МОДЕЛЬ СУТНІСТЬ ВІДНОСИН: ІСТОРІЯ, ЕЛЕМЕНТИ, ПРИКЛАДИ - ТЕХНОЛОГІЯ - 2025

Модель сутність відносин (ER модель) - це проектування логічної структури бази даних, яка потім може бути реалізована як реальна база даних. Основними компонентами моделі ER є сукупність сутностей і відносин.

Модель відносин між суб'єктами господарювання описує взаємопов'язані речі, що цікавлять конкретну область знань. В інженерії програмного забезпечення модель ER зазвичай використовується для включення речей, які компанії потрібно пам’ятати для здійснення бізнес-процесів.

Джерело: pixabay.com

Зазвичай це виведення систематичного аналізу для конкретизації та подання того, що є важливим для процесів у певній галузі бізнесу. Він лише графічно представляє дизайн бізнес-даних, не визначаючи процесів.

Таким чином, це простий у використанні графічний інструмент для моделювання даних, широко застосовуваний при розробці баз даних, що допомагає виявити сутності, які існують у системі, та зв’язки між цими сутностями.

Як правило, він намальований полями (сутностями), які з'єднані лініями (відносинами), що виражають залежності та асоціації між цими сутностями.

Діаграми та бази даних

Модель сутності відносин зазвичай реалізується як база даних. У простій реалізації реляційної бази даних кожен рядок у таблиці являє собою екземпляр сутності, а кожен стовпець становить атрибут.

Суб'єктам властиві не тільки взаємозв'язки, але й додаткові властивості, що називаються атрибутами, які містять ідентифікатори, які називаються "первинні ключі".

Діаграми, що вводяться для представлення сутностей і відносин, а також атрибутів, можна назвати діаграмами відносин між сутностями (ER-діаграми), а не моделями відносин між сутностями.

Тому структура бази даних описується за допомогою діаграми взаємозв'язків сутності.

Отже, модель ER стає абстрактною моделлю даних, яка визначає інформаційну структуру, яка може бути реалізована в базі даних, зазвичай реляційній.

Історія

Моделювання даних прийшло в моду в 1970-х роках, зумовлене необхідністю належного моделювання баз даних або навіть реальних бізнес-процесів.

Пітер Чен популяризував модель відносин між сутністю у своїй знаменитій статті 1976 р. "Модель відносин суб'єкт - до єдиного погляду даних".

Було запропоновано створити стандартну конвенцію, яка може використовуватися для реляційних баз даних. Його метою було використання моделі ER як концептуальний підхід до моделювання.

Петер Чен заявив у своїй статті: “Модель відносин суб’єкт господарювання сприймає більш природний погляд на реальний світ, який складається з сутностей та відносин. Він містить деякі важливі смислові відомості про реальний світ. "

На додаток до дизайну баз даних, модель ЧЕН також чудово працює в системах та програмах інформаційного моделювання. Уніфікована мова моделювання (UML) багато в чому походить від моделі відносин між сутністю.

Інші піонери

Попередній рік А.П. Браун опублікував статтю «Моделювання системи реального світу та створення схеми для її представлення» у публікації Міжнародної федерації з обробки інформації.

Хоча стаття Брауна була актуальною, стаття Чена була ще більш актуальною, тим більше, що вона зосереджувалася на термінах "сутність" та "відносини". Зазвичай це вважається початком практики моделювання даних, як це відомо сьогодні.

Діаграми Бахмана, форма моделювання даних, також заслуговують на згадку.

Стаття Чарльза Бахмана 1969 року для публікації «База даних» представила концепцію бази даних «сутності» і була однією з перших діаграм структури даних, пізніше відома як діаграма Бахмана. Це дуже вплинуло на Пітера Чена.

Філософське вирівнювання

Чен відповідав філософсько-теоретичним традиціям від часів давньогрецьких філософів Сократа, Платона та Арістотеля (428 р. До н. Е.) До сучасної гносеології, семіотики та логіки Періса, Фреге та Рассела.

Сам Платон пов'язує знання зі сприйняттям незмінних форм. За Сократом, форми є архетипами або абстрактними уявленнями про багато видів речей і властивостей та про їхні стосунки один до одного.

Елементи та символіка

Діаграма взаємозв'язків суб'єктів господарювання показує відносини набору сутностей, що зберігаються в базі даних. Тобто діаграми ER допомагають пояснити логічну структуру баз даних.

Приклад: певна пісня є сутністю, тоді як колекція всіх пісень у базі даних - це сукупність об'єктів.

-Діаграми взаємозв'язків

На перший погляд, діаграма ER виглядає дуже схоже на діаграму потоків. Однак діаграма ER включає багато спеціалізованих символів, і їх значення роблять цю модель унікальною.

