Для чего нужна диаграмма сущность связь

Нотации модели сущность-связь (ER диаграммы)

Модель сущность-связь (Entity-Relationship, ER) применяется для моделирование предметной области (разработки словаря системы) и логической структуры базы данных.

В этой статье вас никто не будет пытаться убедить что предметную область надо моделировать, а базу данных — проектировать. Вы не научитесь проектировать БД, проектирование — большая и сложная тема для других статей. Не будет тут никаких открытий и откровений.

Цель статьи — помочь в ситуации, когда по каким-то причинам вам нужно построить ER-диаграмму, но вы не знаете как это правильно сделать.

ER-модель описывает сущности и отношения между ними с использованием графической нотации. Сущности содержат атрибуты (свойства). Например, если вы разрабатываете систему для спортивных клубов — то:

Проблемы с разработкой ER-модели возникают потому что:

1 Основные возможности. Нотация Чена

В качестве единственного примера этой нотации рассмотрим ER-диаграмму базы кинотеатра из соседней статьи [Chen_model]. Кстати, в статье описан процесс проектирования структуры БД.

Ключевые поля на диаграмме помещаются в верхнюю секцию прямоугольника, видно что у Билета используется составной ключ. Кроме того, эта нотация позволяет описать типы полей (у Чена только названия).

3 Нотация диаграммы классов UML

Нотация Мартина во многом похожа на нотацию диаграммы классов UML, ознакомиться с которой можно в статье [UML_class]. Однако, ее применение для моделирования предметной области и структуры БД имеет ряд особенностей:

Диаграмма классов активно используется при объектно-ориентированном проектировании и для ее построения существует множество инструментов. Это очень удобно если вы при изучении программирования уже успели познакомиться с нотацией диаграммой классов. В качестве ER-модели эта ноация исопльзуется, например, в инструментах серии Rational от IBM. Самое главное отличие этой нотации от предыдущих — на нее существует международный стандарт [UML_ISO_1, UML_ISO_2]. Дополнительно рекомендую прочитать статью [ER_Krivishein], так как мной были упущены некоторые аспекты — например, особенности использования агрегации и наследования на этих диаграммах (лично я считаю, что в 99% случаев они будут лишними).

4 Нотация IDEF1X

Существует масса других нотаций, которые от описанных выше отличаются системой обозначений и лишь в редких случаях вносят какие-либо новые возможности. Рассматривать их нет никакого смысла. Однако, нельзя не упомянуть про IDEF1X так как на него существует международный стандарт [IDEF1X_ISO]. Очень хороший материал по использованию этого стандарта приведен в [Anisimov_IDEF1X].

Из неприятного, в стандарте IDEF1X исопльзуются символы и типы связей, не поддерживаемые многими инструментальными средствами. Инструмент ERwin Data Modeler целиком и полностью посвящен моделированию БД с исопльзованием IDEF1X. При этом ERwin работает только под Windows и имеет проприетарную лицензию.

На мой взгляд, наиболее удобные инструментальные средства используют нотации Мартина или UML. Я рекомендую выбирать для работки модели одну из этих двух нотаций исходя из того, насколько вам важна стандартизация — на UML есть стандарт, а на нотацию Мартина нет.

Источник

Учимся проектированию Entity Relationship — диаграмм

Здравствуйте. Данная статья посвящена одной из самых популярных, а также и многим знакомой, модели проектирования — ER(Entity Relationship), которая была предложена учёным, в области информатики — Питером Ченом, в 1976 году.

По ходу статьи простым языком на простых примерах из жизни — мы с Вами разработаем разные варианты диаграммы, которые будут зависеть от их типа связи. Начнём!

Объектно Ориентированное Проектирование

Быстрый старт

Главный плюс модели проектирования Entity Relationship — это то, что она универсальна. Вы можете проектировать БД(Базы данных), работу какой-либо программы, принципы взаимодействия и др.

Что нужно знать на старте изучения?

