掌握用UML进行面向对象的分析和设计：DEV475_14_DatabaseDesign.pdf

面向对象的分析与设计是软件开发过程中的关键环节，而UML（统一建模语言）则是这一阶段的重要工具。在本文中，我们将深入探讨如何利用UML进行面向对象的分析和设计，特别是针对数据库设计这一部分。 数据库设计的目标是在软件生命周期中确定数据存储的结构和逻辑，它通常在早期的细化迭代或构思迭代中进行。在这个阶段，我们需要定义候选架构，并通过架构综合来分析行为，进一步完善架构，然后设计数据库。数据库设计师的角色在此过程中尤为重要。 数据库设计概述包括补充规格说明、用例实现以及项目特定的指导原则。数据模型是数据库设计的核心，它反映了应用程序中持久化类与数据之间的关系。这一步骤要求我们将持久化设计类映射到数据模型，同时将类的行为分布到数据库中。 UML中的类图可以用来表示对象模型，其中包含类（属性）和关联。例如，订单（Order）、行项（LineItem）、产品（Product）这些类可以通过关系（如1对多的lineItems关系）相互关联。在数据库中，这些类通常映射为关系型数据模型，由实体（如ORDER、LINE_ITEM、PRODUCT）和它们的属性（如Order_Id、LineItem_Id、Description等）组成。 然而，关系型数据库管理系统（RDBMS）和面向对象系统在本质上并不完全兼容。RDBMS关注数据，适合处理临时关系和报表应用，而暴露数据。相反，面向对象系统强调行为，更适合处理状态特定的行为，其中数据是次要的，数据通过封装来隐藏。 为了解决这两种模型之间的不兼容性，出现了持久性框架，如ORM（对象关系映射）。ORM框架的作用是封装物理数据，确保对象模型的变化不会破坏数据库结构，同时允许对象和关系数据之间的透明交互。这使得开发者可以使用面向对象的方式处理数据，而无需直接编写SQL语句。 在进行数据库设计时，有几个步骤至关重要： 1. 映射持久化设计类到数据模型：这涉及到识别哪些类需要持久化，以及它们的属性如何对应于数据库的列。 2. 分布类行为到数据库：这意味着将部分业务逻辑迁移到数据库，例如通过触发器、存储过程或函数来实现。 3. 设计数据库表结构：根据对象模型创建表，定义主键、外键和其他约束，以确保数据的一致性和完整性。 4. 设计索引和查询优化：为了提高性能，需要考虑合适的索引策略，并优化查询语句，以减少访问数据库的时间。 5. 数据迁移和版本控制：当模型发生变化时，需要规划数据迁移策略，并使用版本控制系统管理数据库脚本。 6. 性能监控和调整：在系统运行后，应持续监控数据库性能，根据实际情况进行调整和优化。 掌握用UML进行面向对象的分析和设计，特别是在数据库设计方面，需要理解对象模型与关系数据模型之间的转换，利用持久性框架有效地桥接这两者，同时关注性能和数据一致性。通过这一过程，可以构建出既满足业务需求又具有良好扩展性的软件系统。