На наступній діаграмі представлені дві сутності, учень та школа та їх взаємозв'язок. Взаємозв'язок між школяром і школою багато в одному, оскільки школа може мати багато учнів, але учень не може навчатися в кількох школах одночасно.

Суб'єкт студента має такі атрибути, як його ідентифікація (Est_Id), ім'я (Est_Nombre) та адреса (Est_Address). Суб'єкт школи має такі атрибути, як ідентифікація (Col_Id) та ім'я (Col_Nombre).

Символіка

- Прямокутник: представляє безліч сутностей.

- Еліпс: представляє атрибути.

- Алмаз: представляє сукупність відносин.

- Рядки: атрибути посилань на набори сутностей, а сукупності сукупностей до наборів відносин.

- Подвійний еліпс: багатозначні атрибути.

- Переривчастий еліпс: похідні атрибути.

- Подвійний прямокутник: набори слабких сутностей.

-Елементи

Суб'єкт

Сутність - це щось у реальному світі, яке легко впізнати. У базі даних буде представлено що-небудь у компанії. Це може бути щось фізичне або просто факт чи подія, що відбувається в реальному світі.

Це може бути місце, людина, об'єкт, подія чи концепція, яка зберігає дані в базі даних. Характеристика сутностей полягає в тому, що вони повинні мати атрибут як унікальний ключ. Кожна сутність складається з деяких атрибутів, які представляють це сутність.

Суб'єкти можна вважати іменниками. Приклади: комп’ютер, працівник, пісня, математична теорема тощо.

Слабка сутність

Слабка особа - це сутність, яка не може бути однозначно ідентифікована за власними атрибутами і заснована на відносинах з іншим об'єктом.

Наприклад, банківський рахунок не може бути однозначно ідентифікований, якщо банк, якому він належить, не відомий. Тому банківський рахунок є слабким суб'єктом господарювання.

Атрибут

Атрибут описує властивість сутності. Він представлений овальною формою на діаграмі ER. Існує чотири типи атрибутів:

Ключовий атрибут

Саме атрибут може однозначно ідентифікувати об'єкт із набору сутностей. Наприклад, ідентифікаційний номер студента може однозначно ідентифікувати студента з пулу студентів.

Ключовий атрибут представлений еліпсом так само, як і інші атрибути. Однак текст ключового атрибуту підкреслено.

Багатозначний атрибут

Це атрибут, який може містити кілька значень. Він представлений подвійними еліпсами на діаграмі ER.

Наприклад, у людини може бути більше одного номера телефону, тому атрибут номера телефону має кілька значень.

Отриманий атрибут

Це той, значення якого є динамічним і походить від іншого атрибута. Він представлений розривним еліпсом на діаграмі ER.

Наприклад, вік людини - це похідний атрибут, оскільки він змінюється з часом і може бути похідний від іншого ознаки: дати народження.

Відносини

Відносини показують, як сутності пов'язані один з одним. Вони можуть розглядатися як дієслова, що поєднують два і більше іменника. Вона представлена ​​ромбоподібною формою на діаграмі ER.

Приклади: взаємозв'язок між відділом і працівником, між комп’ютером і компанією, взаємозв'язок між теоремою і математиком, між виконавцем і піснею тощо.

Кардинальність

Кардинальність визначає, скільки примірників однієї сутності пов'язані з одним екземпляром іншого об'єкта. Ординальність також тісно пов'язана з кардинальністю.

Хоча кардинальність визначає виникнення відносин, звичайність описує відносини як необхідні чи необов'язкові. Символогія, яка використовується для цього, полягає в наступному:

Іншими словами, кардинальність визначає максимальну кількість відносин, а звичайність вказує абсолютну мінімальну кількість відносин. У цьому сенсі існують чотири типи відносин:

Відносини один до одного

Це коли один екземпляр сутності асоціюється з одним екземпляром іншого об'єкта.

Наприклад, людина має лише один паспорт, а одній особі видається лише один паспорт.

Відносини один до багатьох

Це коли екземпляр сутності асоціюється з більш ніж одним екземпляром іншого об'єкта.

Наприклад, клієнт може розмістити багато замовлень, але багато клієнтів не можуть зробити замовлення.

Багато хто до одних відносин

Це коли більш ніж один екземпляр сутності асоціюється з одним екземпляром іншої сутності.

Наприклад, багато студентів можуть навчатися лише в одному університеті, але один студент не може навчатися в багатьох університетах одночасно.

Відносини багато до багатьох

Це коли більш ніж один екземпляр сутності асоціюється з більш ніж одним екземпляром іншого об'єкта.

Наприклад, студент може бути призначений для багатьох проектів, а проект може бути призначений багатьом студентам.

