基于PowerDesigner的通信装备数据库设计实现*

张庆辉 邵易峰

(海军司令部通信部1) 北京 100841)(海军后勤部司令部2) 北京 100841)

1 引言

在现代战场上,任何武器装备离开军事通信就不能发挥其效能和作用,任何指挥控制系统离开军事通信就不能正常运转。军事通信已经从过去独立于武器装备之外的保障单元,发展成为现代一体化武器装备的重要组成部分,从过去从属于作战指挥的独立保障体系发展成为现代直接融入指挥控制系统的重要组成部分[1]。因此,通信保障任务越加复杂繁重。完成好重大任务通信保障是通信指挥的重要使命之一,迫切需要规范和加强通信保障的能力。

本文结合通信装备在通信保障体系中的作用与特点,通过建模工具PowerDesigner,从系统的概念数据模型、物理数据模型、生成数据库几个方面论述了通信装备数据库的设计过程。通信装备数据库的设计实现。将有助于提高部队的通信保障能力。

2 PowerDesigner建模流程

PowerDesigner是一种高智能的数据库设计工具,是Sybase公司的CASE工具集,使用它可以方便地对系统进行分析设计,而且几乎包括了数据库模型设计的全过程[2]。

在数据库设计过程中,利用PowerDesigner可以产生三类模型,即概念数据模型(CDM)、物理数据模型(PDM)、面向对象模型(OOM)。在Power-Designer中,这三种模型之间可以相互转换[3]。图1是CDM、PDM 、OOM 三者的转换关系。

图1 CDM、PDM、OOM 三者的转换关系

概念数据模型设计是建模过程的关键阶段,此阶段把现实世界中需要保存的信息抽象成信息世界中的实体和联系,产生实体联系图。这一阶段可以为高质量的应用提供坚实的基础[4]。一般来说,设计者都是在概念级上开始设计数据库的。物理数据模型是由概念数据模型与特定数据库管理系统(DBMS)结合在一起产生的。同一个CDM结合不同的DBMS产生不同的PDM。PDM中包含了DBMS的特征,反映主键、外键、候选键、视图、索引、触发器、存储过程等特征。

通信装备数据库开发的过程中,采用概念数据模型、物理数据模型、生成数据库这三个步骤来设计实现。

3 基于PowerDesigner的通信装备数据库设计

3.1 系统需求分析

需求就是从系统外部能发现系统所具有的满足系统需要的特点、功能及属性。它强调系统是什么样的,而并非系统是怎样设计和构造的。从开发者角度来说,需求就是指明系统必须实现怎样的规格说明,描述了系统的行为、特性或属性,是在开发过程中对系统的约束。进行需求分析,掌握使用对象的实际需求是整个设计中最重要的步骤之一和基础。其本质是对现实世界的处理对象进行调查、分析、命名、标识。通过对现实世界的分析研究,找出其特性,对应信息世界的实体和属性,转化为数据世界的记录和字段[5]。

因为通信装备数据库是为指挥员提供决策依据,所以指挥员希望通过分析通信装备的基本信息,指挥员可以更好地了解现有通信装备的技能指标,装备部队情况,使用情况,库存情况等。从而决定何种装备可以使用,何种装备需要改良,何种装备需要扩大配备量等。因此,通信装备管理数据库是对各部队拥有的通信装备的信息进行集中,便于进行管理。其中通信装备应包括无线、有线、微波、通信车等。数据库内容主要包括:装备基本信息、负责人员情况、生产工厂信息、维修情况信息(包括维修厂家信息)、技术指标等。在建立这些数据库后就可以方便地查询,及时地掌握海军现有通信资源现状,为指挥员提供准确地信息。

综上所述,确定通信装备数据库的概念数据模型的主要实体有通信装备、生产厂家、负责人员等。图2为通信装备数据库的组织结构图。

图2 通信装备数据库的组织结构图

3.2 建立概念数据模型(CDM)

在进行需求分析确立实体对象之后,就可以建立概念数据模型。首先要确定实体中的属性内容及实体的主码。包括实体(ENTITYS)、属性(ATT RIBUTES)、商业规则(BUSINESS RULES)、属性的域(DOMAIN)、属性的数据类型(DATE TYPE)等内容[6]。