— Нужно знать на старте то, что основная работа проводится над взаимоотношением сущности и связи. Для более легкого восприятия, стоит запомнить, что сущность — существительное, которое находится в прямоугольнике, а связь — глагол, который находится в ромбе. Приведём пример:

Думаю, Вы поняли, что к чему. Наш Программист учит Python. Вроде, всё логично. Но вот, только, что это за единички в примере?

— Это показатель типа связи! В данном примере используется вид связи — Один к одному:

К видам связи мы ещё вернёмся, но чуть позже, а сейчас нужно разобрать ещё одно НО:
— Диаграмма должна читаться в обе стороны. Если прочесть слева на право, то всё логично, как было сказано ранее, но если наоборот… то мы ещё несколько раз задумаемся о том, что такое логика. Действительно, так записано и это правильно! Это лишь одна из некоторых особенностей данной модели, что иногда может запутать. Однако, ничто не мешает Вам, как и многим, со стороны единицы, добавить стрелочку, как на примере ниже:

P.S. Надеюсь, Вы заинтересованы. Такие диаграммы Вы можете создавать в редакторе диаграмм — Dia.

Атрибуты

Так, у нас есть программист, но мы ничего о нём не знаем… Без чего программист не программист?
— Без каких-то атрибутов!

Дополним наш пример:

Да, атрибуты не особо отличают нашего программиста от обычного человека… но в будущем мы это исправим новыми атрибутами! В моём представлении, атрибут — это COLUMN(столбец) в таблице Базы Данных.

Атрибуты бывают и пустыми

Если в таблице Вашей БД необязательно указывать фамилию(то атрибут будет необязательным), тогда атрибут должен состоять из двух овалов: внешнего и внутреннего(внутри которого название атрибута).

Вы можете встретить подчеркивание названия атрибута в диаграмме — это нормально. Пугаться этого не стоит, тк это просто индентифицирующий атрибут. То-есть, это атрибут, который должен быть заполнен всегда, который является обязательным(первичным ключом). Как пример — всем известный id.

Хорошо, а теперь нам нужно дать программисту знания(то, какие языки, технологии он знает).
— Но мы же не будем сразу перечислять каждым отдельным атрибутом составляющие его знаний?
Верно, мы воспользуемся составным атрибутом(атрибут, который состоит из атрибутов-составляющих)! Хочу отметить то, что атрибуты-составляющие — тоже могут быть составными. Вопрос лишь в том, как Вы будете это реализовывать.

Типы связи

Отлично. С этим мы смогли разобраться. Теперь рассмотрим оставшиеся типы связи!

Продолжим с типа связи — Один ко многому:

Теперь наш программист изучает ещё и Perl. Неплохо.
Однако, хочу отметить, что пример, указанный выше — лишь исключение, для того, чтобы показать наглядно, к чему идёт отношение, потому что ответвлений может быть тысяча, что глупо будет чертить. В будущем, мы вернёмся к сокращенной и правильной записи, а этот хиленький паттерн стоит просто запомнить, чтобы было общее представление, что к чему. Надеюсь, что у меня получилось объяснить Вам, что представляет тип связи «Один ко многому».
*Отношение одной сущности к нескольким и наоборот*

Перед продолжением изучения типов связи, Вы должны узнать, что атрибуты бывают и у связей.
Показывать на примере не буду — тк, это понять можно без проблем, на словах. Просто представьте, что у Вас есть связь «Транзакции». Допустим, что в Вашем проекте нужно сохранять всю информацию о сохранённых транзакциях, будь то сохранение в файле или бд — не важно. Вам нужно сохранять время, исключения(возникшие ошибки) и что-то ещё. В нашем случае, всё из перечисленного — атрибуты, которые будут принадлежать связи. Такие атрибуты тоже могут быть составными, идентифицирующими, необязательными. Вопрос только в реализации. Продолжим.

Остался последний тип связи — Многое ко многому:

Как обычно, покажу Вам на примере, но уже не с Программистом, а на примере взаимосвязи Зрителя с Фильмом, на каком-либо сервисе по просмотру Фильмов:

Тут два спорных момента. Начнём разбираться.

Первое:
— Почему связь больше смахивает на сущность?