Як скласти модель сукупності відносин?

Під час документування системи чи процесу спостереження за системою декількома способами збільшує розуміння цієї системи.

Діаграми відносин між особами зазвичай використовуються для відображення вмісту бази даних. Вони допомагають візуалізувати загальні способи з'єднання даних, і вони особливо корисні для створення реляційної бази даних.

Ось такі кроки, необхідні для побудови моделі сукупності відносин:

Визначте сутності

Перший крок у створенні діаграми взаємозв'язків із сутністю - визначити всі сутності, які будуть використовуватися. Суб'єкт - це не що інше, як прямокутник з описом того, про що система зберігає інформацію.

Для кожної сутності, яку ви можете придумати, слід намалювати прямокутник. Як приклад можна навести такі три об'єкти:

Визначте стосунки

Розглядаються дві сутності, якщо вони пов'язані один з одним, проводиться неперервна лінія, що з'єднує ці дві сутності.

Щоб описати взаємозв'язок сутностей, між двома сутностями намалюється алмаз, щойно доданий рядок.

Короткий опис того, як вони пов’язані, повинен бути написаний на ромбі. Наслідуючи приклад, ми маємо наступне:

Визначте кардинальності

Для цілей відповідного прикладу відомо, що студент може бути призначений у декілька курсів, а вчитель може викладати лише один курс. Тому діаграма виглядає так:

Визначте атрибути

Файли, форми, звіти та дані, які зараз підтримує організація, слід вивчити для виявлення атрибутів. Інтерв'ю з кількома зацікавленими сторонами також може проводитися для виявлення суб'єктів. Спочатку важливо визначити атрибути, не привласнюючи їх конкретній сутності.

Після того, як у вас є список атрибутів, вони повинні бути призначені ідентифікованим об'єктам. Переконайтесь, що атрибут відповідає точно одному об'єкту. Якщо вважається, що атрибут належить більше ніж одній сутності, для його унікальності слід використовувати модифікатор.

Після виконання завдання ідентифікуються первинні ключі. Якщо унікальний ключ недоступний, його потрібно створити.

Для полегшення прикладу, крім ключових, показано лише один атрибут для кожної сутності. Однак можна визначити більше атрибутів. Первинні ключі можна відрізнити від інших атрибутів, оскільки вони підкреслені.

Доповніть схему

Продовжуйте з'єднувати об'єкти з лініями та додавати алмази, щоб описати кожне співвідношення, поки всі відносини не будуть описані.

Деякі суб'єкти можуть не бути пов'язані з будь-яким іншим суб'єктом господарювання. З іншого боку, інші суб'єкти можуть мати декілька відносин. Більш сучасне подання діаграми ER таке:

Поради щодо ефективних діаграм ER

- Переконайтеся, що кожне ціле відображається лише один раз на діаграмі.

- На діаграмі кожній сутності, відношенню та атрибуту необхідно вказати назву.

- відносини між суб'єктами господарювання повинні бути ретельно вивчені. Вони справді потрібні? Чи слід визначити деякі відносини? Будь-які зайві відносини повинні бути усунені. Стосунки не пов’язані між собою.

- Доцільно використовувати кольори для виділення важливих частин діаграми.

Приклади

Діаграма баз даних

Для створення бази даних діаграми взаємозв'язку для бази даних є дві причини: Ви проектуєте нову модель або вам потрібно документувати існуючу структуру.

Якщо у вас є існуюча база даних, яку потрібно задокументувати, створіть діаграму взаємозв'язків сутності, використовуючи дані безпосередньо з бази даних:

Модель продажу в Інтернеті

Ось приклад моделі взаємовідносин з суб’єктами господарювання для продажів в Інтернеті з використанням діаграми взаємозв'язків з суб’єктами господарювання:

Список літератури

1. Вікіпедія, безкоштовна енциклопедія (2019). Сутність - модель відносин. Взято з: en.wikipedia.org.
2. Smartdraw (2019). Діаграма відносин між особами. Взято з: smartdraw.com.
3. Чайтанья Сінгх (2019). Діаграма відносин особи - Діаграма ER в СУБД. Книга для початківців Взято з: beginnersbook.com.
4. Гуру99 (2019). Підручник з діаграми ER в СУБД (з прикладом). Взято з: guru99.com.
5. Візуальна парадигма (2019). Що таке діаграма відносин між особами (ERD)? Взято з: visual-paradigm.com.
6. Різноманітність даних (2019). Коротка історія діаграми ER та інформаційного моделювання. Взято з: dataversity.net.
7. Адріан Ватт (2019). Глава 8 Модель даних про відносини між особами. Відкритий текст до н. Взято з: opentextbc.ca.