然后要确定各类实体之间的关系。关系是指实体间的联系,包括自反关系、一对一、一对多或多对多的关系。例如,一个通信装备拥有多名人员和装备,所以通信装备与通信人员和装备是一对多的关系。一名人员可以维护多台装备,而一台装备可以有多名人员来维护,因此人员和装备之间是多对多的关系。通信装备数据库的概念数据模型(CDM)如图3所示。

3.3 生成物理数据模型(PDM)

在完成概念模型以后,对概念模型进行检查、核对无误后,就可以生成物理数据模型,也就是完成数据库的逻辑设计[7]。

建立PDM的主要目的是为CDM中建立的现实世界模型生成特定DBMS的SQL脚本,以此在数据库中产生信息的存储结构,这些存储结构是存储现实世界中的数据信息的容器,并保证数据在数据库中的完整性和一致性[8]。

图3 通信装备数据库概念数据模型(CDM)

首先要选择相应的DBMS,PowerDesigner与DBMS连接[7]的窗口如图 4所示。在选择 Microsoft SQL Server 2000作为DBMS后,输入新物理模型的Name和Code。设置新物理模型的详细属性。然后设置目标PDM的属性细节。选择需要进行转化的对象。确认各项设置后,单击确定。即生成相应的PDM模型。当从一个CDM生成PDM时,PowerDesigner将CDM中的对象和数据类型转换为PDM对象和当前DBMS支持的数据类型。

图4 PowerDesigner与DBMS连接

3.4 用PDM生成具体的数据库结构

完成PDM 模型后,进行模型检查,确认模型中不存在错误后,就可以生成数据库结构。在生成数据库前,首先要建立与DBMS的连接。Power-Designer使用ODBC访问不同 DBMS中的数据库。本数据库使用的DBMS是Microsoft SQL Server 2000,在其中建立一个用户数据库,然后建立了一个通向这个用户数据库的数据源,使得PowerDesigner与用户数据库建立了连接。PDM与DBMS的关系如图5所示。

图5 PDM与DBMS的关系图

在PDM生成数据库时,它有两种方式,分别是 Script Generate和 ODBC Generation。其中Script Generate可以生成DDL(数据库定义语言),以备DBA(数据库管理员)检查和实施使用[8]。ODBC Generation会通过ODBC在DBMS中生成数据库表,事实上如果你选择ODBC Generation来生成数据库的时候,它也会附带地生成DDL。图6就是最终在Microsoft SQL Server 2000中生成的各种数据表。

图6 在SQL Server 2000中生成的数据表

接下来就是向数据表里面填充数据,可以直接键入数据,也可以利用Microsoft SQL Server 2000的数据转换服务(DTS),导入其他数据源的数据,进行数据库的管理和维护。

4 结语

通信装备数据库的建立,使指挥员能够全面掌握通信装备的使用、维修、状态等的信息,并能迅速做出科学、合理的决策,提高作战反应时间。而且还提高了通信装备的日常管理水平,有着重大军事应用意义。

[1]宋群.数据库技术在指挥通信系统中的应用与研究[D].南京:南京理工大学,2003

[2]井小沛,等.基于PowerDesigner的通信台站数据库的设计[J].计算机工程与设计,2008,29(8)

[3]Philip J P,Joseph J A.The Concepts of Database Management[M].Course Technology,1999

[4]白尚旺.PowerDesigner软件分析设计技术[M].北京:电子工业出版社,2004

[5]刘洪星,陈明.PowerDesigner设计XER模型的方法[J].武汉理工大学学报,2006(2)

[6]蒋春晓,郑瑛.面向对象数据库设计分析[J].内蒙古民族大学学报,2005,20(6)

[7]赵韶平.PowerDesigner系统分析与建模[M].北京:清华大学出版社,2004

[8]廖飒.利用PowerDesigner建立数据仓库多维模型的研究[J].南宁师范高等专科学校学报,2006,23(1)