Ultimate Entity Relationship Diagrams Tutorial (диаграммы ER)

Итак, вы хотите изучить диаграммы отношений сущностей? В этом руководстве по диаграммам ER будет рассказано об их использовании, истории, символах, обозначениях и о том, как использовать наше программное обеспечение для создания диаграмм ER для их рисования. Мы также добавили несколько шаблонов, чтобы вы могли быстро приступить к работе.

Что такое ER-диаграмма?

Диаграмма отношений сущностей (ERD) — это визуальное представление различных сущностей в системе и того, как они связаны друг с другом . Например, элементы писатель, романист и потребитель могут быть описаны с помощью ER-диаграмм следующим образом:

История диаграмм ER

Хотя моделирование данных стало необходимостью примерно в 1970-х годах, не существовало стандартного способа моделирования баз данных или бизнес-процессов. Хотя было предложено и обсуждено множество решений, ни одно из них не получило широкого распространения.

Питеру Чену приписывают введение широко распространенной модели ER в его статье «Модель отношений сущностей — к унифицированному представлению данных». Основное внимание было уделено сущностям и отношениям, а также он представил графическое представление для проектирования базы данных.

Его модель была вдохновлена ​​диаграммами структуры данных, представленными Чарльзом Бахманом. Диаграммы Бахмана, одна из первых форм диаграмм ER, названы в его честь.

Подробную историю диаграмм ER и оценку моделирования данных см. в этой статье.

Для чего используются ER-диаграммы?

Каковы области применения ER-диаграмм? Где они используются? Хотя их можно использовать для моделирования практически любой системы, они в основном используются в следующих областях.

Модели ER в проектировании баз данных

Они широко используются для проектирования реляционных баз данных. Сущности в схеме ER становятся таблицами, атрибутами и преобразуются в схему базы данных. Поскольку их можно использовать для визуализации таблиц базы данных и их взаимосвязей, они также обычно используются для устранения неполадок базы данных.

Диаграммы отношений сущностей в программной инженерии

Диаграммы отношений сущностей используются в разработке программного обеспечения на этапах планирования программного проекта. Они помогают идентифицировать различные элементы системы и их отношения друг с другом. Он часто используется в качестве основы для диаграмм потоков данных или DFD, как их обычно называют.

Например, программное обеспечение инвентаризации, используемое в розничном магазине, будет иметь базу данных, которая отслеживает такие элементы, как покупки, товар, тип товара, источник товара и цена товара. Отображение этой информации с помощью ER-диаграммы будет выглядеть примерно так:

На диаграмме информация внутри овальных форм является атрибутами определенного объекта.

Диаграмма отношений сущностей (ERD) Символы и обозначения

В ER-диаграмме есть три основных элемента: сущность, атрибут, связь. Есть больше элементов, которые основаны на основных элементах. Это слабая сущность, многозначный атрибут, производный атрибут, слабая связь и рекурсивная связь. Кардинальность и порядковость — это два других обозначения, которые используются в диаграммах ER для дальнейшего определения отношений.

Организация

Сущность может быть человеком, местом, событием или объектом, относящимся к данной системе. Например, школьная система может включать учащихся, учителей, основные курсы, предметы, плату за обучение и другие элементы. Сущности представлены на диаграммах ER прямоугольником и названы с использованием существительных в единственном числе.

Слабая сущность

Слабая сущность — это сущность, которая зависит от существования другой сущности. В более технических терминах его можно определить как объект, который не может быть идентифицирован по его собственным атрибутам. Он использует внешний ключ в сочетании с его атрибутами для формирования первичного ключа. Сущность, такая как элемент заказа, является хорошим примером для этого. Элемент заказа будет бессмысленным без заказа, поэтому это зависит от существования заказа.

Атрибут

Атрибут — это свойство, черта или характеристика объекта, отношения или другого атрибута. Например, атрибут Имя элемента инвентаризации является атрибутом элемента инвентаря объекта. Сущность может иметь столько атрибутов, сколько необходимо. Между тем атрибуты также могут иметь свои собственные специфические атрибуты. Например, атрибут «адрес клиента» может иметь атрибуты номер, улица, город и штат. Они называются составными атрибутами. Обратите внимание, что некоторые диаграммы ER верхнего уровня не показывают атрибуты для простоты. Однако в тех случаях атрибуты представлены овальными формами.

Многозначный атрибут

Если атрибут может иметь более одного значения, он называется многозначным атрибутом. Важно отметить, что это отличается от атрибута, имеющего свои собственные атрибуты. Например, сущность учителя может иметь несколько значений предмета.

Производный атрибут

Атрибут, основанный на другом атрибуте. Это редко встречается на диаграммах ER. Например, для круга площадь может быть получена из радиуса.

