第4章 建立逻辑模型
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数据库逻辑模型建模方法==================在数据库设计过程中,逻辑模型是数据库系统的核心部分,它决定了数据库的结构、行为和数据之间的关系。
以下是一套详细的数据库逻辑模型建模方法:1. 确定数据实体---------首先,需要明确数据库中需要存储的数据实体。
这些实体可能包括人、物、事件等。
例如,在一个电商系统中,我们可能需要有用户、商品、订单等实体。
2. 定义实体属性---------对于每个确定的实体,我们需要定义其属性。
属性是对实体的描述性特征。
例如,用户实体可能包括姓名、年龄、性别等属性。
每个属性都有其数据类型,例如字符串、整数或日期等。
3. 建立实体关系---------确定了实体和属性后,我们需要建立实体之间的关系。
这些关系可能包括一对一(1:1)、一对多(1:N)、多对一(N:1)和多对多(N:N)等。
例如,一个用户可以购买多个商品,这是一种一对多的关系。
4. 设计数据表结构-----------根据确定的实体、属性和关系,我们可以设计出相应的数据表结构。
每个表对应一个实体,而表中的列对应属性。
行则表示具体的实体实例。
表结构需要考虑到易用性、效率和扩展性等因素。
5. 约束关系完整性-----------为了保证数据的完整性,我们需要添加适当的约束条件。
这些约束条件可能包括主键约束、外键约束和唯一约束等。
例如,在用户表中,用户ID可以是主键,确保每个用户有唯一的ID。
6. 考虑查询需求---------在设计逻辑模型时,我们需要考虑到查询需求。
查询是数据库使用中最频繁的操作之一,因此我们需要优化查询语句的性能。
这可能涉及到索引的设计、查询条件的优化等。
7. 权限控制-------在数据库设计中,权限控制是非常重要的一部分。
我们需要根据业务需求,为不同的用户或角色设置不同的权限。
例如,某些用户只能查看自己的订单信息,而管理员可以查看所有用户的订单信息。
8. 性能优化-------最后,我们需要考虑数据库的性能优化。
第一章本章简要阐述了软件开发的本质,即实现问题空间的概念和处理逻辑到解空间的概念和处理逻辑之间的映射。
在此基础上,概括地介绍了实现这一映射的基本途径,即系统建模。
所谓系统建模,是指运用所掌握的知识,通过抽象,给出该系统的一个结构一系统模型。
因此,模型是一个抽象。
该抽象是在意图所确定的角度和抽象层次对物理系统的一个描述,描述其中的成分和成分之间所具有的特定语义的关系,还包括对该系统边界的描述。
在软件开发领域,系统模型分为两大类,一类称为概念模型,描述了系统是什么;另一类统称为软件模型,描述了实现概念模型的软件解决方案。
软件模型又可进一步分为设计模型、实现模型和部署模型等。
总之,正确认识软件开发的本质,认识建模的意义,了解模型概念以及模型分类,直接关系到对软件工程开发逻辑、开发途径有关知识的理解、掌握和正确应用。
正如章首语所言:“正确认识软件开发,是从事软件开发实践和软件工程项目管理的思想基础。
”第二章本章首先介绍了需求的定义,即“一个需求是一个‘要予构造’的陈述,描述了待开发产品(或项)功能上的能力、性能参数或者其他性质”,并指出了需求的5个必备的基本性质:必要的(Necessary),即该需求是用户所要求的;无歧义的(Unambiguous ),即该需求只能用一种方式解释;可测的(Testable),即该需求是可进行测试的;可跟踪的(Trace-able),即该需求可从一个开发阶段跟踪到另一个阶段;可测量的(Measurable ),即该需求是可测量的。
需求的5个基本性质可作为需求发现和评估的基础。
其次,为了更好地理解需求,介绍了需求的分类。
软件需求可以分为功能、性能、外部接口、设计约束和质量属性,并把性能、外部接口、设计约束和质量属性这4类需求统称为非功能需求。
除此之外,还给出了功能需求和非功能需求的基本关系。
