Wiązanie Essence ER to schemat blokowy ilustrujący, w jaki sposób "byty" (ludzie, obiekty lub pojęcia) są ze sobą powiązane w systemie. Diagram ER jest najczęściej wykorzystywany do tworzenia lub tworzenia relacyjnych baz danych w obszarach systemów informacji biznesowych i badań. Używa zestawu symboli geometrycznych, takich jak prostokąt, diament, owal i linia do przedstawienia relacji między obiektami, relacjami i ich atrybutami. Ten schemat ER jest związany ze strukturą danych DSD, która koncentruje się na związkach elementów w jednostkach, a nie na relacjach między samymi obiektami. Układy ER są również często używane w połączeniu ze schematami przepływu danych DFD, które wyświetlają informacje o procesach lub systemach.

Historia modeli ER

Rozwój tego schematu ER przypisuje się Peter Chen, nauczyciel na Uniwersytecie Carnegie Mellon w Pittsburghu. Zaczął go używać do projektowania baz danych w latach 70. ubiegłego wieku. Jako asystent w School of Management, MIT Sloan, w 1976 roku opublikował artykuł zatytułowany "Model relacji podmiotów do pojedynczego przedstawienia danych". W szerszym znaczeniu historycznym zrozumienie obrazu związku rzeczy sięga starożytnej Grecji, której zasady znajdują się w pismach Arystotelesa, Sokratesa i Platona. O nich wspominają prace filozofów-logiki z późniejszego okresu historycznego - Charles Sanders Pierce i Gottlief Frege. W latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych Charles Bachman zpodobnie myślący ludzie pracowali nad teoretycznym modelem Chen. Bakhman opracował diagram struktury danych nazwany jego imieniem. Brown opublikował prace dotyczące modelowania rzeczywistych systemów. James Martin dodał wyrafinowanie do tej tabeli ER. Prace Chen, Bachmana, Browna, Martina i innych aktorów doprowadziły do ​​opracowania Unified Modeling Language (UML) używanego przy tworzeniu oprogramowania.

Korzystanie ze schematów

Ta metoda służy do modelowania i tworzenia relacyjnych baz danych wykresów ER. Jest on szczególnie stosowany w modelu logicznym i z punktu widzenia konkretnej technologii, która zostanie zaimplementowana w modelu fizycznych danych. Przy opracowywaniu oprogramowania diagram ER jest często początkowym etapem ustalania wymagań dotyczących projektowania systemów informatycznych. Relacyjna baza danych ma odpowiednią tabelę relacyjną i jest wyrażana w razie potrzeby. Zakres zastosowania:

Rozwiązywanie problemów z bazą danych. Wykresy ER są używane do analizy istniejących baz danych w celu wyszukiwania i naprawiania problemów logicznych lub wdrożeń. Obrazek diagramu powinien pokazywać, gdzie występuje.

Systemy informacji gospodarczej. Diagramy służą do opracowania lub analizy relacyjnych baz danych wykorzystywanych w procesach biznesowych. Każdy proces biznesowy wykorzystujący dane terenowe, które obejmują substancję, działania i interakcje, może potencjalnie skorzystać z relacyjnej bazy danych. Może zoptymalizować procesy, uprościć informacje i poprawić wyniki.

Reorganizacja procesów biznesowych (BPR). ModeleDiagramy ER pomagają w analizie baz danych używanych przy reorganizacji procesów biznesowych.

Edukacja. Baza danych jest dziś metodą przechowywania informacji relacyjnych do celów edukacyjnych i dalszych poszukiwań, więc wykresy ER mogą być przydatne przy planowaniu tych struktur.

Badania. Ponieważ tak wiele badań koncentruje się na faktach strukturalnych, ER mogą odgrywać kluczową rolę w tworzeniu użytecznych baz danych do ich analizy.

Komponenty i funkcje

Diagramy ER składają się z elementów, relacji i atrybutów. Odzwierciedlają także siłę, która definiuje relacje w kategoriach liczbowych.
Esencja - określony obiekt, taki jak osoba, pojęcie lub wydarzenie. Może zawierać przechowywane w nim dane. Przykłady: klient, student, samochód lub produkt. Zwykle wyświetlane jako prostokąt. Typ jednostki - grupa rzeczy zdefiniowanych, takich jak studenci lub sportowcy, a tematem jest konkretny uczeń lub sportowiec. Inne przykłady: klienci, samochody lub produkty. Zestaw esencji jest taki sam jak ich typ, ale w określonym czasie, na przykład, uczniowie, którzy uczą się w klasie pierwszego dnia. Powiązany termin to przypadek, w którym dana osoba lub samochód będzie miała zestaw obiektów. Esencje są podzielone na silne, słabe lub asocjacyjne. Silny przedmiot jest określony tylko jego cechami, a słaba natura tego nie może. Widok zespolony łączy obiekty lub elementy. Klucze encji wskazują na atrybut, który definiuje obiekt w zestawie.
Są podzieleni na takiekategorie:

Super.

