UML类图-关系数据库之间的映射.doc

UML类图与关系数据库之间的映射策略 摘要：UML是目前面向对象程序设计中的一种标准的建模技术。在关系数据库系统的设计过程中，我们可先利用UML建立商业模型，然后将其映射成表。本文主要讨论如何将UML类图中的类映射成表的策略。 关键词：UML 类 表 关系 建模 映射 ????? 概论 在关系数据库设计中，用来创建数据库逻辑模型的标准方法是使用实体关系模型（ER模型）。ER模型的中心思想是：可以仅通过实体和它们之间的关系合理地体现一个组织的数据模型。但这样做似乎对描述一个组织的信息过于简单化，并且词汇量也远远不足。所以，迫切需要使用更加灵活、健壮的模型来代替ER模型。 标准建模语言UML是由世界著名的面向对象技术专家发起的，在综合了著名的Booch方法、OMT方法和OOSE方法的基础上而形成的一种建模技术，它通过用例图、类图、交互图、活动图等模型来描述复杂系统的全貌及其相关部件之间的联系。UML可以完成ER模型的所有建模工作，而且可以描述ER模型所不能表示的关系。 在UML中，类图主要用于描述系统中各种类及其对象之间的静态结构。在关系数据库领域中，类与表相对应。本文主要讨论将UML类图中的类及其对象映射成关系型数据库中的表的策略。 二．UML类图中的类映射成表的策略 UML中的类图主要由类及其关系组成，而类之间的关系又可以细分为： （1）泛化：在UML类图中，如果子类型的接口包括超类型的接口中的每个元素。则超类与子类之间构成泛化关系。泛化通常可以用继承或授权的方式实现。 （2）关联：在UML类图中，关联表示类的实例之间存在的某种关系。它通常可以有1对1、1对多和多对多等情形。 （3）聚集：在UML类图中，聚集描述了部分与整体之间的关系。 （4）组成：在UML类图中，组成由聚集演变而成，它表示一个部分对象仅属于一个整体，并且部分对象通常与整体对象共存亡。 下面结合例子，分别讨论在将类映射成表的过程中这些关系的实现技术。 假设，有一个电脑公司专门从事软件开发，其项目主要由项目开发部门承担，它们之间构成多对多的关联（即一个项目可由多个部门承担，而一个部门又可以承担多个项目的开发工作）；项目开发部门由经理及一般职员组成，项目开发部门和组成人员之间构成聚集关系，而人（抽象类）又可以进一步和一般职员及经理两个子类之间构成继承关系；每个项目具有一定的属性，它们之间构成组成关系。 综上所述，其主要关系的UML类图如图1所示。 项目开发部门部门名称 项目开发部门 部门名称 项目 项目 开始时间 结束时间 * * 经理职位补贴? 经理 职位补贴 ? ? 人Abstract姓名 人Abstract 姓名 ? 项目属性 规模属性 ? ? ? ? ? 职员工作类别 职员 工作类别 ? 图1 1．将类图中的属性类型映射成表的域 域的使用提高了设计的一致性，且优化了应用的移植性。简单的域是非常容易实现的，在映射时仅需替换相对应的数据类型和数据尺寸。但要注意：有时可能要求在域的约束中加入SQL的Check串（如限定域的取值范围等）。 2．将类的属性映射成表的字段 一般地，可将类的属性直接映射成表的一个字段，但要注意以下两种特殊情况： （1）并不是类中的所有属性均是永久的。例如，发票中的“合计”属性可由计算所得而不需保存在数据库中，此时，该类属性（称为派生属性）映射成个0个字段。 （2）一般地，类中的属性是单值的，但如果在类中存在多值属性，则该属性映射成多个字段。 3．将类直接或间接地映射成表。 将UML类图中的类映射成表时，可针对类间的不同关系，采用下面介绍的各种策略。 首先，在关系数据库中，一个关键问题是表主键的唯一性策略的选取。适当的方案能优化继承、组成等类之间的关系的实现。为此，可以在处理数据库关系时嵌入对象标识符（OID）的概念，即采用对象标识符OID（对象唯一的标识符）作为相应的数据库中所有表的主键，从而简化了关系数据库的主键方案，使数据库发生更新时，不会出现完整性问题，并且还可以避免在数据库操作时的诸多限制。但要注意的是，OID不应包含有商业内涵（这一点可能和传统的关系理论相悖），因为任何具有商业意义的字段不在控制范围之内，从而设计者面临值和规划改变的危险。 （1）继承的实现 策略一：将整个类层次映射为单个数据库表。 类层次中的所有类映射为单个的数据库表，表中保存所有类（基类、子类）的属性。例如，图1中人、职员及经理之间的关系的实现如图2所示。