Для упрощения связи типа «Многое ко многому» используются промежуточные сущности.

— Зритель может подписаться на много Фильмов.
— У Фильмов может быть много зрителей, которые подписаны на них.

А теперь рассмотрим другой способ реализации связи «Многое ко многому», который будет чуть сложнее в записи, но возможно понятнее тем, кто не знает о промежуточных сущностях:

Как Вы могли заметить, в данном примере есть тип связи «Один ко многому», и даже несколько.
Это правда и такое легко объяснить. Дело в том, тип связи «Многое ко многому» равняется двум «Один ко многому».

Наверное, Вы заинтересованы в том, почему у нас, между связью и сущностью, два ребра.
Это уже чуть сложнее объяснить. Читайте внимательно.
Дело в том, что бывают опциональные и обязательные связи. Запомните тождество:

Опциональные связи создают частичное участие, в то время как обязательные — полное.

— Что такое частичное и полное участия?

Частичное участие — тоже одно из исключений, похожее чем-то на необязательный атрибут, вот только зависит от сущности. Представьте картину. Есть две сущности:
Покупатель и Продукты. Тип связи — Один ко многому.
У них общая связь — Покупает. Но нам нужно понять другое. Без чего покупатель — не покупатель?
— Без хотя бы одной покупки!
Данный случай — представитель частичной связи, тк мы даём выбор «Покупать и стать покупателем или отказаться». В таком случае, у нас, будет одно ребро между связью «Покупает» и сущностью «Продукты». Теперь рассмотрим полное участие.

Полное участие представляет из себя тот случай, когда выбора нет. Наш программист останется программистом, даже если ничего не выучит, благодаря тому, что мы фиксируем на диаграмме то, что он должен что-то учить, а исключений быть не может. Фиксируем мы это дело двумя рёбрами. Тип участия зависит от того, как вы проектируете, нужна ли выборка на этапе связи.
С этим закончили. Продолжаем.

Вспомните пример «Один ко многому», где после связи «Учит» были названия ЯП(Языков программирования), что приводило к большому количеству разветвлений, потому как было не правильно в плане записи. Только подумайте, ведь нам не обязательно делать ответвления к каждому ЯП. Мы можем просто создать сущность «Язык программирования», в которой мы разместим атрибуты, которые будут отвечать за его название, возраст, мощность и многое другое. Думаю, Вы поняли. Советую использовать сокращенную запись «Многое ко многому».

Слабые сущности

Рассмотрим заключительное понятие.

Представьте, что у Вас в существует таблица «Родитель» и «Ребенок», соответственно такие-же сущности в диаграмме. Может ли одно существовать без другого? Я думаю — нет. Как в биологическом, так и в целом логическом.

Слабая сущность: яблока без яблони быть не может

В этом примере сущность «Ребенок» — слабая сущность.

Слабые сущности — это те сущности, которые не могут существовать без другой сущности.

Мы создаём сущность «Ребёнок», в надежде на то, что у Родителя/Родителей нет детей с одинаковыми именами, тк иначе — нашу сущность, которая может являться таблицей в БД, будет сложно назвать Нормализованной(таблица, в которой соблюдаются правила Автомарности данных и существует Первичный ключ-идентификатор), ведь мы банально не сможем отличить детей.

Однако, такие случаи имеют место быть, но исправить это можно добавлением дополнительного атрибута. В таком случае, атрибут «Имя» — то, что и создает подобную ситуацию, а называется он компонентом ключа слабой сущности. Название подобных атрибутов, в овалах, подчеркиваются пунктиром, а сущность и связь помещаются в дополнительные фигуры, в которых они состоят.

Представлю вам это на примере:

Заключение

В заключение хочется сказать, что одна из основополагающих грамотной кооперативной работы — хорошее объяснение поставленных задач, хорошее представление продукта, который нужно разработать, в чём и помогают модели проектирования. Entity Relatioship — модель проектирования, которая пользуется популярностью не один десяток лет. Она позволяет строить изящные диаграммы, которые, при правильном подходе, можно в будущем дополнять и видоизменять. Не поленитесь изучить. Спасибо за внимание!

