《数据库规划与设计》实验指导/实验四概念数据模型的创建及管理 《数据库规划与设计设计》实验指导 实验四概念数据模型的创建及管理 、实验目的 1、熟悉数据库概念设计的基本方法; 2、熟练掌握使用 PowerDesigner工具建立CDM的方法和过程 3、熟悉CDM的常用对象及创建方法; 4、熟悉E-R模型与概念数据模型CDM 实验学时 2学时 、实验类型 验证性 四、实验环境 1、硬件 每位学生配备计算机一台,满足下列软件的安装 2、软件 Windows操作系统, MySQL Workbench、 Powerdesigner、 Visio等工具的安装文件; 安装有 Access、 SQL Server、 MySQL等数据库管理软件 3、网络 需要局域网支持 4、工具 无 五、实验理论与预备知识 数据库应用系统案例分析 2、概念数据模型CDM与E-R模型的关系; 3、使用 PowerDesigner工具建立CDM的方法和过程; 4、概念数据模型CDM与数据库系统的关系。 六、实验任务 1、熟悉概念数据模型CDM: 2、创建及管理概念数据模型CDM 3、创建数据库应用案例的CDM 4、CDM模板文档的管理 管理科学与工程学科/共6页第1页
《数据库规划与设计》实验指导 /实验四 概念数据模型的创建及管理 1 管理科学与工程学科 / 共 6 页,第 1 页 《数据库规划与设计设计》实验指导 实验四 概念数据模型的创建及管理 一、实验目的 1、熟悉数据库概念设计的基本方法； 2、熟练掌握使用 PowerDesigner 工具建立 CDM 的方法和过程； 3、熟悉 CDM 的常用对象及创建方法； · 4、熟悉 E-R 模型与概念数据模型 CDM。 二、实验学时 2 学时 三、实验类型 验证性 四、实验环境 1、硬件 每位学生配备计算机一台，满足下列软件的安装； 2、软件 Windows 操作系统，MySQL Workbench、Powerdesigner、Visio 等工具的安装文件； 安装有 Access、SQL Server、MySQL 等数据库管理软件。 3、网络 需要局域网支持； 4、工具 无 五、实验理论与预备知识 1、数据库应用系统案例分析； 2、概念数据模型 CDM 与 E-R 模型的关系； 3、使用 PowerDesigner 工具建立 CDM 的方法和过程； 4、概念数据模型 CDM 与数据库系统的关系。 六、实验任务 1、熟悉概念数据模型 CDM； 2、创建及管理概念数据模型 CDM； 3、创建数据库应用案例的 CDM； 4、CDM 模板文档的管理
《数据库规划与设计》实验指导/实验四概念数据模型的创建及管理 七、实验内容及步骤 熟悉概念数据模型CDM 数据库的概念设计是整个数据库设计的关键阶段,其主要任务是将需求分析得到的用户需求抽 象为信息结构,即概念模型。 Power Designer中,概念数据模型( Conceptual Data Model,简称为CDM)表达的是数据库的整 体逻辑结构,该结构独立于任何软件和数据存储结构,即它只是系统分析人员、应用程序设计人员 维护人员和用户之间相互理解的共同语言,并不针对具体的数据库平台(如 SQL Server或 MySQL 等)和工具(C#等),它仅给出了商业或业务活动中所需要的数据的形式化的表示 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。这一步是数据库分析与 设计的基本功。 (1)熟悉CDM示例 基本步骤:启动 Power Designer,选择【Fle】→【open】→【 Examples】→【 project. cdm】,即 可打开概念数据模型示例,如图1所示; 图1概念数据模型示例 任务1:图1是关于员工相关的概念数据模型,请在实验报告中描述该CDM使用的对象有哪 任务2:图1描述了丰富的实体及实体间的联系,请分析该CDM中实体的详细信息及实体间的 联系,并将结果填写在表1及表2; 表1员工( Employee) 属性 数据类型 备注 是否为键、强制、默认值、域等 管理科学与工程学科/共6页第2页
