البرنامج التعليمي النهائي للرسم التخطيطي لعلاقة الكيانات (مخططات ER)

نشرت: 2017-03-07

هل تريد أن تتعلم الرسوم التخطيطية لعلاقة الكيانات؟ سيغطي هذا البرنامج التعليمي لمخطط ER لاستخدامها وتاريخها ورموزها ورموزها وكيفية استخدام برنامج مخطط ER لرسمها. لقد أضفنا أيضًا بعض القوالب لك لتبدأ بسرعة.

ما هو مخطط ER؟

مخطط علاقة الكيان (ERD) هو تمثيل مرئي للكيانات المختلفة داخل النظام وكيفية ارتباطها ببعضها البعض . على سبيل المثال ، يمكن وصف كاتب العناصر والرواية والمستهلك باستخدام مخططات ER بالطريقة التالية:

نموذج مخطط ER لنظام تسجيل الطلاب (انقر فوق الصورة لتعديلها عبر الإنترنت)

تاريخ مخططات ER

على الرغم من أن نمذجة البيانات أصبحت ضرورة في سبعينيات القرن الماضي ، لم تكن هناك طريقة معيارية لنمذجة قواعد البيانات أو العمليات التجارية. على الرغم من اقتراح العديد من الحلول ومناقشتها ، لم يتم اعتماد أي منها على نطاق واسع.

يعود الفضل إلى Peter Chen في تقديم نموذج ER المعتمد على نطاق واسع في ورقته "نموذج علاقة الكيان - نحو عرض موحد للبيانات". كان التركيز على الكيانات والعلاقات وقدم تمثيلًا تخطيطيًا لتصميم قاعدة البيانات أيضًا.

استلهم نموذجه من مخططات هيكل البيانات التي قدمها تشارلز باكمان. أحد الأشكال المبكرة لمخططات ER ، سميت مخططات باخمان باسمه.

للحصول على تاريخ مفصل لمخططات ER وتقييم نمذجة البيانات ، راجع هذه المقالة.

ما فائدة مخططات ER؟

ما هي استخدامات مخططات ER؟ أين تستخدم؟ على الرغم من إمكانية استخدامها لنمذجة أي نظام تقريبًا ، إلا أنها تُستخدم بشكل أساسي في المجالات التالية.

نماذج ER في تصميم قواعد البيانات

يتم استخدامها على نطاق واسع لتصميم قواعد البيانات العلائقية. تصبح الكيانات في مخطط التقارير الإلكترونية جداول وسمات وتحول مخطط قاعدة البيانات. نظرًا لأنه يمكن استخدامها لتصور جداول قاعدة البيانات وعلاقاتها ، يتم استخدامها بشكل شائع لاستكشاف أخطاء قاعدة البيانات أيضًا.

مخططات علاقة الكيانات في هندسة البرمجيات

تُستخدم مخططات علاقة الكيانات في هندسة البرمجيات أثناء مراحل التخطيط لمشروع البرنامج. يساعدون في تحديد عناصر النظام المختلفة وعلاقاتهم مع بعضهم البعض. غالبًا ما يتم استخدامه كأساس لمخططات تدفق البيانات أو DFD كما هو معروف بشكل عام.

على سبيل المثال ، سيكون لبرنامج المخزون المستخدم في متجر بيع بالتجزئة قاعدة بيانات تراقب عناصر مثل المشتريات والعنصر ونوع العنصر ومصدر العنصر وسعر العنصر. سيكون تقديم هذه المعلومات من خلال مخطط ER شيئًا من هذا القبيل:

مثال على مخطط ER مع كيان له سمات
مثال على مخطط ER مع كيان له سمات

في الرسم التخطيطي ، المعلومات الموجودة داخل الأشكال البيضاوية هي سمات لكيان معين.

رموز ورموز مخطط علاقة الكيان (ERD)

تمت مناقشة رموز مخطط ER في هذا البرنامج التعليمي لمخططات ER
العناصر في مخططات ER

هناك ثلاثة عناصر أساسية في مخطط ER: الكيان ، السمة ، العلاقة. هناك المزيد من العناصر التي تعتمد على العناصر الرئيسية. وهي كيان ضعيف ، وسمات متعددة القيم ، وسمات مشتقة ، وعلاقة ضعيفة ، وعلاقة عودية. تعد العلاقة بين العلاقة والعلاقة النسبية من الرموز الأخرى المستخدمة في مخططات ER لتعريف العلاقات بشكل أكبر.

كيان

يمكن أن يكون الكيان شخصًا أو مكانًا أو حدثًا أو كائنًا ذي صلة بنظام معين. على سبيل المثال ، قد يشتمل النظام المدرسي على الطلاب والمعلمين والدورات الرئيسية والموضوعات والرسوم وعناصر أخرى. يتم تمثيل الكيانات في مخططات ER بواسطة مستطيل ويتم تسميتها باستخدام الأسماء المفردة.