Источник

Диаграммы «сущность-связь»

Данная нотация была предложена П. Ченом (P. Chen) в его известной работе 1976 года [17] и получила дальнейшее развитие в работах Р. Баркера [16] (R. Barker). Диаграммы «сущность-связь» (ERD) предназначены для графического представления моделей данных разрабатываемой программной системы и предлагают некоторый набор стандартных обозначений для определения данных и отношений между ними. С помощью этого вида диаграмм можно описать отдельные компоненты концептуальной модели данных и совокупность взаимосвязей между ними, имеющих важное значение для разрабатываемой системы.

Основными понятиями данной нотации являются понятия сущности и связи. При этом под сущностью (entity) понимается произвольное множество реальных или абстрактных объектов, каждый из которых обладает одинаковыми свойствами и характеристиками. В этом случае каждый рассматриваемый объект может являться экземпляром одной и только одной сущности, должен иметь уникальное имя или идентификатор, а также отличаться от других экземпляров данной сущности.

Примерами сущностей могут быть: банк, клиент банка, счет клиента, аэропорт, пассажир, рейс, компьютер, терминал, автомобиль, водитель. Каждая из сущностей может рассматриваться с различной степенью детализации и на различном уровне абстракции, что определяется конкретной постановкой задачи. Для графического представления сущностей используются специальные обозначения (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Графические изображения для обозначения сущностей

Связь (relationship) определяется как отношение или некоторая ассоциация между отдельными сущностями. Примерами связей могут являться родственные отношения типа «отец-сын» или производственные отношения типа «начальник-подчиненный». Другой тип связей задается отношениями «иметь в собственности» или «обладать свойством». Различные типы связей графически изображаются в форме ромба с соответствующим именем данной связи (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Графические изображения для обозначения связей

Графическая модель данных строится таким образом, чтобы связи между отдельными сущностями отражали не только семантический характер соответствующего отношения, но и дополнительные аспекты обязательности связей, а также кратность участвующих в данных отношениях экземпляров сущностей.

Рассмотрим в качестве простого примера ситуацию, которая описывается двумя сущностями: «Сотрудник» и «Компания». При этом в качестве связи естественно. использовать отношение принадлежности сотрудника данной компании. Если учесть соображения о том, что в компании работают несколько сотрудников, и эти сотрудники не могут быть работниками других компаний, то данная информация может быть представлена графически в виде следующей диаграммы «сущность-связь» (рис. 2.10). На данном рисунке буква «N» около связи означает тот факт, что в компании могут работать более одного сотрудника, при этом значение N заранее не фиксируется. Цифра «1» на другом конце связи означает, что сотрудник может работать только в одной конкретной компании, т. е. не допускается прием на работу сотрудников по совместительству из других компаний или учреждений.

Рис. 2.10. Диаграмма «сущность-связь» для примера сотрудников некоторой компании

Несколько иная ситуация складывается в случае рассмотрения сущностей «сотрудник» и «проект», и связи «участвует в работе над проектом» (рис. 2.11). Поскольку в общем случае один сотрудник может участвовать в разработке нескольких проектов, а в разработке одного проекта могут принимать участие несколько сотрудников, то данная связь является многозначной. Данный факт специально отражается на диаграмме указанием букв «N» и «М» около соответствующих сущностей, при этом выбор конкретных букв не является принципиальным.

Рис. 2.11. Диаграмма «сущность-связь» для примера сотрудников, участвующих в работе над проектами

Рассмотренные две диаграммы могут быть объединены в одну, на которой будет представлена информация о сотрудниках компании, участвующих в разработке проектов данной компании (рис. 2.12). При этом может быть введена дополнительная связь, характеризующая проекты данной компании.