《数据库规划与设计》实验指导 /实验四 概念数据模型的创建及管理 2 管理科学与工程学科 / 共 6 页,第 2 页 七、实验内容及步骤 1、熟悉概念数据模型 CDM 数据库的概念设计是整个数据库设计的关键阶段，其主要任务是将需求分析得到的用户需求抽 象为信息结构，即概念模型。 PowerDesigner 中，概念数据模型（Conceptual Data Model，简称为 CDM）表达的是数据库的整 体逻辑结构，该结构独立于任何软件和数据存储结构，即它只是系统分析人员、应用程序设计人员、 维护人员和用户之间相互理解的共同语言，并不针对具体的数据库平台（如 SQL Server 或 MySQL 等）和工具（C#等），它仅给出了商业或业务活动中所需要的数据的形式化的表示。 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。这一步是数据库分析与 设计的基本功。 （1）熟悉 CDM 示例 基本步骤：启动 PowerDesigner，选择【File】→【Open】→【Examples】→【project.cdm】，即 可打开概念数据模型示例，如图 1 所示； 图 1 概念数据模型示例 任务 1：图 1 是关于员工相关的概念数据模型，请在实验报告中描述该 CDM 使用的对象有哪 些？ 任务 2：图 1 描述了丰富的实体及实体间的联系，请分析该 CDM 中实体的详细信息及实体间的 联系，并将结果填写在表 1 及表 2； 表 1 员工（Employee） 属性 数据类型 备注 是否为键、强制、默认值、域等
《数据库规划与设计》实验指导/实验四概念数据模型的创建及管理 3 表2实体间的联系 实体x与实体y联系类型含义 是否为强制、依赖、支配、自反 任务3:请参考图1,使用 PowerDesigner工具创建类似的CDM示例,并在实验报告中描述主 要出现的问题及解决方法 管理概念数据模型 (1)创建CDM 基本步骤:选择【Fle】→【 New model】→【 Conceptual Data Model】→【 Conceptual Diagram】 单击【ok】,即可开始CDM的创建,如图2、图3所示; aUcon Categones Enterpnse Archtecture Model Conceptual Diagram 7. Logical Data Model Model types 号 Object Oriented Moo Physical Data Model 图2新建CI win: tod wedow 口山2d42N自面∠bA 图3CDM界面 (2)创建及管理CDM常用对象 ①创建及管理实体 基本步骤:在新建的CDM中,选择 Palette工具面板中的 Entity工具,再在模型区域单击鼠标 左键,即添加了一个实体图符 管理科学与工程学科/共6页第3页
《数据库规划与设计》实验指导 /实验四 概念数据模型的创建及管理 3 管理科学与工程学科 / 共 6 页,第 3 页 表 2 实体间的联系 实体 x 与 实体 y 联系类型 含义 是否为强制、依赖、支配、自反 任务 3：请参考图 1，使用 PowerDesigner 工具创建类似的 CDM 示例，并在实验报告中描述主 要出现的问题及解决方法； 2、管理概念数据模型 （1）创建 CDM 基本步骤：选择【File】→【New Model】→【Conceptual Data Model】→【Conceptual Diagram】， 单击【ok】，即可开始 CDM 的创建，如图 2、图 3 所示； 图 2 新建 CDM 图 3 CDM 界面 （2）创建及管理 CDM 常用对象 ① 创建及管理实体 基本步骤：在新建的 CDM 中，选择 Palette 工具面板中的 Entity 工具，再在模型区域单击鼠标 左键，即添加了一个实体图符；
《数据库规划与设计》实验指导/实验四概念数据模型的创建及管理 4 ②创建及管理实体属性 基本步骤:双击新创建的实体图符(或右击,选择【属性】),即可打开实体属性窗口;可添加 实体的属性:在“属性”标签中,可以输入实体属性的名称、编码、数据类型等信息,如图4所示; a Entity Properties.xuesheng tucheng M》抛 图4实体属性窗口 ③创建及管理实体间的联系 基本步骤:在 Palette面板中左键单击 Relationship工具,在实体上单击鼠标左键,按住不放 拖拽鼠标至另一实体上后松开,这样即建立了实体之间的 Relationshi 可对两实体间的联系进行设置,双击联系即可打开联系属性窗口,便于对联系进行详细定义 (3)检查CDM 主要检査内容:包、域、数据项、实体、实体属性、标识符、联系、关联、对象 基本步骤:打开CDM,选择【 Tools】→【 Check model】即可打开“检查模型参数设置”窗口, 在 Option选项卡中选中每个要进行检査的节点前的复选框。