МОДЕЛЬ СУЩНОСТИ ОТНОШЕНИЙ: ИСТОРИЯ, ЭЛЕМЕНТЫ, ПРИМЕРЫ - ТЕХНОЛОГИЯ - 2024

Модель сущности отношений (ER-модель) - это дизайн логической структуры базы данных, которая затем может быть реализована как реальная база данных. Основные компоненты модели ER - это набор сущностей и отношений.

Модель сущности-отношения описывает взаимосвязанные вещи, представляющие интерес в конкретной области знаний. В разработке программного обеспечения ER-модель обычно используется для включения вещей, которые необходимо помнить компании для выполнения бизнес-процессов.

Источник: pixabay.com

Обычно это результат систематического анализа для определения и представления того, что важно для процессов в какой-либо области бизнеса. Он только графически представляет дизайн бизнес-данных без определения процессов.

Следовательно, это простой в использовании графический инструмент для моделирования данных, широко используемый при проектировании баз данных, который помогает идентифицировать сущности, существующие в системе, и отношения между этими сущностями.

Как правило, он рисуется с помощью блоков (сущностей), которые соединены линиями (отношениями), выражающими зависимости и ассоциации между этими сущностями.

Диаграммы и базы данных

Модель сущности отношений обычно реализуется в виде базы данных. В простой реализации реляционной базы данных каждая строка в таблице представляет собой экземпляр объекта, а каждый столбец представляет собой атрибут.

Сущности характеризуются не только отношениями, но и дополнительными свойствами, называемыми атрибутами, которые содержат идентификаторы, называемые «первичными ключами».

Диаграммы, представленные для представления сущностей и отношений, а также атрибутов, можно назвать диаграммами сущность-взаимосвязь (диаграммами ER), а не моделями сущностей-взаимосвязей.

Поэтому структура базы данных описывается с помощью диаграммы взаимосвязей сущностей.

Следовательно, модель ER становится абстрактной моделью данных, которая определяет информационную структуру, которая может быть реализована в базе данных, обычно реляционной.

история

Моделирование данных вошло в моду в 1970-х годах из-за необходимости правильно моделировать базы данных или даже реальные бизнес-процессы.

Питер Чен популяризировал модель «сущность-отношения» в своей знаменитой статье 1976 года «Модель сущность-взаимосвязь - к единому представлению данных».

Было предложено создать стандартное соглашение, которое можно было бы использовать для реляционных баз данных. Его цель состояла в том, чтобы использовать модель ER как концептуальный подход к моделированию.

Питер Чен заявил в своей статье: «Модель« сущность-связь »принимает более естественный взгляд на реальный мир, который состоит из сущностей и отношений. Он включает в себя важную семантическую информацию о реальном мире ».

Помимо проектирования баз данных, ER-модель Чена также хорошо подходит для систем и приложений информационного моделирования. Унифицированный язык моделирования (UML) во многом унаследован от модели сущность-связь.

Другие пионеры

В прошлом году А.П. Браун опубликовал статью под названием «Моделирование системы реального мира и создание схемы для ее представления» в публикации Международной федерации обработки информации.

В то время как статья Брауна была актуальной, статья Чена была еще более актуальной, особенно потому, что она сосредоточилась на терминах «сущность» и «отношения». Обычно это считается началом современной практики моделирования данных.

Диаграммы Бахмана, форма моделирования данных, также заслуживают упоминания.

Статья Чарльза Бахмана 1969 года для публикации базы данных представила концепцию «сущностей» базы данных и была одной из первых диаграмм структуры данных, позже получивших название диаграммы Бахмана. Это очень повлияло на Питера Чена.

Философское выравнивание

Чен соответствовал философским и теоретическим традициям со времен древнегреческих философов Сократа, Платона и Аристотеля (428 г. до н.э.) до современной эпистемологии, семиотики и логики Пирса, Фреге и Рассела.

Сам Платон связывает знание с постижением неизменных форм. Согласно Сократу, формы - это архетипы или абстрактные представления многих типов вещей и свойств, а также их отношения друг к другу.

Элементы и символы

Диаграмма отношений сущностей показывает отношения набора сущностей, хранящихся в базе данных. То есть ER-диаграммы помогают объяснить логическую структуру баз данных.

Пример: конкретная песня - это объект, а набор всех песен в базе данных - это набор объектов.