كيان ضعيف

الكيان الضعيف هو كيان يعتمد على وجود كيان آخر. بعبارات أكثر تقنية ، يمكن تعريفه على أنه كيان لا يمكن تحديده بسماته الخاصة. يستخدم مفتاحًا خارجيًا جنبًا إلى جنب مع الخاص به لتكوين المفتاح الأساسي. كيان مثل عنصر الطلب هو مثال جيد على ذلك. سيكون عنصر الطلب بلا معنى بدون أمر لذلك يعتمد على وجود الأمر.

كيان ضعيف في مخططات علاقة الكيان
مثال كيان ضعيف في مخططات ER

ينسب

السمة هي خاصية أو سمة أو خاصية لكيان أو علاقة أو سمة أخرى. على سبيل المثال ، السمة اسم عنصر المخزون هي سمة من سمات الكيان صنف المخزون. يمكن أن يكون للكيان العديد من السمات حسب الضرورة. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن يكون للسمات سماتها الخاصة. على سبيل المثال ، يمكن أن تحتوي السمة "عنوان العميل" على رقم السمات والشارع والمدينة والولاية. وتسمى هذه السمات المركبة. لاحظ أن بعض مخططات ER ذات المستوى الأعلى لا تعرض سمات من أجل البساطة. ومع ذلك ، في تلك التي تفعل ذلك ، يتم تمثيل السمات بأشكال بيضاوية.

السمات في مخططات ER
السمات في مخططات التقارير الإلكترونية ، لاحظ أنه يمكن أن يكون للسمة سماتها الخاصة (السمة المركبة)

سمة متعددة القيم

إذا كان من الممكن أن تحتوي السمة على أكثر من قيمة ، فإنها تسمى سمة متعددة القيم. من المهم ملاحظة أن هذا يختلف عن سمة لها سماتها الخاصة. على سبيل المثال ، يمكن أن يحتوي كيان المعلم على قيم موضوع متعددة.

سمة متعددة القيم في الرسوم البيانية لعلاقة الكيانات
مثال على سمة متعددة القيم

السمة المشتقة

سمة تستند إلى سمة أخرى. نادرًا ما يوجد هذا في مخططات ER. على سبيل المثال ، بالنسبة للدائرة ، يمكن اشتقاق المنطقة من نصف القطر.

سمة مشتقة في مخططات ER
سمة مشتقة في مخططات ER

صلة

تصف العلاقة كيف تتفاعل الكيانات. على سبيل المثال ، قد يكون الكيان "نجار" مرتبطًا "بجدول" الكيان من خلال العلاقة "يبني" أو "يصنع". يتم تمثيل العلاقات بأشكال ماسية ويتم تصنيفها باستخدام الأفعال.

العلاقات في مخططات ER
استخدام العلاقات في مخططات علاقة الكيانات

علاقة تكرارية

إذا كان الكيان نفسه يشارك أكثر من مرة في علاقة ، فإنه يُعرف بالعلاقة العودية. في المثال أدناه ، يمكن للموظف أن يكون مشرفًا وأن يخضع للإشراف ، لذلك توجد علاقة متكررة.

العلاقة العودية في مخططات ER
مثال على علاقة تعاودية في مخططات ER

العلاقة الأساسية والترتيب

يحدد هذان العاملان العلاقات بين الكيانات من خلال وضع العلاقة في سياق الأرقام. في نظام البريد الإلكتروني ، على سبيل المثال ، يمكن أن يحتوي حساب واحد على جهات اتصال متعددة. العلاقة ، في هذه الحالة ، تتبع نموذج "واحد لأكثر". هناك عدد من الرموز المستخدمة لتقديم العلاقة الأساسية في مخططات ER. Chen و UML و Crow's foot و Bachman هي بعض الرموز الشعبية. يدعم Creately تدوينات قدم Chen و UML و Crow. يستخدم المثال التالي UML لإظهار العلاقة الأساسية.

العلاقة الأساسية في مخططات ER
العلاقة الأساسية في الرسوم البيانية ER باستخدام تدوين UML

كيفية رسم مخططات ER

توضح النقاط أدناه كيفية البدء في إنشاء مخطط ER.

  1. تحديد جميع الكيانات في النظام. يجب أن يظهر الكيان مرة واحدة فقط في رسم تخطيطي معين. قم بإنشاء مستطيلات لجميع الكيانات وقم بتسميتها بشكل صحيح.
  2. تحديد العلاقات بين الكيانات. قم بتوصيلهم باستخدام خط وإضافة ماسة في المنتصف تصف العلاقة.
  3. أضف سمات للكيانات. أعط أسماء سمات ذات مغزى حتى يمكن فهمها بسهولة.

