标签：数据库设计必备：IDEF1X图详解 (数据库idef1x图)

随着信息化时代的到来，越来越多的企业开始意识到数据的重要性，而数据库的设计就成为了一个必不可少的环节。而在数据库设计中，IDEF1X图作为一种重要的设计工具，被越来越多的企业采用。本文将从以下几个方面详细介绍IDEF1X图的概念、作用、特点以及如何使用它进行数据库设计。 一、IDEF1X图的概念及作用 1. IDEF1X图的概念 IDEF1X图是数据建模中更受欢迎的建模标准之一，它是一种图形化的数据建模技术，它使用统一的符号和符合关系来描述数据模型。IDEF1X图可以用来对不同类型的数据库进行建模，包括关系型数据库、面向对象的数据库等。 2. IDEF1X图的作用 IDEF1X图在数据库设计中扮演着非常重要的角色，它能够帮助数据库设计师更准确地描述数据库之间的关联。同时，使用IDEF1X图还能够帮助企业更好的进行数据管理，提高数据的安全性、可靠性和完整性。 二、IDEF1X图的特点 1. 语法简洁 IDEF1X图使用简单明了的符号和语法，将复杂的信息逻辑结构以图形方式清晰地表达出来，让读者一目了然。 2. 可读性强 IDEF1X图不仅语法简单易懂，而且图形化表现形式也可以极大地提高该工具的易读性，使得人们可以更加容易地从图中了解信息和数据的关系，快速定位出特定信息之间的关系。 3. 精度高 IDEF1X图可以精确地描述不同种类的数据模型，比如实体-关系模型、面向对象模型等。同时，IDEF1X图还可以使得数据的之间的关联关系更加明朗，从而提高数据在整个业务过程的准确性。 三、如何使用IDEF1X图进行数据库设计 1. 确定数据模型 在使用IDEF1X图建立数据模型之前，需要确定数据模型的类型。通常在设计关系型数据库时，需要使用实体-关系模型；而面向对象数据库设计则需要使用面向对象数据模型。因此，在开始设计数据库之前，应先确定数据模型的类型。 2. 创建实体 一旦确定了数据模型类型，就可以开始绘制IDEF1X图。应该考虑实体和每个实体的属性。实体是数据库中真实世界的某个对象，例如客户、订单、产品、供应商等。可以通过将各个实体绘制在图中，并为每个实体分配一个名称，确立每个实体的属性和属性类型，完成实体的定义。 3. 确定关系 在绘制IDEF1X图时，关系是数据模型中至关重要的一部分。关系包括主键、外键和连接符等标识符。主键使用P表示，外键使用F表示，连接符使用B表示。主键是用于唯一标识每个实体的方式。外键是一种指向另一个实体的方式，用于描述实体之间的联系。关系也可以包括连接符，用于向读者说明实体间的关系是1:1、1:n、n:m等类型。 4. 添加约束 在IDEF1X图中添加数据约束是一个重要的步骤。数据约束包括唯一性约束、非空约束、默认值约束、检查约束等。这些数据约束对数据模型的完整性具有重要意义。 结语 IDEF1X图在数据库设计中扮演着很重要的角色，可以帮助企业管理数据并提高数据质量。掌握IDEF1X图的使用方式不仅对企业的数据管理有重要的作用，对于数据库设计师来说也是一项必备技能。随着企业对数据安全、数据质量的要求越来越高，IDEF1X图也将越来越受到重视，并被广泛应用。 相关问题拓展阅读： 信息建模有哪些？ 数据库数据字典怎么写? 数据库设计 删除 是单独字段 还是状态值 信息建模有哪些？ 在信息集成中，数据通常是面向主题进行组织的。主题是在较高层次上将企业信息系统中的数据进行归并的抽象，是对分析对象的数据的一个完整的、一致的描述，体现出分析对象的各项数据及其相互联系。根据分析的要求，概括各个分析领域的分析对象，就可以综合出各个主题，然后从各主题的角度去观察各个应用子系统中的有关信息，滤除主题流动的外在形式，抓住其静态内容，结合分析需求，逐步确立各主题应包含的基本内容即主题的模式和所涉及的属性、数据变量，从而确定了主题。 在信息集成中，数据通常是面向主题进行组织的。主题是在较高层次上将企业信息系统中的数据进行归并的抽象，是对分析对象的数据的一个完整的、一致的描述，体现出分析对象的各项数据及其相互联系。根据分析的要求，概括各个分析领域的分析对象，就可以综合出各个银肢笑主题，然后从各主题的角度去观察各个应用子系统中的有关信息，滤除主题流动的外在形式，抓住其静态内容，结合分析需求，逐步确立各主题应包含的基本内容即主题的模式和所涉及的属性、数据变量，从而确定了主题。 主题包括两方面的内容: 主题的固有信息是对该主题的属性的描述信息，如商品的颜色、类别、产地、类型等；主题的业务信息是对该主题在各类业务中的流动信息的描述，如商品的销售信息、商品的员工信息等。