Diagram ER: Model diagramu relacji encji - Przykład DBMS

Co to jest diagram ER?

Diagram ER to skrót od Entity Relationship Diagram, znany również jako ERD to diagram przedstawiający relacje między zestawami jednostek przechowywanymi w bazie danych. Innymi słowy, diagramy ER pomagają wyjaśnić logiczną strukturę baz danych. Diagramy ER są tworzone w oparciu o trzy podstawowe pojęcia: encje, atrybuty i relacje.

Diagramy ER zawierają różne symbole, które używają prostokątów do reprezentowania jednostek, owali do definiowania atrybutów i kształtów rombu do przedstawiania relacji.

Na pierwszy rzut oka diagram ER wygląda bardzo podobnie do schematu blokowego. Jednak Diagram ER zawiera wiele wyspecjalizowanych symboli, a jego znaczenie sprawia, że ​​ten model jest wyjątkowy. Celem diagramu ER jest przedstawienie infrastruktury struktury encji.

Co to jest model ER?

ER Model oznacza Entity Relationship Model to koncepcyjny diagram modelu danych wysokiego poziomu. Model ER pomaga systematycznie analizować wymagania dotyczące danych w celu stworzenia dobrze zaprojektowanej bazy danych. Model ER reprezentuje byty ze świata rzeczywistego i relacje między nimi. Tworzenie modelu ER w DBMS jest uważane za najlepszą praktykę przed wdrożeniem bazy danych.

Modelowanie ER pomaga w systematycznej analizie wymagań dotyczących danych w celu stworzenia dobrze zaprojektowanej bazy danych. Dlatego za najlepszą praktykę uważa się ukończenie modelowania ER przed wdrożeniem bazy danych.

W tym samouczku dotyczącym diagramu relacji encji nauczysz się:

• Co to jest diagram ER?
• Co to jest model ER?
• Historia modeli ER
• Dlaczego warto korzystać z diagramów ER?
• Fakty na temat modelu diagramu ER
• Symbole i notacje na diagramach ER
• Składniki diagramu ER
• Związek
• Słabe podmioty
• Atrybuty
• Kardynalność
• Jak utworzyć diagram ER (ERD)
• Najlepsze praktyki tworzenia skutecznych diagramów ER

Historia modeli ER

Diagramy ER to wizualne narzędzie pomocne w przedstawieniu modelu ER. Zaproponował Peter Chen w 1971 r., Aby stworzyć jednolitą konwencję, która może być używana do relacyjnych baz danych i sieci. Zamierzał wykorzystać model ER jako koncepcyjne podejście do modelowania.

Dlaczego warto korzystać z diagramów ER?

Oto główne powody korzystania z diagramu ER

• Pomaga zdefiniować terminy związane z modelowaniem relacji encji
• Zapewnij podgląd tego, jak wszystkie tabele powinny się łączyć, jakie pola będą znajdować się w każdej tabeli
• Pomaga opisać byty, atrybuty, relacje
• Diagramy ER można przetłumaczyć na tabele relacyjne, co pozwala na szybkie tworzenie baz danych
• Diagramy ER mogą być używane przez projektantów baz danych jako plan implementacji danych w określonych aplikacjach
• Projektant bazy danych zyskuje lepsze zrozumienie informacji, które mają być zawarte w bazie danych za pomocą diagramu ERP
• Diagram ERD umożliwia komunikację z logiczną strukturą bazy danych użytkownikom

Fakty na temat modelu diagramu ER

Teraz w tym samouczku dotyczącym diagramów ERD, sprawdźmy kilka interesujących faktów na temat modelu diagramu ER:

• Model ER umożliwia rysowanie projektu bazy danych
• Jest to łatwe w użyciu narzędzie graficzne do modelowania danych
• Szeroko stosowany w projektowaniu baz danych
• Jest to graficzna reprezentacja logicznej struktury bazy danych
• Pomaga zidentyfikować jednostki, które istnieją w systemie i relacje między tymi jednostkami

Symbole i notacje na diagramach ER

Symbole i zapisy diagramów relacji encji zawiera głównie trzy podstawowe symbole, którymi są prostokąt, owal i romb, które reprezentują relacje między elementami, bytami i atrybutami. Istnieje kilka elementów podrzędnych opartych na głównych elementach diagramu ERD. Diagram ER to wizualna reprezentacja danych, która opisuje, w jaki sposób dane są powiązane ze sobą za pomocą różnych symboli i notacji ERD.