选择 Selection选项卡,在该选项卡中选 择要检查的模型和对象,单击“确定”。在结果列表中选中某个 Warning或Eror并右击鼠标,通过 菜单项进行更正或重新检查 3、创建指定E-R图的CDM 任务1:请按照图5、6中E-R图的内容,使用 Power Designer进行相应CDM的创建,并保存 设计的CDM文件(命名:学号姓名CDM案例名称); 说明:图6中ER图有8个实体类型,其属性为 病人(住院号,姓名,性别,地址) 医生(医生工号,姓名,职称) 护士(护士工号,姓名,职称) 病床(病床编号,床位号,类型,空床标志) 手术室(手术室编号,类型) 手术(手术标识号,类型,日期,时间,费用) 诊断书(诊断书编号,科别,诊断) 收据(收据编号,项目,金额,收款员,日期) 管理科学与工程学科/共6页第4页
《数据库规划与设计》实验指导 /实验四 概念数据模型的创建及管理 4 管理科学与工程学科 / 共 6 页,第 4 页 ② 创建及管理实体属性 基本步骤：双击新创建的实体图符（或右击，选择【属性】），即可打开实体属性窗口；可添加 实体的属性；在“属性”标签中，可以输入实体属性的名称、编码、数据类型等信息，如图 4 所示； 图 4 实体属性窗口 ③ 创建及管理实体间的联系 基本步骤：在 Palette 面板中左键单击 Relationship 工具，在实体上单击鼠标左键，按住不放， 拖拽鼠标至另一实体上后松开，这样即建立了实体之间的 Relationship； 可对两实体间的联系进行设置，双击联系即可打开联系属性窗口，便于对联系进行详细定义。 （3）检查 CDM 主要检查内容：包、域、数据项、实体、实体属性、标识符、联系、关联、对象； 基本步骤：打开 CDM，选择【Tools】 →【Check Model】即可打开“检查模型参数设置”窗口， 在 Option 选项卡中选中每个要进行检查的节点前的复选框。选择 Selection 选项卡，在该选项卡中选 择要检查的模型和对象，单击“确定”。在结果列表中选中某个 Warning 或 Error 并右击鼠标，通过 菜单项进行更正或重新检查。 3、创建指定 E-R 图的 CDM 任务 1：请按照图 5、6 中 E-R 图的内容，使用 PowerDesigner 进行相应 CDM 的创建，并保存 设计的 CDM 文件（命名：学号_姓名_CDM_案例名称）； 说明：图 6 中 E-R 图有 8 个实体类型，其属性为： l 病人（住院号，姓名，性别，地址） l 医生（医生工号，姓名，职称） l 护士（护士工号，姓名，职称） l 病床（病床编号，床位号，类型，空床标志） l 手术室（手术室编号，类型） l 手术（手术标识号，类型，日期，时间，费用） l 诊断书（诊断书编号，科别，诊断） l 收据（收据编号，项目，金额，收款员，日期）
《数据库规划与设计》实验指导/实验四概念数据模型的创建及管理 5 (姓名)(电语 使号地(号色号)G机(语号吗)(19名)(年 供应 仓库 职工 俱应量) 库存>(库郁量 项目 项冒号)(预算)(开工日)零件号∥(规格 名稀)(单价 图5物资管理系统E-R图 医生1 书写 诊断书 N 协助 拥有 1 手术。N 1病人 手术室 病床 收据 安排 1 图6医院管理系统简易E-R图 4、创建指定案例的概念数据模型图,并完成以下任务; 任务1:请选择课程网站“课程设计”提供的数据库应用系统案例,详细分析其应具备的实体 有哪些?并详细描述每个实体的属性及特点; 管理科学与工程学科/共6页第5页
《数据库规划与设计》实验指导 /实验四 概念数据模型的创建及管理 5 管理科学与工程学科 / 共 6 页,第 5 页 图 5 物资管理系统 E-R 图 图 6 医院管理系统简易 E-R 图 4、创建指定案例的概念数据模型图，并完成以下任务； 任务 1：请选择课程网站 “课程设计”提供的数据库应用系统案例，详细分析其应具备的实体 有哪些？并详细描述每个实体的属性及特点；