然后,介绍了5种常用的需求发现技术:自悟(Introspection )、交谈(Individual in-terview )、观察(Observation )、小组会(Group session)和提炼( Extraction),并指出采用系统化方法,例如,结构化方法和面向对象方法,可使发现的需求基本满足以上5个性质。
概念模型逻辑模型概念模型和逻辑模型是软件开发过程中非常重要的两个概念。
它们旨在帮助开发者更好地理解问题,并在解决问题之前明确问题的本质。
本文将分步骤介绍概念模型和逻辑模型,以及它们在软件开发中的重要性。
第一步:什么是概念模型?概念模型是一种用于捕获特定领域内概念的一组概念结构。
它用来描述领域知识和为用户所理解和使用的领域术语。
概念模型可以帮助开发者更好地理解问题并了解相关知识领域。
此外,概念模型还可以帮助我们更好地与领域用户沟通,并确保开发出的产品能够满足用户需求。
第二步:概念模型的构建过程概念模型的构建过程通常包括以下几个阶段:1. 收集领域信息和需求在开始构建概念模型之前,我们需要先了解相关领域信息和需求。
通过与领域用户沟通,我们可以收集到关于领域的各种信息,例如:业务流程、主要参与者、相关术语以及相关系统所需的功能等。
2. 绘制概念图在了解领域信息和需求之后,我们可以开始绘制概念图。
概念图是概念模型的一部分,它用来描述领域中的各种概念以及它们之间的关系。
通过绘制概念图,我们可以发现领域中存在的模式和规律,并进一步理解领域知识。
3. 定义概念模型在绘制概念图的基础上,我们可以开始定义概念模型,即将概念图转换为形式化的模型。
概念模型通常以实体-关系图形式呈现,它描述了领域中各种实体以及它们之间的关系。
通过定义概念模型,我们可以更好地了解系统的需求,为逻辑模型的构建奠定基础。
第三步:什么是逻辑模型?逻辑模型是一个描述系统要求和业务规则的模型。
它描述了如何实现领域中的概念,包括数据类型、业务规则和处理逻辑等。
逻辑模型通常是基于概念模型进行设计的,并且是程序员和开发团队所需要的模型。
第四步:逻辑模型的构建过程逻辑模型的构建过程通常包括以下几个阶段:1. 定义数据结构在开始构建逻辑模型之前,我们需要确定系统所需的数据结构。
数据结构通常包括实体、属性和关系等。
通过定义数据结构,我们可以更好地理解系统所需的数据存储结构。
逻辑模型的步骤逻辑模型的步骤:一、问题定义在进行逻辑模型建立之前,首先需要明确问题的定义。
问题定义是指对研究或解决的问题进行准确定义和界定,明确问题的目标和范围。
在问题定义中,需要明确问题的关键要素和变量,以及它们之间的关系。
问题定义的准确性和清晰度对于后续建立逻辑模型具有重要意义。
二、变量识别在问题定义的基础上,需要识别与问题相关的变量。
变量是指在研究或解决问题过程中可能发生变化的要素。
通过识别变量,可以将问题抽象为多个要素之间的关系,从而更好地理解问题的本质。
变量可以是自变量和因变量,自变量是独立变量,它是影响其他变量的因素;因变量是依赖变量,它受自变量的影响而发生变化。
三、关系建立在变量识别的基础上,需要建立变量之间的关系。
关系是指变量之间的相互作用和影响。
通过建立关系,可以描述变量之间的依赖和影响关系,形成一个完整的逻辑模型。
关系可以是直接关系或间接关系,直接关系是指变量之间的直接影响;间接关系是指变量之间通过其他变量传递影响。
四、模型验证在建立逻辑模型之后,需要对模型进行验证。
模型验证是指通过数据和实证研究来验证逻辑模型的有效性和准确性。
通过对模型的验证,可以评估模型的拟合度和预测能力,检验模型是否符合实际情况。
模型验证可以通过实验、观察、调查等方式进行,以获得可靠的数据支持。
五、模型修正在进行模型验证之后,如果发现模型存在问题或不足,需要对模型进行修正。
模型修正是指根据验证结果对模型进行调整和改进,使模型更加准确和可靠。
修正可以包括添加或删除变量、调整变量之间的关系等。
通过模型修正,可以提高模型的预测能力和解释力,使其更好地适应实际问题。
六、模型应用在模型修正之后,可以将模型应用于实际问题的分析和解决中。
模型应用是指利用已建立和验证的模型对实际问题进行分析和预测。
通过模型应用,可以得出对问题的解释和预测,为决策提供科学依据。
模型应用可以通过计算、仿真、推理等方式进行,以获得对问题的深入理解和洞察。