Poniżej przedstawiono główne komponenty i ich symbole na diagramach ER:

• Prostokąty: ten symbol diagramu relacji encji reprezentuje typy jednostek
• Elipsy: symbole reprezentują atrybuty
• Diamenty: ten symbol reprezentuje typy relacji
• Linie: łączy atrybuty z typami jednostek i typami jednostek z innymi typami relacji
• Klucz podstawowy: atrybuty są podkreślone
• Podwójne wielokropki : reprezentują atrybuty wielowartościowe

Składniki diagramu ER

Model ten opiera się na trzech podstawowych koncepcjach:

• Podmioty
• Atrybuty
• Relacje

Przykłady diagramów ER

Na przykład w bazie danych Uniwersytetu możemy mieć jednostki dla studentów, kursów i wykładowców. Jednostka studenta może mieć atrybuty, takie jak Rollno, Name i DeptID. Mogą mieć relacje z kursami i wykładowcami.

CZYM JEST JEDNOSTKA?

Rzeczy ze świata rzeczywistego, żyjące lub nieożywione, które są łatwo rozpoznawalne i nierozpoznawalne. To wszystko w przedsiębiorstwie, które ma być reprezentowane w naszej bazie danych. Może to być rzecz fizyczna lub po prostu fakt dotyczący przedsiębiorstwa lub wydarzenie, które ma miejsce w prawdziwym świecie.

Podmiotem może być miejsce, osoba, przedmiot, zdarzenie lub pojęcie, które przechowuje dane w bazie danych. Cechy jednostek muszą mieć atrybut i unikalny klucz. Każda jednostka składa się z pewnych „atrybutów”, które ją reprezentują.

Przykłady podmiotów:

• Osoba: pracownik, student, pacjent
• Miejsce: Sklep, Budynek
• Przedmiot: maszyna, produkt i samochód
• Wydarzenie: sprzedaż, rejestracja, odnowienie
• Koncepcja: konto, kurs

Notacja jednostki

Zestaw jednostek:

Student

Zestaw encji to grupa podmiotów podobnego rodzaju. Może zawierać jednostki, których atrybut ma podobne wartości. Jednostki są reprezentowane przez ich właściwości, zwane również atrybutami. Wszystkie atrybuty mają swoje oddzielne wartości. Na przykład jednostka studencka może mieć jako atrybuty imię i nazwisko, wiek, klasę.

Przykład jednostek:

Uniwersytet może mieć kilka wydziałów. Wszystkie te wydziały zatrudniają różnych wykładowców i oferują kilka programów.

Niektóre kursy składają się na każdy program. Studenci rejestrują się w określonym programie i zapisują na różne kursy. Do każdego kursu uczęszcza wykładowca z danego wydziału, a każdy wykładowca prowadzi zajęcia z inną grupą studentów.

Związek

Relacja to nic innego jak skojarzenie między dwoma lub więcej podmiotami. Np. Tom pracuje na wydziale chemii.

Podmioty biorą udział w relacjach. Często możemy zidentyfikować związki z czasownikami lub frazami czasownikowymi.

Na przykład:

• Uczestniczysz w tym wykładzie
• Prowadzę wykład
• Po prostu byty loke, możemy klasyfikować relacje według typów relacji:
• Student uczestniczy w wykładzie
• Wykładowca prowadzi wykład.

Słabe podmioty

Słaba jednostka to typ jednostki, która nie ma swojego kluczowego atrybutu. Można go jednoznacznie zidentyfikować, biorąc pod uwagę klucz podstawowy innej jednostki. W tym celu słabe zbiory podmiotów muszą mieć udział.

W powyższych przykładach diagramów ER „Trans No” jest dyskryminatorem w grupie transakcji w bankomacie.

