3.5 数据建模概念

如果软件需求包括建立和扩展需求，或者具有数据库接口，或者必须构建和操作复杂的数据结构，软件团队可以选择建立一个数据模型作为需求建模的一部分。软件工程师需要定义在系统内处理的所有数据对象，数据对象之间的关联，以及其他与此相关的信息。实体关系图（ERD）描述了这些问题并提供在一个应用项目中输入、存储、转换和产生的所有数据对象。

3.5.1 数据对象

数据对象是必须由软件理解的复合信息表示。所谓复合信息，是指具有若干不同的特征或属性的事物。因此，“宽度”（单个的值）不是有效的数据对象，但是“维度”（包括宽度、高度和深度）可以被定义为一个对象。

数据对象可能是外部实体（如产生或使用信息的任何东西）、事物（如报告或显示）、偶发事件（如电话呼叫）或事件（如警报）、角色（如销售人员）、组织单位（如财务部）、地点（如仓库）或结构（如文件）。例如，一个人或一部车可以被认为是数据对象，在某种意义上它们可以用一组属性来定义。数据对象描述包括了数据对象及其所有属性。

数据对象只封装数据（没有对数据的操作），因此，数据可以表示为如图3-11所示的一张表，表头反映了对象的属性。在这个例子中，汽车是通过生产商（Make）、车型（Model）、标识号（ID#）、车体类型（Body type）、颜色（Color）和车主（Owner）定义的。该表的主体表示了数据对象的特定实例。例如，Chevy Corvette牌的车是数据对象“汽车”的一个实例。

图3-11 数据对象的表格表示

3.5.2 数据属性

数据属性定义了数据对象的性质，可以用来：①为数据对象的实例命名；②描述这个实例；③建立对另一个表中的另一个实例的引用。另外，必须把一个或多个属性定义为标识符。也就是说，当要找到数据对象的一个实例时，标识符属性成为一个“键”。在某些情况下，标识符的值是唯一的，但不是必需的。在数据对象“汽车”的例子中，标识号是一个合理的标识符。

通过对问题环境的理解，可以恰当地确定特定数据对象的一组属性。“汽车”的属性可以用于汽车运输部门的应用系统，而汽车制造公司需要制造中的控制软件。在后一种情况下，“汽车”的属性可能也包括标识号、车体类型和颜色，但为了使汽车在制造的控制环境下成为一个有用的对象，必须增加许多其他属性（如内部代码、驱动系统类型、车内包装设计师和传动类型等）。

3.5.3 关系

数据对象可以以多种方式与另一个数据对象连接。考虑一下两个数据对象：person和car。这些对象可以使用如图3-12a所示的简单标记表示。在person和car之间可以建立联系，因为这两个对象之间是相关的。必须理解在将要构建的软件环境中人（在这里是指车主）和车的角色。可以用一组“对象/关系对”来定义相互的关系，例如：拥有车的人和汽车投保人。关系“拥有”和“驾车投保”定义了person和car之间的相关连接。图3-12b以图形方式说明了这些对象/关系对，图中标注的箭头提供了关联方向信息，它通常可以减少歧义或误解。

图3-12 数据对象之间的关联关系

a）数据对象之间的基本连接 b）数据对象之间的关系