第四章数据库设计4.1 原理数据库设计是指对于一个给定的应用环境,构造最优的数据库模式,建立数据库及其应用系统,使之能够有效地存储数据。
数据库设计是一个软件项目成功的基石,但很多从业人员都认为,数据库设计其实不那么重要,现实中的情景也相当雷同,开发人员的数量是数据库设计人员的数倍。
因为多数人使用数据库中的一部分,所以也会把数据库设计想的如此简单,其实不然,数据库设计是值得深入研究的,因为其完全决定了系统的优化程度。
完整的数据库设计一般包如下部分:1.需求分析;2.概念结构设计;3.逻辑结构设计;4.物理结构设计;5.验证阶段;6.运行与维护。
在讲解数据库设计之前,先大概的说说数据库系统设计的原则,其实,关于数据库设计的原则,版本居多,不同的人根据不同的场景不同的需求不同的系统去描述,可定会出现不一致,但万变不离其宗,所有数据库设计的原则无例外是为了实现数据库的最优,从这个宗旨出发我们自己探讨出了以下几条关系数据库设计的原则:1.明白自己的系统为OLTP系统还是OLAP系统不同的系统其侧重点是不一样的,OLTP系统最注重的是数据增删改查操作的效率,而OLAP系统注重的是分析处理,所以不同的系统数据库设计也不一样;2.降低对数据库功能的依赖功能的实现,一般要求通过程序来实现,而不是大量的依赖数据库。
3.严格遵从数据库三范式严格遵从数据库三范式,避免数据的冗余等问题产生;4.尽量保证记录的唯一标识存在;5.严格遵循概念模型到逻辑模型的转换规则;6.星型模型、雪花模型的合理运用。
4.1.1 概念结构设计早期的数据库设计,在需求分析阶段后,就直接进行逻辑结构设计,由于此时既要考虑现实世界信息的联系与特征,又要满足特定的数据库系统的约束要求,因而对于客观世界的描述受到一定的限制,同时,由于设计时要同时考虑多方面的问题,也使设计工作变得十分复杂。
1976年P.P.S.Chen提出在逻辑结构设计之前先设计一个概念模型,并提出了数据库设计的实体--联系方法(Entity--Relationship Approach)。
数据建模经典教程-逻辑数据模型逻辑数据模型的说明为了解决特定业务需求⽽形成的业务解决⽅案。
逻辑数据模型以业务需求为基础,忽略软件环境、精简环境等具体问题有关的模型实现的复杂性。
针对⼀个订单输⼊系统,前期已经完成概念数据模型(概念、业务规则、义务范围)。
在理解订单输⼊系统的需求之后,需要创建逻辑数据模型,其中包含需要交付给应⽤程序所使⽤的所有属性和业务规则。
例如,根据概念数据模型可以,⼀位客户(customer)可以订购1个或多个订单(order),⼆逻辑数据模型则需要关注诸如客户姓名、地址、订单号及订购商品等有关客户、订单的细节信息。
关系逻辑模型关系数据模型包括实体以及实体间的关系和属性,如下图:通过“规范化技术”构建关系数据模型需要保证每个属性都是单值,且提供完全的、唯⼀的依赖于主键的事实。
单值:⼀个属性只能包含⼀则信息完全:主键是唯⼀能标识实体实例得到最⼩的属性集合唯⼀:由主键决定的每⼀个属性只提供⼀个事实,即不存在隐藏的依赖。
维度逻辑模型创建维度逻辑模型维度逻辑模型的创建,主要考虑到两⽅⾯:量度计和维度量度计分类:聚集:聚集量度计中存储信息粒度层次⾼于事物粒度,主要服务于报表⼯具原⼦:包括业务中⽤到的最底层的细节数据,事物粒度累积:完成⼀次业务流程需要多长时间,如从开始申请⼀直到完成房屋抵押贷款所经历的时间将被记录在⼀张累计事实表中快照:记录实体⽣命周期中与特定步骤的时间信息与数仓中的周期快照表的定义不同:数仓的周期快照表以规律性的、可预见的时间间隔来记录事实,时间间隔如天、周、⽉等,订单⽇快照表、订单⽉快照表等周期快照表事实的粒度是每个时间段⼀条记录,通常⽐事物事实表的粒度要粗,是在事务型事实表上建⽴的聚集表。
维度分类固定维度:⼜称为0型渐变维度,如性别男或⼥退化维度:维度的属性被转移⾄事实表中多值维度:⽤于属性或字段存在多值的情况,但最好的模型是每个属性单值不齐整维度:在⼀个不齐整的维度表中,⾄少有⼀个成员的⽗成员在该维度表的直接上级维度表中确实收缩维度:略渐变维度(SCD Slowly Changing Dimension):SCD 1:仅存储当前维度成员的值,⽽忽略值的临时变化SCD 2:需要存储所有维度成员的历史数据SCD 3:仅需要记录维度成员的部分历史信息,如当前状态和最近状态或当前状态和原始状态SCD 6:表⽰复杂维度,该维度的历史可能存在多种变化。