Dowiedzmy się więcej o słabej jednostce, porównując ją z silną jednostką

Zestaw silnych jednostek	Zestaw słabych jednostek
Silny zestaw jednostek zawsze ma klucz podstawowy.	Nie ma wystarczających atrybutów, aby zbudować klucz podstawowy.
Jest reprezentowany przez symbol prostokąta.	Jest reprezentowany przez symbol podwójnego prostokąta.
Zawiera klucz podstawowy reprezentowany przez symbol podkreślenia.	Zawiera klucz częściowy, który jest reprezentowany przez przerywany symbol podkreślenia.
Członek silnego zestawu jednostek nazywany jest dominującym zestawem jednostek.	Członek słabego zestawu jednostek nazywany zestawem jednostek podrzędnych.
Klucz podstawowy jest jednym z jego atrybutów, który pomaga zidentyfikować jego członka.	W słabym zestawie jednostek jest to kombinacja klucza podstawowego i częściowego klucza silnego zestawu jednostek.
Na diagramie ER związek między dwoma silnymi zestawami bytów pokazany za pomocą symbolu rombu.	Związek między jednym silnym a słabym zestawem bytów pokazany za pomocą symbolu podwójnego rombu.
Linia łącząca silną jednostkę z relacją jest pojedyncza.	Linia łącząca słaby zestaw obiektów do identyfikacji relacji jest podwójna.

Atrybuty

Jest to właściwość jednowartościowa typu jednostki lub typu relacji.

Na przykład wykład może mieć atrybuty: czas, datę, czas trwania, miejsce itp.

Atrybut w przykładach diagramów ER jest reprezentowany przez elipsę

Rodzaje atrybutów	Opis
Prosty atrybut	Prostych atrybutów nie da się już dalej dzielić. Na przykład numer kontaktowy ucznia. Nazywa się to również wartością atomową.
Atrybut złożony	Istnieje możliwość rozbicia atrybutu złożonego. Na przykład pełne imię i nazwisko ucznia można dalej podzielić na imię, drugie imię i nazwisko.
Pochodny atrybut	Ten typ atrybutu nie występuje w fizycznej bazie danych. Jednak ich wartości pochodzą z innych atrybutów obecnych w bazie danych. Na przykład wiek nie powinien być zapisywany bezpośrednio. Zamiast tego powinna pochodzić z daty urodzenia tego pracownika.
Atrybut wielowartościowy	Atrybuty wielowartościowe mogą mieć więcej niż jedną wartość. Na przykład uczeń może mieć więcej niż jeden numer telefonu komórkowego, adres e-mail itp.

Kardynalność

Definiuje atrybuty liczbowe relacji między dwoma jednostkami lub zestawami jednostek.

Różne rodzaje relacji kardynalnych to:

• Relacje jeden do jednego
• Relacje jeden do wielu
• Relacje maj do jednego
• Relacje wiele do wielu

1. jeden do jednego:

Jedna jednostka ze zbioru jednostek X może być powiązana z co najwyżej jedną jednostką ze zbioru jednostek Y i odwrotnie.

Przykład: jeden student może zarejestrować się na wiele kursów. Jednak wszystkie te kursy mają jedną linijkę do tego jednego ucznia.

2. jeden do wielu:

Jedna jednostka z zestawu jednostek X może być powiązana z wieloma jednostkami ze zbioru jednostek Y, ale jednostka ze zbioru jednostek Y może być powiązana z co najmniej jedną jednostką.

Na przykład jedna klasa składa się z wielu uczniów.

3. Wiele do jednego

Więcej niż jeden obiekt ze zbioru elementów X może być powiązany z co najwyżej jednym obiektem ze zbioru elementów Y. Jednakże podmiot ze zbioru podmiotów Y może, ale nie musi, być powiązany z więcej niż jednym podmiotem ze zbioru elementów X.

Na przykład wielu uczniów należy do tej samej klasy.

4. Wiele do wielu:

Jedna jednostka z X może być powiązana z więcej niż jedną jednostką z Y i odwrotnie.

Na przykład Studenci jako grupa są powiązani z wieloma członkami wydziału, a członkowie wydziału mogą być powiązani z wieloma studentami.