面向主题的数据组织是将原来的按应用进行组织的关系模式重新以面向主题的方式加以改造，是按照确定的主题及其模式，从面向应用的各子系统中抽取出相应的数据，形成关于该主题的全局一致的企业模式和饥明信息，以便在此基础分析该主题的相关信息，从面向主题的角度观察原有的数据。在信息集成中，主题通常由一组关系表实现。 目前，有两种不同的数据建模方法可以满足信息集成数据建模的需要实体关系模型、维度建模、ERM建模由于ERM可用于理解和简化商业领域和复杂系统环境中的模糊数据关系，因此它是一种抽取工具。图1显示了一个简单的ERM。ERM建模方法可使用以下两个基本概念产生特定兴趣领域的数据模型： 实体 实体之间的关系 实体可定义为人、地点、事情，以及商业或组织的相关事件，例如”产品”，如图1所示。实体代表一类对象，它们是现实世界中可以按属性和锋含特征进行观察和分类的一些事物。 关系描述模型中各实体之间的结构互和关联显示了实体间的相关性。例如，图1中，箭头从”产品”指向”订单”。箭头每一端的数字定义了关系的基数，本例中为1对n（或1对多）。 商务流程和信息元模型是一种机制，它通过统一的建模方法使得贸易伙伴能获取指定商务剧本的细节。商务流程详细描述了在共享的合作中，贸易伙伴的角色、关系和责任，以实现与其他贸易伙伴间进行的交互。角色间的交互可以看作一组编排好的商务交易。每次商务交易都可以表示为一次电子商务文档（Business Document）的交换。商务文档枝颂由可重用的商务信息对象组成。在更低层次上，商务流程由可重用的核心流程组成，而商务信息对象由可重用的核心组件组成。 1.商务流程和信息建模 1.1.1 简介 商务流程和信息元模型是一种机制，它通过统一的建模方法使得贸易伙伴能获取指定商务剧本的细节。商务流程详细描述了在共享的合作中，贸易伙伴的角色、关系和责任，以实现与其他贸易伙伴间进行的交互。角色间的交互可以看作一组编排好的商务交易。每次商务交易都可以表示为一次电子商务文档（Business Document）的肆搭滑交换。商务文档由可重用的商务信息对象组成。在更低层次上，商务流程由可重用的核心流程组成，而商务信息对象由可重用的核心组件组成。 ebXML商务流程和信息元模型支持需求、分析和设计等视点，为每个视点提供了一组语义集（词汇）。ebXML商务流程和信息元模型形成了便于商务流程和信息集成及互操作的规范的基准。 另一个元数据的视图是模型规范Schema（Specification Schema），它支持直接指定多个元素的组合。为了执行一组ebXML商务交易，需要利用这些元素对运行时的系统进行配置。通过从其他视图中提取建模元素，规范Schema组成了ebXML商务流程和信息元模型的一个语义子集。规范Schema可以采用两种单独的表示方法进行表示：UML 文档和文件类型定义DTD 。 ebXML商务流程和信息元模型与ebXM的规范Schema的关系如下图所示： 图 10 ebXML元模型――语义子集 规范Schema对确定商务交易规格和将商务交易编排成商务合作提供支持。每个商务交易都可以采用某个标准模式来实现。这些标准模式确定了贸易伙伴之间完成电子交易所需要交换的消息和信号。为了便于确定采用的模式，规范Schema提供了一组标准模式，以及在各模式中通用的建模元素集。因此，要完全指定一个商务流程，不仅需要确定由规范Schema指定的商务流程和信息元模型，还需要确定所需要采用的模式。主要利用这些信息来生成CPP和CPA，如下所示： 图 11 ebXML 元模型 当构造一个新的商务流程时，并不一定要使用建模语言，然而如果确定采用建模语言来建立商务流程，那么应使用统一建模语言 (UML)。这种强制的目的在于保证创建商务流程时使用统一的、一致的建模方法。使用统一建模方法的主要好处之一是可以比较模型，以避免重复建立商务流程。 为了进一步方便地创建一致的商务流程和信息模型， ebXML定义了一组与核心库对应的通用商务流程。ebXML的用户可以扩展这些商务流程，也可以使用自己创建的商务流程。 1.1.2 正式功能 应采用人类和应用程序都可以读懂的形式来表示商务流程文档实例。这有助于逐渐过渡到完全自动化的商务交互过程。 商务流程应可在注册表中存储和检索。为了有助于发现和检索，商务流程可以在ebXML注册表中注册。 商务流程应采用XML语法来表示，以使应用可以理解。商务流程可按照商务流程和信息元模型来构造，也可采用商务流程和信息元模型的XML表示来构造。