Kandydat.

Podstawowy.

Super - atrybuty definiujące obiekty w zbiorze encji. Klucz kandydujący ma najmniejszą możliwą liczbę atrybutów. Klucz podstawowy - wybrany przez autora bazy danych w celu jednoznacznego zidentyfikowania zestawu obiektów.

Związki i cechy

Relacje - w ten sposób podmioty działają na siebie nawzajem lub są ze sobą powiązane. Na przykład uczeń może zarejestrować się na kurs. Te dwa przedmioty będą uczniem i kursem, a przedstawiona komunikacja jest aktem rejestracji, który łączy te dwa przedmioty. Relacje są zwykle przedstawiane jako diamenty. Relacje rekurencyjne: ta sama osoba kilkakrotnie bierze udział w związku. Atrybut jest często wyświetlany jako owal lub okrąg. Atrybut opisowy: właściwość lub charakterystyka relacji w porównaniu z istotą. Atrybuty dzielą się na proste, złożone, pochodne, a także pojedyncze lub wielowartościowe. Ich kategorie:

Prosta - oznacza, że ​​wartość atrybutu ma charakter atomowy i nie można go dalej rozdzielać, na przykład numeru telefonu.

Złożony lub złożony to atrybut podrzędny wywodzący się z atrybutu.

Pochodne - atrybut jest obliczany lub definiowany w inny sposób przez inny atrybut, na przykład według wieku z urodzenia.

Multivalued - oznacza więcej niż jedną wartość atrybutu, na przykład kilka numerów telefonu dla danej osoby. Jednoznaczne - jedna wartość atrybutu. Typy są łączone w atrybuty proste lub złożone.

Reprezentacja mocy

Moc określa atrybuty liczbowe, zależnościmiędzy dwoma obiektami lub zestawami encji. Trzy główne relacje kardynalne to "jeden do jednego", "jeden do wielu" i "wiele do wielu". Przykładem jeden-do-jednego jest jeden uczeń powiązany z jednym adresem pocztowym. Przykład "jeden do wielu" lub "wiele do wielu" zależy od kierunku związku - jeden uczeń jest zarejestrowany na kilka kursów, ale wszystkie mają jedno wsteczne połączenie z jednym uczniem. Przykłady "wielu do wielu": uczniowie, jako grupa, są związani z kilkoma nauczycielami, a nauczyciele z kolei odnoszą się do kilku uczniów.

Moc może być wyświetlana jako odwrócona lub identyczna, w zależności od tego, gdzie są wyświetlane znaki. Ma limit kardynalny - liczby minimalne lub maksymalne. Komponenty ER można utożsamiać z częściami języka, tak jak zrobił to Peter Chen. Ten przykład pokazuje, jak diagramy ER porównują się z gramatyką:

Rzeczownik pospolity. Typ jednostki. Przykład: uczeń

Właściwie rzeczownik. Esencja. Przykład: Sally Smith.

Czasownik jest rodzajem związku. Przykład: rejestracja.

Przymiotnik, atrybut obiektu. Przykład: student drugiego roku.

Przysłówek, atrybut relacji. Przykład: cyfrowo.

Język zapytań dla bazy danych ERROL faktycznie imituje konstrukcje w języku naturalnym. ERROL bazuje na Redrawn Relational Algebra (RRA) i pracuje z modelami ER, naprawiając ich aspekty językowe. Istnieje kilka systemów zapisu, które są podobne, ale nadal różnią się niektórymi cechami:

Styl oznaczenia Chen.

Styl Bachmana.

Styl IDEF1X.

​​

Styl Barkera.

Modele danych koncepcyjnych, logicznych i fizycznych

Tworzenie diagramu ER i modelu danych jest zwykle tworzone na trzech poziomach szczegółowości:

Koncepcyjny model danych jest reprezentacją najwyższego poziomu, zawierającego najmniejsze szczegóły. Jego wartość pokazuje ogólną skalę modelu i architekturę systemu. W mniejszej skali może nie być konieczne malowanie. Zamiast tego zaczynają od modelu logicznego.

Logiczny model danych - zawiera więcej szczegółów niż koncepcyjny. Bardziej szczegółowo określa podmioty operacyjne i transakcyjne. Model logiczny nie zależy od technologii, w której zostanie wdrożony.

Fizyczny model danych.

Należy zwrócić uwagę na fakt, że podobne poziomy szczegółowości i objętości istnieją w innych typach wykresów, takich jak strumienie danych.