Jak utworzyć diagram relacji encji (ERD)

Teraz w tym samouczku dotyczącym diagramów ERD nauczymy się, jak utworzyć diagram ER. Poniżej przedstawiono kroki tworzenia diagramu ER:

Przeanalizujmy je na przykładzie diagramu relacji encji:

In a university, a Student enrolls in Courses. A student must be assigned to at least one or more Courses. Each course is taught by a single Professor. To maintain instruction quality, a Professor can deliver only one course

Krok 1) Identyfikacja podmiotu

Mamy trzy podmioty

• Student
• Kierunek
• Profesor

Krok 2) Identyfikacja związku

Mamy następujące dwie zależności

• Studentowi przydzielany jest kurs
• Profesor prowadzi kurs

Krok 3) Identyfikacja liczności

Dla nich stwierdzenie problemu wiemy, że

• Studentowi można przypisać wiele kursów
• Profesor może prowadzić tylko jeden kurs

Krok 4) Zidentyfikuj atrybuty

Musisz przestudiować pliki, formularze, raporty, dane aktualnie utrzymywane przez organizację, aby zidentyfikować atrybuty. Możesz także przeprowadzić wywiady z różnymi interesariuszami, aby zidentyfikować podmioty. Na początku ważne jest, aby zidentyfikować atrybuty bez mapowania ich na konkretną jednostkę.

Kiedy już masz listę atrybutów, musisz zmapować je na zidentyfikowane encje. Upewnij się, że atrybut ma być sparowany z dokładnie jedną jednostką. Jeśli uważasz, że atrybut powinien należeć do więcej niż jednej jednostki, użyj modyfikatora, aby uczynić go unikalnym.

Po zakończeniu mapowania zidentyfikuj podstawowe klucze. Jeśli unikatowy klucz nie jest łatwo dostępny, utwórz go.

Jednostka	Klucz podstawowy	Atrybut
Student	Legitymacja studencka	StudentName
Profesor	Numer identyfikacyjny pracownika	Nazwisko profesora
Kierunek	Identyfikator kursu	Nazwa kursu

W przypadku jednostki kursu atrybutami mogą być czas trwania, kredyty, przypisania itp. Dla ułatwienia rozważaliśmy tylko jeden atrybut.

Krok 5) Utwórz diagram ERD

Bardziej nowoczesna reprezentacja przykładu diagramu relacji encji

Najlepsze praktyki tworzenia skutecznych diagramów ER

Oto kilka najlepszych praktyk lub przykładów tworzenia skutecznych diagramów ER.

• Wyeliminuj zbędne jednostki lub relacje
• Musisz upewnić się, że wszystkie twoje byty i relacje są odpowiednio oznaczone
• Istnieją różne ważne podejścia do diagramu ER. Musisz upewnić się, że diagram ER obsługuje wszystkie dane, które chcesz przechowywać
• Należy upewnić się, że każda jednostka pojawia się tylko raz na diagramie ER
• Nazwij każdą relację, jednostkę i atrybut, które są reprezentowane na diagramie
• Nigdy nie łącz ze sobą związków
• Do podkreślenia ważnych części diagramu ER należy używać kolorów

Podsumowanie

• Model ER w DBMS oznacza model Entity-Relationship
• Model ER jest diagramem modelu danych wysokiego poziomu
• Diagramy ER to wizualne narzędzie pomocne w przedstawieniu modelu ER
• Diagramy ER w DBMS to plan bazy danych
• Diagram relacji encji DBMS wyświetla relacje zestawu jednostek przechowywanego w bazie danych
• Diagramy ER pomagają definiować terminy związane z modelowaniem relacji encji
• Model ER w DBMS opiera się na trzech podstawowych pojęciach: encje, atrybuty i relacje
• Podmiotem może być miejsce, osoba, obiekt, zdarzenie lub pojęcie, które przechowuje dane w bazie danych (DBMS)
• Relacja to nic innego jak skojarzenie między dwoma lub więcej podmiotami
• Słaba jednostka to typ jednostki, która nie ma swojego kluczowego atrybutu
• Jest to właściwość jednowartościowa typu jednostki lub typu relacji
• Pomaga zdefiniować atrybuty liczbowe relacji między dwoma jednostkami lub zestawami jednostek
• ER-Diagram DBMS to wizualna reprezentacja danych, która opisuje, w jaki sposób dane są ze sobą powiązane
• Rysując diagramy ER w DBMS, musisz upewnić się, że wszystkie twoje encje i relacje są odpowiednio oznaczone.