Отношение

Отношения описывают, как взаимодействуют объекты. Например, сущность «Плотник» может быть связана с сущностью «стол» отношением «строит» или «изготавливает». Отношения представлены ромбами и обозначены глаголами.

Рекурсивная связь

Если один и тот же объект участвует в отношениях более одного раза, это называется рекурсивными отношениями. В приведенном ниже примере сотрудник может быть руководителем и находиться под надзором, поэтому существует рекурсивная связь.

Кардинальность и ординальность

Эти два дополнительно определяют отношения между объектами, помещая отношения в контекст чисел. Например, в системе электронной почты одна учетная запись может иметь несколько контактов. Отношения в этом случае следуют модели «один ко многим». Существует ряд обозначений, используемых для представления мощности на диаграммах ER. Chen, UML, Crow's Foot, Bachman — вот некоторые из популярных нотаций. Creately поддерживает нотации Chen, UML и Crow's Foot. В следующем примере UML используется для демонстрации кардинальности.

Как рисовать ER-диаграммы

Ниже показано, как создать ER-диаграмму.

1. Определите все сущности в системе. Сущность должна появляться только один раз на конкретной диаграмме. Создайте прямоугольники для всех объектов и правильно назовите их.
2. Выявление отношений между сущностями. Соедините их линией и добавьте ромб посередине, описывая взаимосвязь.
3. Добавьте атрибуты для сущностей. Дайте осмысленные имена атрибутам, чтобы их было легко понять.

Звучит просто, верно? В сложной системе определение взаимосвязей может оказаться кошмаром. Это то, что вы совершите только с практикой.

Рекомендации по работе с диаграммами ER

1. Укажите точное и подходящее имя для каждой сущности, атрибута и связи на диаграмме. Простые и знакомые термины всегда лучше расплывчатых, технически звучащих слов. При именовании объектов не забывайте использовать существительные в единственном числе. Однако прилагательные могут использоваться для различения объектов, принадлежащих к одному и тому же классу (например, сотрудников, занятых неполный рабочий день, и сотрудников, занятых полный рабочий день). При этом имена атрибутов должны быть осмысленными, уникальными, независимыми от системы и легко понятными.
2. Удалите нечеткие, избыточные или ненужные связи между сущностями.
3. Никогда не связывайте отношения с другими отношениями.
4. Эффективно используйте цвета. Вы можете использовать цвета для классификации похожих объектов или для выделения ключевых областей на диаграммах.

Рисование ER-диаграмм с помощью Creately

Вы можете рисовать диаграммы взаимосвязей сущностей вручную, особенно когда вы просто неформально показываете простые системы своим коллегам. Однако для более сложных систем и для внешней аудитории вам потребуется программное обеспечение для построения диаграмм, такое как Creately, для создания визуально привлекательных и точных диаграмм ER. Программное обеспечение для диаграмм ER, предлагаемое Creately в качестве онлайн-сервиса, довольно простое в использовании и намного более доступное, чем покупка лицензионного программного обеспечения. Он также идеально подходит для групп разработчиков благодаря мощной поддержке совместной работы.

Шаблоны ER-диаграмм

Ниже приведены некоторые шаблоны диаграмм ER, чтобы вы могли быстро приступить к работе. Нажимаем на изображение и в открывшейся новой странице нажимаем кнопку «Использовать как шаблон». Дополнительные шаблоны см. в нашем разделе шаблонов диаграмм ER.

Базовый шаблон схемы ER для быстрого старта

Преимущества ER-диаграмм

Диаграммы ER представляют собой очень полезную основу для создания баз данных и управления ими. Во-первых, ER-диаграммы просты для понимания и не требуют от человека серьезной подготовки для эффективной и точной работы с ними. Это означает, что дизайнеры могут использовать диаграммы ER для простого общения с разработчиками, клиентами и конечными пользователями, независимо от их уровня владения ИТ.

Во-вторых, ER-диаграммы легко трансформируются в реляционные таблицы, которые можно использовать для быстрого построения баз данных. Кроме того, ER-диаграммы могут напрямую использоваться разработчиками баз данных в качестве схемы для реализации данных в конкретных программных приложениях.

Наконец, диаграммы ER могут применяться в других контекстах, таких как описание различных отношений и операций внутри организации.

Отзыв об учебнике по ER-диаграмме

Я сделал все возможное, чтобы охватить все, что вам нужно знать о диаграммах ER. Если вы считаете, что я пропустил какую-то часть, не забудьте упомянуть об этом в комментариях. Это также хорошее место, чтобы задавать вопросы.

использованная литература

1. Модель «сущность-связь», опубликованная в Википедии.
2. Диаграмма отношений сущностей Майка Чаппла, опубликованная на веб-сайте About.com.