Рис. 2.12. Диаграмма «сущность-связь» для общего примера компании

Ограниченность ERD проявляется при конкретизации концептуальной модели в более детальное представление моделируемой программной системы, которое кроме статических связей должно содержать информацию о поведении или функционировании отдельных ее компонентов. Для этих целей в рамках ССА используется другой тип диаграмм, получивших название диаграмм потоков данных. А сейчас перейдем к диаграммам SADT.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Сущность контейнерного Web-дизайна

Сущность контейнерного Web-дизайна Контейнерный Web-дизайн для размещения отдельных фрагментов содержимого Web-страниц использует блочные контейнеры, с которыми мы познакомились в начале этой главы. Отдельные контейнеры создаются для заголовка Web-сайта, полосы навигации,

Связь

Связь Выход в Интернет потребует от вас средств коммуникации. В нашем случае наиболее применимы три способа доступа к Сети:– коммутируемый (через модем);– выделенная линия;–

Сущность контейнерного Web-дизайна

Сущность контейнерного Web-дизайна Контейнерный Web-дизайн для размещения отдельных фрагментов содержимого Web-страниц использует блочные контейнеры, с которыми мы познакомились в начале этой главы. Отдельные контейнеры создаются для заголовка Web-сайта, полосы навигации,

20.4 Сущность управляющей информации

20.4 Сущность управляющей информации Описание управляющих переменных полностью независимо от спецификации протокола для обмена между программным монитором и агентом. Это наиболее важное свойство сетевой архитектуры.Описание переменных возложено на комиссии экспертов

7.7.2. Базовые понятия SELinux: сущность, роль и домен

7.7.2. Базовые понятия SELinux: сущность, роль и домен Чтобы настроить SELinux, вам нужно ознакомиться с ее базовыми понятиями: сущность, роль и домен.Сущность (identity) является частью контекста безопасности, который задает домены, в которые можно войти. Говоря более простым, языком,

2.4.2. Роботы и люди (два крыла интернета). История возникновения и сущность SMO

2.4.2. Роботы и люди (два крыла интернета). История возникновения и сущность SMO Оценивая историю развития онлайн-поиска, можно отметить тот факт, что настоящая популярность к сервису пришла только тогда, когда в его рамках столкнулись два коммерческих «друга» – спрос и

Сущность процесса миграции

Обратная связь

Обратная связь Отзывы пользователей очень важны для проекта. Нужно вложиться в то, чтобы им было предельно просто отправить нам обратную связь. И не забыть о том, что нам нужно будет обрабатывать данные.— Расширение GoogleFeedback. Чтобы отправить сообщение, пользователи могут

20.1. Сущность и случайность в традиции Unix

20.1. Сущность и случайность в традиции Unix Для того чтобы понять, как проектирование в Unix может измениться в будущем, следует начать с рассмотрения того, как стиль Unix программирования изменялся со временем в прошлом. Эта попытка приводит непосредственно к одной из

20.1. Сущность и случайность в традиции Unix

20.1. Сущность и случайность в традиции Unix Для того чтобы понять, как проектирование в Unix может измениться в будущем, следует начать с рассмотрения того, как стиль Unix программирования изменялся со временем в прошлом. Эта попытка приводит непосредственно к одной из

1.4.3. Организационные диаграммы и диаграммы Swim Lane

6.1. Связь с файлами

6.1. Связь с файлами До сих пор мы применяли только один метод связи пользователя с программой — пользователь задает программе вопросы, а программа ему отвечает, конкретизируя переменные. Такой механизм связи прост и практичен и, несмотря на свою простоту, обеспечивает

Обратная связь

Обратная связь Автор: Родион КудринПопробуйте провести карандашом идеально прямую линию, а потом сделайте то же самое с закрытыми глазами. Наверняка получилось хуже.Связано это с тем, что, закрыв глаза, мы выключаем зрительный контроль результата своих действий, то есть

Сущность методологии выбора ERP-системы

Сущность методологии выбора ERP-системы Основа концепции ERP — автоматизация процессно-ориентированного предприятия, поэтому отбор процессов для внедрения на предприятии имеет большое значение. Команда, ответственная за отбор, примет решение в зависимости от того,

1. СУЩНОСТЬ И ЗАДАЧИ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

1. СУЩНОСТЬ И ЗАДАЧИ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ 1.1. Подходы к проектированию систем защиты информацииБытует мнение, что проблемы защиты информации относятся исключительно к информации, обрабатываемой компьютером. Это, по-видимому, связано с тем, что

Источник

Диаграмма «сущность-связь»

Вы будете перенаправлены на Автор24

Модель «сущность-связь» можно представлять в виде графической схемы, что позволяет значительно облегчить анализ предметной области. Рассмотрим один из вариантов обозначений элементов диаграммы «сущность-связь»:

Между атрибутами и сущностями, а также сущностями и связями проводится прямая линия.