-Схемы взаимоотношений сущностей

На первый взгляд, ER-диаграмма очень похожа на блок-схему. Однако диаграмма ER включает в себя множество специализированных символов, и их значения делают эту модель уникальной.

На следующей диаграмме показаны две сущности, Студент и Школа, и их отношения. Отношения между учеником и школой - многие к одному, поскольку в школе может быть много учеников, но ученик не может учиться в нескольких школах одновременно.

Сущность Student имеет такие атрибуты, как идентификация (Est_Id), имя (Est_Nombre) и адрес (Est_Address). Сущность School имеет такие атрибуты, как идентификатор (Col_Id) и имя (Col_Nombre).

символика

- Прямоугольник: представляет набор объектов.

- Эллипс: представляет атрибуты.

- Ромб: представляет набор отношений.

- Строки: связывайте атрибуты с наборами сущностей, а наборы сущностей с наборами отношений.

- Двойной эллипс: многозначные атрибуты.

- Прерывистый эллипс: производные атрибуты.

- Двойной прямоугольник: наборы слабых сущностей.

-элементов

сущность

Сущность - это нечто в реальном мире, которое легко узнать. Все, что есть в компании, будет представлено в базе данных. Это может быть что-то физическое или просто факт или событие, происходящее в реальном мире.

Это может быть место, человек, объект, событие или концепция, которые хранят данные в базе данных. Характеристика сущностей состоит в том, что они должны иметь атрибут в качестве уникального ключа. Каждая сущность состоит из некоторых атрибутов, которые представляют эту сущность.

Сущности можно рассматривать как существительные. Примеры: компьютер, сотрудник, песня, математическая теорема и т. Д.

Слабая сущность

Слабая сущность - это сущность, которая не может быть однозначно идентифицирована своими собственными атрибутами и основана на связи с другой сущностью.

Например, банковский счет не может быть однозначно идентифицирован, если неизвестен банк, которому он принадлежит. Следовательно, банковский счет - это слабое звено.

Атрибут

Атрибут описывает свойство объекта. На диаграмме ER он представлен овальной формой. Есть четыре типа атрибутов:

Ключевой атрибут

Это атрибут, который может однозначно идентифицировать сущность из набора сущностей. Например, идентификационный номер студента может однозначно идентифицировать студента из группы студентов.

Ключевой атрибут представлен эллипсом, как и другие атрибуты. Однако текст ключевого атрибута подчеркнут.

Многозначный атрибут

Это атрибут, который может содержать несколько значений. На диаграмме ER он представлен двойными эллипсами.

Например, у человека может быть несколько номеров телефона, поэтому атрибут номера телефона имеет несколько значений.

Производный атрибут

Это тот, значение которого является динамическим и является производным от другого атрибута. Он представлен прерывистым эллипсом на диаграмме ER.

Например, возраст человека является производным атрибутом, поскольку он изменяется со временем и может быть получен из другого атрибута: даты рождения.

отношения

Связь показывает, как сущности связаны друг с другом. Их можно рассматривать как глаголы, соединяющие два или более существительных. Он представлен ромбовидной формой на диаграмме ER.

Примеры: отношения между отделом и сотрудником, между компьютером и компанией, отношения между теоремой и математиком, между артистом и песней и т. Д.

мощность

Количество элементов определяет, сколько экземпляров одной сущности связано с одним экземпляром другой сущности. Ординальность также тесно связана с количеством элементов.

В то время как количество элементов определяет возникновение отношения, порядковый номер описывает отношения как обязательные или необязательные. Для этого используются следующие символы:

Другими словами, количество элементов определяет максимальное количество отношений, а порядковый номер определяет абсолютное минимальное количество отношений. В этом смысле есть четыре типа отношений:

Один на один отношения

Это когда один экземпляр объекта связан с одним экземпляром другого объекта.

Например, у человека есть только один паспорт, и только один паспорт выдается одному человеку.

Отношения один ко многим

Это когда экземпляр объекта связан с более чем одним экземпляром другого объекта.

Например, клиент может разместить много заказов, но многие клиенты не могут разместить заказ.

Отношения многие к одному

Это когда более одного экземпляра объекта связаны с одним экземпляром другого объекта.

Например, многие студенты могут учиться только в одном университете, но один студент не может учиться во многих университетах одновременно.

Отношения многие ко многим

Это когда более одного экземпляра объекта связаны с более чем одним экземпляром другого объекта.

