。
这个数据库的逻辑模型有2个实体,PLAYER、TEAM 和关系”has”位于他们之间。读
作”A TERM many PLAYERs”。
3
Figure 2.2: 数据库模型
相应于表的每个实体,下面是 PLAYER 表中一些行的数据例子:
PLAYER
Player-name
D. Gooden
O. Herchiser
D. Mattingly
player-number
16
55
23
team-name
Mets
Dodgers
Yankees
year
1989
1989
1989
BA
.186
.075
.269
Figure 2.3: PLAYER table.
位于实体间的关系 “has”通过共享”team”和”year”的值体现出来。列 “team-name”
和”year”是 TERM 实体的键 (如果我们假定一个队一年只能在一个城市),要了解 1989 年
Mets 队有哪些球员?你必须查看 PLAYER 表的这些键,在 3-7 章中我们将了解更多的键和
关系。
有关标题:
模型关系
数据模型例子
模型关系
所有三种数据模型以相似的形式表示有关实体的信息------例如:他们全都用记录表来存
储详细的 FLIGHT 信息,不同的是关系的表示方法上。
层次和网状模型使用明确的物理指针结构来编码关系;关系模型用共享值来隐含地编码
关系;ERwin 使用的 ER 方法是使用共享键表示关系,这是关系系统的特点。
网状或层次 DBMS 根据物理指针结构的”导航”来访问关系信息;相对地,关系 DBMS
需要使用连接在相关的表中找到匹配的值。通过隐含的存储关系,关系模型获得数据独立。
关系 DBMS 允许物理数据存储结构的变化,而使应用代码的改变很小。日益增加的向关系
DBMS 迁移的主要原因是数据的独立性。
无论何时,两个实体间都有关系,一个实体中的因素引用或关联于另一个实体的因素。
保持相关实体间的关系被称为参照完整性。由于关系被隐含地存储在关系模型中,需要额外
的负担来保持参照完整性。今天大多数负担由程序员负责,然而,逐渐地关系 DBMS 提供
对参照完整性的各种形式的自动支持,如触发器------依附于表的存储式过程,条件满足就触
发。
无论你使用什么类型的 DBMS,绘制数据库 ERwin 模型都是有用的。最明显的好处是
数据库使用的系统文件的编制,应用开发人员用来定义系统,与最终用户的相互交流;第二
个好处是提供清楚的参照完整性限制图片,在隐含的关系中,保持参照完整性在关系模型中
尤其重要;第三个好处是提供一个”逻辑的” 、独立于数据库的 DBMS 图片,可用工具自
动产生 DBMS-专用信息。因此,从属性层次图表中,ERwin 产生 DB2 表格模式,相同图
4
表也可用于产生其他 DBMS 模式。
数据模型例子
Figure 2.4: Example of a video store data model.
2.3 什么是信息建模型?
信息模型是用来支持业务领域的数据结构和业务规则的规范,它表示一套业务信息需
求。
信息建模是描述信息结构和捕获业务规则的过程,是信息系统设计的重要组成部分。对
图 2.4 作如下说明:
仓库中的一部电影 MOVIE 有1个或多个电影拷贝 MOVIE-COPY,记录信息包括
电影的名称、名字、等级、租用率。每个电影拷贝 MOVI-COPY 都产生它自己的
记录。
消 费 者 CUSTOMER 租 用 电 影 - 拷 贝 MOVIE-COPY 。 电 影 - 租 金 - 记 录
MOVIE-RENTAL-RECORD 记 录 消 费 者 CUSTOMER 租 用 的 每 个 电 影 拷 贝
MOVIE-COPY 。 有 时 相 同 的 电 影 - 拷 贝 MOVIE-COPY 也 许 租 给 多 个 消 费 者
CUSTOMER。
每个电影-租金-记录 MOVIE-RENTAL-RECORD 也记录电影的期限日期,和一个
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