Построение диаграммы «сущность-связь»

При построении диаграммы выполняют несколько шагов:

Рассмотрим построение диаграммы, которая отображает связь данных, на примере учета персонала организации.

Пример построения диаграммы «сущность-связь»

Выделим сущности и связи:

Организация состоит из отделов. В отделах работают сотрудники. Оклад сотрудника зависит от его должности (уборщик, бухгалтер, инженер и т.д.). Пусть в организации допускается совмещение должностей, т.е. у сотрудника может быть больше одной должности работать не в одном отделе, при этом получать неполную ставку. К тому же одна и та же должность может быть занята одновременно несколькими сотрудниками. В таком случае должны быть введены наборы сущностей:

набор связей РАБОТАЕТ_В и атрибут СТАВКА между ними. Значением атрибута СТАВКА может быть значение из интервала (0,1], которое определяет часть должностного оклада, получаемую данным сотрудником.

ДОЛЖНОСТЬ ассоциируют фактически не с сущностями ОТДЕЛ и СОТРУДНИК, а со связью между ними. Обозначим данный факт, как показано на диаграмме (рисунок 2):

Сущности ОТДЕЛ, СОТРУДНИК и связь РАБОТАЕТ_В преобразуются в некоторую новую сущность, которая имеет связь n:1 с сущностью ДОЛЖНОСТЬ.

Отобразим ассоциации должностей, отделов и сотрудников при помощи бинарных связей.

Введем еще одну сущность ШТАТНАЯ_ЕДИНИЦА, которая фактически заменит связь РАБОТАЕТ_В в новой сущности и поэтому будет иметь атрибут ставка.

Перечислим объекты, которые полезны при моделировании данных организации, которым соответствуют сущности:

Атрибутом ПРОЦЕНТ_ВОЗНАГРАЖДЕНИЯ отражается та доля стоимости контракта, предназначенная для оплаты труда членов данной рабочей группы.

Пусть один сотрудник из рабочей группы будет руководителем, поэтому введем связь РУКОВОДИТ между сущностями РАБОЧАЯ_ГРУППА и СОТРУДНИК (сотрудник может быть руководителем в любом количестве рабочих групп, а каждая рабочая группа может иметь лишь одного руководителя).

Рассмотрим сущность ЗАКАЗЧИК. В практической деятельности зачастую необходимо указывать национальность юридического лица, с которым организация заключает договор. Это нужно, например, для сохранения сведений о валюте для расчетов, языке контракта и т.д. Для отечественных организаций нужно хранить сведения о форме собственности (государственная или частная), т.к. от этого, например, зависит порядок налогообложения средств, которые получены за работу по контракту.

Таким образом, очевидна необходимость введения еще двух непересекающихся множеств ЗАРУБЕЖНОЕ_ПРЕДПРИЯТИЕ (ВАЛЮТА, ЯЗЫК) и ОТЕЧЕСТВЕННОЕ_ПРЕДПРИЯТИЕ (ФОРМА_СОБСТВЕННОСТИ), при объединении которых получаем полное множество ЗАКАЗЧИК. Для определения подмножества, к которому относится конкретная сущность из набора ЗАКАЗЧИК нужно ввести атрибут НАЦИОНАЛЬНАЯ_ПРИНАДЛЕЖНОСТЬ, который называют дискриминантом. Данный тип связи отображают на диаграмме следующим образом:

Полученная диаграмма «сущность-связь» будет иметь следующий вид:

Источник