Например, студенту можно назначить множество проектов, а один проект - многим студентам.

Как сделать модель сущности отношения?

При документировании системы или процесса наблюдение за системой разными способами улучшает понимание этой системы.

Диаграммы сущностей-отношений обычно используются для отображения содержимого базы данных. Они помогают визуализировать, как данные связаны в общем виде, и особенно полезны для построения реляционной базы данных.

Вот шаги, необходимые для построения модели сущности отношений:

Определить сущности

Первым шагом в создании диаграммы отношений сущностей является определение всех сущностей, которые будут использоваться. Сущность - это не что иное, как прямоугольник с описанием того, о чем система хранит информацию.

Для каждой сущности, которую вы можете придумать, следует нарисовать прямоугольник. В качестве примера можно привести следующие три объекта:

Определить отношения

Смотрятся два объекта, если они связаны друг с другом, проводится непрерывная линия, соединяющая два объекта.

Чтобы описать взаимосвязь объектов, на только что добавленной линии между двумя объектами нарисован ромб.

Краткое описание того, как они связаны между собой, должно быть написано на алмазе. Следуя примеру, мы имеем следующее:

Определите мощности

В рассматриваемом примере известно, что студента можно назначить на несколько курсов, а учитель может вести только один курс. Поэтому диаграмма выглядит так:

Определить атрибуты

Файлы, формы, отчеты и данные, которые организация в настоящее время поддерживает, должны быть изучены для определения атрибутов. Также можно проводить интервью с несколькими заинтересованными сторонами для выявления субъектов. Первоначально важно идентифицировать атрибуты, не назначая их определенной сущности.

Если у вас есть список атрибутов, они должны быть назначены идентифицированным объектам. Убедитесь, что атрибут соответствует ровно одному объекту. Если предполагается, что атрибут принадлежит более чем одному объекту, необходимо использовать модификатор, чтобы сделать его уникальным.

После того, как назначение выполнено, идентифицируются первичные ключи. Если уникальный ключ недоступен, его необходимо создать.

В целях упрощения примера для каждой сущности показан только один атрибут в дополнение к ключу. Однако можно было идентифицировать и другие атрибуты. Первичные ключи можно отличить от других атрибутов, потому что они подчеркнуты.

Заполните схему

Продолжайте соединять объекты линиями и добавлять ромбы для описания каждой связи, пока не будут описаны все связи.

Некоторые объекты могут не быть связаны с другими объектами. С другой стороны, другие сущности могут иметь несколько отношений. Более современное представление ER-диаграммы выглядит следующим образом:

Советы по созданию эффективных диаграмм ER

- Убедитесь, что каждый объект появляется на диаграмме только один раз.

- На диаграмме каждому объекту, взаимосвязи и атрибуту необходимо дать имя.

- Необходимо тщательно изучить отношения между объектами. Они действительно нужны? Нужно ли определить какие-то отношения? Любые избыточные отношения должны быть устранены. Отношения не связаны друг с другом.

- Желательно использовать цвета, чтобы выделить важные части диаграммы.

Примеры

Схема базы данных

Есть две причины для создания диаграммы сущностей отношений для базы данных: вы разрабатываете новую модель или вам нужно задокументировать существующую структуру.

Если у вас есть существующая база данных, которую необходимо документировать, создайте диаграмму отношений сущностей, используя данные непосредственно из базы данных:

Модель продажи через Интернет

Вот пример модели отношений сущностей для продаж через Интернет с использованием диаграммы взаимосвязей сущностей:

Ссылки

1. Википедия, бесплатная энциклопедия (2019). Сущность - модель отношений. Взято с: en.wikipedia.org.
2. Smartdraw (2019). Диаграмма отношений сущностей. Взято с: smartdraw.com.
3. Чайтанья Сингх (2019). Диаграмма отношений сущностей - диаграмма ER в СУБД. Книга для начинающих. Взято с: beginnersbook.com.
4. Guru99 (2019). Учебник по диаграмме ER в СУБД (с примером). Взято с: guru99.com.
5. Визуальная парадигма (2019). Что такое диаграмма отношений сущностей (ERD)? Взято с сайта visual-paradigm.com.
6. Датаверсити (2019). Краткая история ER-диаграммы и информационного моделирования. Взято с: dataversity.net.
7. Адриенн Ватт (2019). Глава 8 Модель данных отношений сущностей. Открытый текст BC. Взято с сайта: opentextbc.ca.