建立逻辑回归模型的步骤逻辑回归是一种广泛应用于分类问题的统计学习方法,适用于解决二分类问题。
下面将介绍建立逻辑回归模型的步骤,以帮助读者更好地理解和应用这一模型。
1. 数据收集和整理在建立逻辑回归模型之前,首先需要收集相关的数据。
数据可以来自于实验观测、问卷调查、数据库等多种途径。
收集到的数据应包括自变量(特征变量)和因变量(分类结果),并进行整理和清洗,确保数据的准确性和完整性。
2. 数据探索和可视化对收集到的数据进行探索性分析,包括数据的统计描述、缺失值处理、异常值处理等。
同时,可以通过绘制直方图、散点图、箱线图等可视化手段,对数据的分布和相关性进行初步观察。
3. 特征选择和变换在构建逻辑回归模型之前,需要对自变量进行特征选择和变换。
特征选择可以使用相关性分析、卡方检验、信息增益等方法,选择与因变量相关性较高的特征。
同时,特征变换可以使用对数变换、标准化等方法,提高模型的稳定性和预测能力。
4. 模型拟合和评估选择合适的逻辑回归模型形式后,需要对模型进行拟合并评估。
拟合模型时,可以使用最大似然估计或牛顿法等优化算法,估计模型的参数值。
评估模型时,可以使用混淆矩阵、ROC曲线、精确率、召回率等指标,对模型的性能进行评价。
5. 模型优化和验证在拟合和评估模型的基础上,可以对模型进行进一步的优化和验证。
模型优化可以通过调整模型参数、引入正则化方法等手段,提高模型的泛化能力和稳定性。
模型验证可以通过交叉验证、留出法等方法,验证模型在新样本上的预测能力。
6. 模型应用和解释根据建立的逻辑回归模型,可以应用于实际问题的预测和解释。
通过对模型参数的解释,可以了解自变量对因变量的影响程度和方向,进而对分类结果进行解释和理解。
总结建立逻辑回归模型的步骤包括数据收集和整理、数据探索和可视化、特征选择和变换、模型拟合和评估、模型优化和验证、模型应用和解释。
通过按照这些步骤进行建模,可以提高模型的准确性和可解释性,为实际问题的分类提供有效的支持。
概念建模逻辑建模概念建模与逻辑建模是软件工程中的两个重要概念,它们分别用于描述系统的概念性和逻辑性方面。
本文将对它们进行详细介绍,并对它们之间的联系和区别进行分析与总结。
一、概念建模概念建模是描述系统的概念性方面,它主要用于规划系统的整体结构,明确系统中的概念、关系和属性等。
概念建模使用一种称为概念模型(conceptual model)的模型来描述系统,该模型通常采用面向对象的方式,将系统中的概念、关系和属性等表现为对象、关系和属性等元素,从而形成一个概念体系。
通常使用统一建模语言(UML)或实体关系模型(ERM)等工具来支持概念建模的实施。
概念建模的目的是确定系统的总体结构,明确系统中存在的概念及其之间的关系,提供系统开发过程中的一个明确的目标和指导思路。
概念建模的结果通常是一个概念模型,该模型是对系统中所有概念及其之间关系的一个完整描述。
二、逻辑建模逻辑建模是描述系统的逻辑性方面,它主要用于规划系统的具体实现,明确系统中的功能、流程和数据等。
逻辑建模使用一种称为逻辑模型(logical model)的模型来描述系统,该模型通常采用数据流图(DFD)或统一建模语言(UML)等工具来支持。
逻辑建模的目的是确定系统的具体实现方式,明确系统中的流程、功能及数据之间的关系,提供系统开发过程中的有效指导。
逻辑建模的结果通常是一个具体的系统设计方案,该方案明确了系统的所有实现细节,为其他开发空缺提供了一个明确的指南。
三、概念建模与逻辑建模的联系与区别概念建模和逻辑建模在系统开发过程中具有重要的联系与区别。
首先,它们都是对系统进行建模的方式,主要目的是帮助开发者在设计阶段更好地理解和规划系统,明确系统的总体结构和具体行为。
其次,概念建模与逻辑建模在实现方式上有所不同,概念建模强调总体结构和概念关系,逻辑建模强调具体实现和细节。
概念建模和逻辑建模的最大区别在于它们所关注的方面不同。
概念建模关注系统的总体结构、概念关系和属性等;而逻辑建模关注系统的功能、流程和数据等实现细节。