《数据库规划与设计》实验指导(实验四概念数据模型的创建及管理6 任务2:在实验报告中详细描述该数据库应用系统案例中实体间的联系,如联系是否为强制、 依赖、支配、自反等关系; 任务3:使用 Power Designer设计该数据库应用系统案例的概念数据模型图,并保存; 5、概念模型文档的生成 基本步骤:打开相应的CDM,选择菜单栏【 Report】→【 Generate Report】;选择【 Report template】 【 Full Business Report】,选择文件类型,输入 Report name,选择 Language“ Simplified Chinese”, 选择文件路径即可 八、实验分析 1、CDM示例描述了部门间人力资源管理的概念结构图,你认为在哪些地方需要改进,如何改 2、如果没有数据流图,但是有详细的需求描述书,我们如何直接做概念设计? 3、CDM中,如何添加两个实体间的联系属性,如成绩、上课日期等? 4、CDM中,如何创建三个实体间的联系? 5、CDM中,定义CDM的显示参数及选项,例如如何显示 Association属性? 九、课外自主实验 十、实验扩展资源 1、图书 (1)王珊,萨师煊数据库系统概论(第四版)M高等教育出版社,2006 (2)刘亚军,高莉莎数据库设计与应用M清华大学出版社2007 (3)孙宪丽关颖李波等. Power Designer15系统分析与建模实战M清华大学出版社2012. 2、期刊论文 (1)井小沛武斌蒋东星等基于 Power Designer的通信台站数据库的设计门计算机工程与 设计,2008(04)2105-2107 (2)叶青家庭健康档案概念数据模型及其应用研究[.中国全科医学2012(01):9-12. (3)李苹,蒋锐张顺吉等 Power Designer在数据库综合性实验中的应用研究电脑知识与技 术,2012(12)2671-2674 3、在线学习平台 (1)http://xghactcm.edu.cn 4、其他资源 (1)课程网站“课程设计”栏 (2)http://www.sybase.com 管理科学与工程学科/共6页第6页
《数据库规划与设计》实验指导 /实验四 概念数据模型的创建及管理 6 管理科学与工程学科 / 共 6 页,第 6 页 任务 2：在实验报告中详细描述该数据库应用系统案例中实体间的联系，如联系是否为强制、 依赖、支配、自反等关系； 任务 3：使用 PowerDesigner 设计该数据库应用系统案例的概念数据模型图，并保存； 5、概念模型文档的生成 基本步骤：打开相应的 CDM，选择菜单栏【Report】→【Generate Report】；选择【Report template】 →【Full Business Report】，选择文件类型，输入 Report name，选择 Language “Simplified Chinese”， 选择文件路径即可。 八、实验分析 1、CDM 示例描述了部门间人力资源管理的概念结构图，你认为在哪些地方需要改进，如何改 进？ 2、如果没有数据流图，但是有详细的需求描述书，我们如何直接做概念设计？ 3、CDM 中，如何添加两个实体间的联系属性，如成绩、上课日期等？ 4、CDM 中，如何创建三个实体间的联系？ 5、CDM 中，定义 CDM 的显示参数及选项，例如如何显示 Association 属性？ 九、课外自主实验 无 十、实验扩展资源 1、图书 （1）王珊,萨师煊.数据库系统概论（第四版）[M].高等教育出版社,2006. （2）刘亚军,高莉莎.数据库设计与应用[M].清华大学出版社,2007. （3）孙宪丽,关颖,李波 等. PowerDesigner 15 系统分析与建模实战[M].清华大学出版社,2012. 2、期刊论文 （1）井小沛,武斌,蒋东星 等. 基于 PowerDesigner 的通信台站数据库的设计[J]. 计算机工程与 设计,2008(04):2105-2107.. （2）叶青.家庭健康档案概念数据模型及其应用研究[J]. 中国全科医学.2012(01):9-12. （3）李苹,蒋锐,张顺吉 等.PowerDesigner 在数据库综合性实验中的应用研究[J]. 电脑知识与技 术,2012(12):2671-2674. 3、在线学习平台 （1）http://xg.hactcm.edu.cn 4、其他资源 （1）课程网站“课程设计”栏目； （2）http://www.sybase.com