商务流程能表示如下类型的信息： 文档实例交换的编排（如，为了实现ebXML采购交易，需要编排必要的消息交换） 参考商务流程与信息元模型，或参考商务文档（可能是DTD格式，也可能是Schema格式），以增加商务数据的结构 定义商务流程中每个参与者的角色 裂腊另外，商务流程： 提供使用核心组件的环境约束 提供建立CPA的框架 指定商务流程的领域拥有者，以及相关联络信息 文档实例交换的编排（如，为了实现ebXML采购交易，需要编排必要的消息交换） 参考商务流程与信息元模型，或参考商务文档（可能是DTD格式，也可能是Schema格式），以增加商务数据的结构 定义商务流程中每个参与者的角色 另外，商务流程： 提供使用核心组件的环境约束 提供建立CPA的框架 指定商务流程的领域拥有者，以及相关联络信息 产品开发过程建模、仿真与优化 1、项目简介 分析企业组织、产品信息结构和企业资源对产品开发过程的影响；检测资源冲突，找出影响当前产品开发过程的瓶颈因素和关键点；对过程间的时序，逻辑关系进行分析和重组，打破过程间非必要约束，优化产品信息流动，规划产品开发工作组的任务及工作关系，提高产品开发过程的并行程度。 2、技术指标 （1）提供图形化的过程建模工具，实现产品开发过程的建模； （2）建立执行规则和运行支持机制，支持过程模型在分布式环境下的实施，包括过程的启动、执行和结束； （3）开发建立过程管理工具，提供监视和指导以及关键点管理等初步过程管理功能； （4）易于建立信息集成的工作模式。企业中的负责生产和管理的各个部门之间并不是孤立的。在对产品开发过程仿真的过程中，需要通过其他工具软件获取大量的信息，如产品采购信息，企业资源信息和生产计划信息等； （5）准确反映企业组织结构，产品信息结构和企业资源配置对产品开发过程执行效果的影响。 3、应用说明 过程管理描述了从产品设计、制造、销售到产品服务的企业活动全过程中所有可能涉及到的过程进行建模，从而为企业产品开发过程中应用的过程进行管理，也为企业的经营管理提供资源状况、成本跟踪核算与仿真提供基础数据。因此通过过程视图可以提供给企业系统集成者、开发者及最终用户对企业过程的查询和资源申请使用的服务。 4、效益分析 产品的开发费用与时间正成为企业成败的决定性因素。虽然由于各种计算机辅助工具的出现是的产品的开发周期被大幅度缩短，但是一个产品获利时间（基开发周期结束到产品消亡这段时间）也由于竞争的激烈被相应的缩短了，因此，传统的方法不能显著提高企业的产品利润，对于产品开发过程的有效控制与管理在企业的发展中起着越来越重要的作用，它可以保证在短时间内开发出满足顾客需要的产品。 5、合作方式 软件的开发与事实，具体费用面议。 IDEF方法族介绍 IDEF的含义是集成计算机辅助制造（Integrated Computer－AidedManufacturing，ICAM)DEFinition。最初的IDEF方法是在美国空军ICAM项目建立的，最初开发3种方法:功能建模(IDEF0)、信息建模(IDEF1)、动态建模(IDEF2)，后来，随着信息系统的相继开发，又开发出了下列IDEF族方法：数据建模（IDEF1X）、过程描述获取方法（IDEF3）、面向对象的设计（OO设计）方法（IDEF4）、使用C＋＋语言的OO设计方法（IDEF4C＋＋）、实体描述获取方法（IDEF5）、设计理论（rationale）获取方法（IDEF6）、人－系统交互设计方法（IDEF8）、业务约束发现方法（IDEF9）、网络设计方法（IDEF14）等。根据用途，可以把IDEF族方法分成两类： 之一类IDEF方法的作用是沟通系统集成人员之间的信息交流。主要有：IDEF0、IDEF1、IDEF3、IDEF5。IDEF0通过对功能的分解、功能之间关系的分类（如按照输入、输出、控制和机制分类）来描述系统功能。IDEF1用来描述企业运作过程中的重要信息。IDEF3支持系统用户视图的结构化描述。IDEF5用来采集事实和获取知识。 第二类IDEF方法的重点是系统开发过程中的设计部分。目前有两种IDEF设计方法：IDEF1X和IDEF4。IDEF1X可以辅助语义数据模型的设计。IDEF4可以产生面向对象实现方法所需的高质量的设计产品。 下面简单介绍几种主要IDEF族方法。 IDEF1信息建模方法 IDEF1方法的作用是在需求分析时对所建系统的信息资源进行分析和交流。IDEF1通常用来：（1）确定组织中当前管理的是什么信息，（2）对需求分析过程中发现的问题确定哪些是由于缺乏合适的信息引起的，（3）指定在TO－BE实施中，哪些信息需要管理。 从IDEF1的角度看信息系统，它不但包括自动化系统的成分，也包括非自动化的成分，如人员，文件柜，等等。与数据库设计方法不同，IDEF1是分析以下问题的一种方法： 企业信息的采集、存储和管理； 信息的管理规则；...