Java培訓之數據庫概念模型設計

1.概念模型

概念模型是對真實世界中問題域內的事物的描述，不是對軟件設計的描述。當我們要完成一個軟件系統(tǒng)時，需要把系統(tǒng)中的實體抽取出來，形成概念模型。例如部門、員工都是系統(tǒng)中的實體。概念模型中的實體最終會成為Java中的類、數據庫中的表。今天我們需要了解的概念模型包括以下兩個：

• 對象模型：針對java中的實體類，例如我們之前學習的domain層中的User類等；
• 關系模型：對應數據庫中的表。

在java中有以下三個關系描述：

• is a：例如貓是動物，表示繼承關系；
• has a：例如人有兩只手，表示的是類與成員的關系；
• use a：表示類與方法之間的關系；

我們今天主要關注的是第二個關系：類與成員的關系。這種關聯關系可以分為如下三種：

• 一對一關聯：例如老公和老婆就是一對一的關系，一個老公只能有一個老婆，而一個老婆只能有一個老公；
• 一對多關聯：例如每個員工都從屬一個部門，而一個部門可以有多個員工，其中員工是多方，而部門是一方，從部門角度來說就是一對多，而從員工角度來說就是多對一；
• 多對多關聯：老師與學生的關系就是多對多，一個老師可以有多個學生，一個學生可以有多個老師。

概念模型在java中對應這實體類，在實體類中使用成員變量完成關聯關系，而且一般都是雙向關聯，以下是java中實體類與成員之間的關聯關系，如下所示：

• 一對多：部門與員工之間是一對多的關系

class Employee {//多方關聯一方     ...     private Department department;//在員工類中關聯部門類  }  class Department {//一方關聯多方     ...     private List<Employee> employees; //在部門類中關聯員工類  }

• 一對一：丈夫與妻子之間是一對一的關系

class Husband {//一方關聯一方      ...      private Wife wife; //在丈夫類中關聯妻子類   }   class Wife {//一方關聯一方      ...      private Husband husband; //在妻子類中關聯丈夫類   }

• 多對多：學生與老師之間是多對多關系

class Student {//多方關聯多方      ...      private List<Teacher> teachers; //在學生類中關聯教師類   }   class Teacher {//多方關聯多方      ...      private List<Student> students; //在教師類中關聯學生類   }

由以上的關系可以看出，關聯一方時成員就是一方對象，而關聯多方時成員就是多方對象的集合。

2.外鍵約束

概念模型在數據庫中就對應數據表，那么表與表之間的關系也包括：一對一，一對多，多對多。而表與表之間關系是通過外鍵來維護的。
一個表的外鍵是另一個表或它本身的主鍵，如圖1-1所示：

圖1-1 emp表
在emp表中有兩個外鍵，分別是mgr、deptno，其中mgr代表的是員工的上級編碼，它引用的是emp表的主鍵empno，因為員工的上級也是員工，所以上級的編號一定是emp表的主鍵；而deptno是dept表即部門表的主鍵，由圖1-1可以發(fā)現，emp表中deptno列的值有重復的，表明部門是一方，員工是多方。
外鍵約束特性如下：

• 外鍵必須是另一表或自身表的主鍵的值；
• 外鍵可以重復；
• 外鍵可以為空；
• 一張表中可以有多個外鍵。

我們來查看一下部門表，如圖1-2所示:

圖1-2 dept表
圖1-2中，部門表的主鍵值包括：10、20、30、40，emp表中的deptno列的值引用了dept表的deptno列的值，而圖1-1中，emp表的最后一條記錄，名為張三的部門編號是50，這顯然不符合外鍵約束的要求，因為在emp表中沒有設置外鍵約束因此才沒有報錯。后面我們會學習如何設置外鍵約束。
外鍵值可以重復，對于emp表來說，一個部門中有多個員工，那么emp表中一定有多個員工的deptno列的值是相同的。
外鍵值可以為null，emp表中的一條記錄還沒有與dept表建立關聯時，該條記錄的外鍵值可以為null。
由以上可以發(fā)現，在對象模型中，兩個實體的關聯是通過在各個實體中引用關聯實體對象體現的，而在數據庫表中表與表的關聯是通過一個字段關聯的。
如果表之間建立了關聯關系，會有如圖1-3所示的效果：

圖1-3 表與表的關系
圖1-3中，book表中的cid是外鍵，引用自category表中的cid主鍵；orderitem表中的bid是外鍵，引用自book表的主鍵bid，oid也是外鍵，引用的是orders表中的oid主鍵；orders表中的uid是外鍵，引用自user表中的主鍵uid。這些表與表之間的關系，就可以通過上圖很清楚的體現出來。

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作者：傳智播客Java培訓學院
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