تبدو بسيطة أليس كذلك؟ في نظام معقد ، قد يكون تحديد العلاقات بمثابة كابوس. هذا شيء سوف تتقنه فقط بالممارسة.

قم بإنشاء مخططات ER الخاصة بك وتصميمات قواعد البيانات بسرعة ، وتعاون مع فريقك ، وحافظ على التغييرات وتعقبها مع تطور التصميم.

قم بإنشاء ERD

أفضل ممارسات مخطط ER

  1. قم بتوفير اسم دقيق ومناسب لكل كيان وسمة وعلاقة في الرسم التخطيطي. دائمًا ما تتفوق المصطلحات البسيطة والمألوفة على الكلمات الغامضة ذات الصوت التقني. في تسمية الكيانات ، تذكر استخدام الأسماء المفردة. ومع ذلك ، يمكن استخدام الصفات لتمييز الكيانات التي تنتمي إلى نفس الفئة (موظف بدوام جزئي وموظف بدوام كامل ، على سبيل المثال). وفي الوقت نفسه ، يجب أن تكون أسماء السمات ذات مغزى ، وفريدة من نوعها ، ومستقلة عن النظام ، وسهلة الفهم.
  2. إزالة العلاقات الغامضة أو الزائدة عن الحاجة أو غير الضرورية بين الكيانات.
  3. لا تربط أبدًا علاقة بعلاقة أخرى.
  4. استخدم الألوان بشكل فعال. يمكنك استخدام الألوان لتصنيف الكيانات المتشابهة أو لتمييز المناطق الرئيسية في الرسوم التخطيطية الخاصة بك.

رسم مخططات ER باستخدام Creately

يمكنك رسم مخططات علاقة الكيانات يدويًا ، خاصةً عندما تعرض أنظمة بسيطة بشكل غير رسمي لأقرانك. ومع ذلك ، بالنسبة للأنظمة الأكثر تعقيدًا وللجماهير الخارجية ، فأنت بحاجة إلى برنامج رسم تخطيطي مثل Creately لصياغة مخططات ER دقيقة وجذابة بصريًا. يعد برنامج الرسم التخطيطي لـ ER الذي تقدمه Creately كخدمة عبر الإنترنت سهل الاستخدام للغاية وبأسعار معقولة أكثر بكثير من شراء البرامج المرخصة. كما أنها مناسبة تمامًا لفرق التطوير بسبب دعمها القوي للتعاون.

قوالب مخطط ER

فيما يلي بعض قوالب مخططات ER حتى تتمكن من البدء بسرعة. بالنقر على الصورة وفي الصفحة الجديدة التي تفتح ، انقر فوق الزر "استخدام كنموذج". لمزيد من القوالب ، تحقق من قسم قوالب مخطط ER الخاص بنا.

قالب مخطط ER
قالب مخطط ER لقاعدة بيانات الامتحان (انقر على الصورة لاستخدامه كقالب)

قالب مخطط ER أساسي لبداية سريعة

قالب مخطط علاقة الكيان
قالب مخطط ER الأساسي (انقر لاستخدامه كقالب)

فوائد مخططات ER

تشكل مخططات ER إطار عمل مفيد للغاية لإنشاء قواعد البيانات ومعالجتها. أولاً ، من السهل فهم مخططات ER ولا تتطلب من الشخص الخضوع لتدريب مكثف حتى يتمكن من العمل معها بكفاءة ودقة. هذا يعني أنه يمكن للمصممين استخدام مخططات ER للتواصل بسهولة مع المطورين والعملاء والمستخدمين النهائيين ، بغض النظر عن كفاءتهم في تكنولوجيا المعلومات.

ثانيًا ، يمكن ترجمة مخططات ER بسهولة إلى جداول علائقية يمكن استخدامها لبناء قواعد البيانات بسرعة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لمطوري قواعد البيانات استخدام مخططات ER مباشرة كمخطط لتنفيذ البيانات في تطبيقات برمجية محددة.

أخيرًا ، يمكن تطبيق مخططات ER في سياقات أخرى مثل وصف العلاقات والعمليات المختلفة داخل المنظمة.

ملاحظات على دروس الرسم التخطيطي ER

لقد بذلت قصارى جهدي لتغطية كل ما تحتاج لمعرفته حول مخططات ER. إذا كنت تعتقد أنه قد فاتني جزء ما ، فتأكد من ذكر ذلك في أقسام التعليقات. إنه مكان جيد لطرح الأسئلة أيضًا.

مراجع

1. نموذج علاقة الكيان كما هو منشور على ويكيبيديا.
2. مخطط علاقة الكيان بواسطة مايك تشابل كما نُشر على موقع ويب About.com