数据库应用系统的UML建模策略研究

摘 要 近些年来，随着计算机技术的飞速发展，与数据库相关的应用系统的使用范围也日益广泛。从小型事物处理到大型信息系统都采用了数据库技术来保持系统数据的整体性、完整性、共享性。但是，对于数据库应用系统的开发则需要采取合理的建模方法、技术和建模过程。本文介绍了目前关于软件建模的发展现状及UML的建模框架和策略，希望对数据库应用系统的开发提供参考和帮助。

【关键词】数据库 应用系统 UML建模

1 前言

近些年来，随着计算机技术的飞速发展，与数据库相关的应用系统的使用范围也日益广泛。特别是进入信息化时代以后，人类需要管理和使用的数据量越来越多、数据结构越来越复杂。传统的数据管理和使用方法已经远远不能满足现代社会的需求，因此人们需要新的方式来处理大数据。而数据库应用系统就是为了保持系统数据的整体性、完整性和共享性而被开发出来的。但是，开发一种新的数据库应用系统是一项庞大的工程。不仅开发周期长，需要投入的人力、物力资源巨大，而且风险系数较高，一旦失败损失较大。因此在开发前，需要开发团队对数据库应用系统进行建模仿真研究，以分析系统设计和开发的技术可行性及可能面临的风险。而要成功的对数据库系统建模研究，主要是要采取合理的建模过程、建模方法和技术。这些都需要对数据库应用系统的建模策略进行研究，并在此基础上得出最优的建模方法和建模过程。

2 建模思路与策略

由于UML建模方法是基于面向对象的设计方法的，因此它在对系统的数据和行为进行建模时，能够深入到对象代码的物理设计细节，这使得所建的模型的准确性及适应性都有极大的提高。例如，利用UML建模方法可以对创建的模块的属性进行定义，同时还可以和其它模块进行互相关联，从而大大提高了建模的效率。

2.1 UML建模框架

UML是基于OMT对象建模技术和OOSE面向对象的软件工程方法的结合。其建模框架采用了与Rational RUP相融的面向对象的建模过程框架。RUP作为一种面向对象的模型架构方法，理论上可以出色的完成对系统仿真模型的架构任务。而数据库应用系统的UML建模则是将RUP建模框架与UML语言进行结合而形成的一个可操作性强、实用性高的建模活动组织框架。利用该建模框架，可以快速对对象进行建模，并且出错率较低。一般来说，利用UML建模框架进行对象架构时，分为以下几个阶段：①全局分析阶段。这一阶段主要是对全局的建模过程和方法进行分析。②局部分析阶段。对对象局部建模的可行性进行分析。③全局设计阶段。这一阶段首先需要对建模的核心代码进行编写，其次做好对需要引用的外部代码的编译及嵌入工作。之后，要对模型的整体功能结构进行调试及优化处理，以最终完成对象的整体建模任务。④局部设计阶段。对局部的模型结构进行完善设计。⑤细节设计阶段。细节设计阶段要求对模型模块的具体定义、属性及模块间的关联方式进行设计调整。

2.2 建模策略

为了提高模型的可靠性及准确性，基于UML的数据库应用系统的建模方法还要采取一定的策略。例如，在建模时要有工程系统整体的观念，要用UML的统一建模思想来分析数据库设计。UML作为一种通用的建模语言，它统一了各种方法对不同类型的系统、不同开发阶段以及不同内部概念的不同处理及表达形式，有效的消除了各种建模语言之间的误解和差异。在对于一些并行、分布式系统进行建模时，具有更强的表达和运用能力。

同时，考虑到UML的建模过程是基于面向对象的方法，因此要对对象的标准范型及相关属性关联有一个清晰的认识。一般而言，对于大型数据库应用系统的建模是异常复杂的。这不仅体现在模型结构和内容的复杂性上，还体现在模型中各模块的关联关系之间的复杂度上。这些关联关系包括依赖关系、使用关系、继承关系及组合关系等等。因此，对于建模的策略而言，就是要在充分了解各子模块的属性的情况下，对它们采取合理的关联关系。以保证模型在充分具备仿真要求功能的前提下，尽可能的降低各子模块之间关联关系的复杂度，优化模型结构，提高模型的可靠性及仿真结果的准确性。这要求我们能够根据具体模块的属性，灵活搭配组合各模块系统，以最优模型结构来进行架构。具体到数据库的UML建模中，以打印税票的“类”为例：当相关数据库模型创建以后，它包含一个统一的计算税额的方法。但是，在实际应用过程中，就会发现不同地区计算税额的方法是不一样的。为了满足其他地区税额的计算要求，以继承关系的方式创建的数据库系统需要不停的变换公式，这显然不符合实际的要求。其解决的方法是以组合关系取代多重继承的关系，将税额的计算方法封装成一个单独的类。再把这个类与打印税票的类重新定义为组合关系，这样就解决了数据库系统不能应对不同地区税额计算的问题。因此，对于不同的数据库系统及其子模块的关联关系，我们要根据实际要求及具体的情况灵活应对、及时变更建模策略，这样才能使通过UML建立的数据库模型准确可靠。

3 总结

基于面向对象的UML建模方法在对数据库应用系统进行建模时，具有可读性好、可维护性强、建模效率高等诸多优势。但是在具体建模时，还是要遵循一定的策略和方法，才能最大程度的降低模型结构关系的复杂性，提高仿真的可行性及其结果的准确性。这包括对模型子模块属性的了解及其关联关系的合理搭配。同时，考虑到数据库应用系统的任务及要求各不相同，因此对于UML建模的策略也要因此而加以调整，以实现最优化。

参考文献

[1]曹银龙.基于UML的面向对象实时系统建模技术[D].重庆大学，2006.

[2]吴丽影.基于UML的软件系统建模应用研究[D].长春理工大学，2007.

作者单位

重庆民生职业技术学院 重庆市 401520