Dane relacyjne

Czasami inżynierowie przydzielają wykresy ER z dodatkowymi hierarchiami, aby dodać niezbędne poziomy informacji i zaprojektować bazę danych. Na przykład mogą dodawać grupy przez rozszerzanie poprzez klasy nadrzędne i zawężanie przy użyciu podklas tylko dla danych relacyjnych. Diagramy ER pokazują tylko tę strukturę relacyjną dla niestrukturalnych danych. Jeśli dane nie są jasno określone w obrębie pola, linie i kolumny schematu ER będą ograniczone. To samo można powiedzieć o danych częściowo ustrukturyzowanych, ponieważ przydadzą się tylko niektóre dane.

Tworzenie podstawowych struktur

Przed rozpoczęciem tworzenia tabeli ER zdefiniowane są wszystkie obiekty.Esencja pojawia się raz na pewnym diagramie. Utwórz prostokąty dla wszystkich obiektów i poprawnie je nazwij. Określ związek. Połącz je za pomocą linii i dodaj diament w środku, opisuje ich działania. Dodaj atrybuty obiektów. Nadaj im znaczące nazwy, aby można je było łatwo odróżnić. Brzmi to prosto, ale może być trudne w złożonym systemie. To jest coś, co poprawi się tylko dzięki praktyce. Dla niedoświadczonych programistów najlepiej jest korzystać z gotowych wzorów ER, dzięki czemu możesz szybko zacząć i doskonalić swoją praktykę.

Przykład opracowywania oprogramowania

Wykresy zależności Essence są używane przy tworzeniu oprogramowania na wielu etapach planowania projektu. Pomagają identyfikować różne elementy systemu, ich wzajemne relacje i często są wykorzystywane jako podstawa dla schematów przepływu danych lub DFD. Na przykład oprogramowanie do inwentaryzacji używane przez sklep detaliczny będzie mieć bazę danych, która kontroluje takie produkty, jak zakupy, towary, rodzaj produktu, źródło produktu i cenę produktu. Przekazanie tych informacji za pomocą diagramu ER będzie w przybliżeniu następujące: Na diagramie informacja wewnątrz owalnych kształtów jest atrybutem konkretnego obiektu.

Schematy przepływu

Schematy ER są zwykle używane w połączeniu ze schematem przepływu danych do wyświetlania zawartości repozytorium. Pomagają w wizualizacji sposobu powiązania danych w sposób ogólny. Jest to możliwe podczas konstruowania tabeli ER w celu narysowania połączeń jednostekręcznie Jednak w przypadku bardziej wyrafinowanych systemów i odbiorców zewnętrznych wymagane jest oprogramowanie do wykresów, takie jak Creately, aby tworzyć atrakcyjne wizualnie i dokładne diagramy ER. Oprogramowanie ER Diagram oferowane przez Creately jako usługa online jest dość łatwe w użyciu. Jest także świetny dla zespołów programistycznych dzięki potężnemu wsparciu na etapie współpracy.

Zalety zarządzania bazami danych

Bazy danych ER stanowią bardzo przydatną podstawę do tworzenia macierzy danych i zarządzania nimi. Po pierwsze, diagram ER jest łatwy do zrozumienia. Oznacza to na przykład, że projektanci mogą korzystać z wykresów ER, aby łatwo komunikować się z programistami, klientami i użytkownikami końcowymi, niezależnie od ich profesjonalizmu IT. Są one łatwo przekształcane w relacyjne tabele, które można wykorzystać do szybkiego tworzenia baz danych. Ponadto diagramy ER mogą być bezpośrednio wykorzystywane przez twórców baz danych jako plan wdrażania danych do konkretnych aplikacji. Mogą być używane w innych kontekstach, takich jak opis różnych relacji i operacji w organizacji. Diagram ER jest bardzo popularny, ponieważ ma wiele zalet:

Skuteczna komunikacja umożliwia czytelnikom łatwe zrozumienie zależności między różnymi obszarami tematycznymi diagramu ER.

Znaki służą do skutecznego prezentowania informacji, a także pomagają w zrozumieniu pracy bazy danych.

Wizualna reprezentacja diagramów przepływu danych wraz ze schematami ER możeskutecznie wykorzystane do wizualnej prezentacji układu.

Proste zrozumienie projektu za pomocą diagramów ER.

Wysoka elastyczność. Diagramy ER można efektywnie wykorzystać do ustalenia relacji z istniejącymi systemami. Do wykonania tej operacji można użyć formuł matematycznych i tabel relacyjnych.

W Internecie istnieje kilka narzędzi związanych z tworzeniem i edycją modeli ER:

Pony ORM - umożliwia użytkownikom tworzenie tabel bazy danych przy użyciu map Pony ORM i ER.

Edra Soft - pomaga szybko tworzyć wykresy EM.

Rysuj - Pomaga efektywnie rysować schemat blokowy i diagramy ER.

ERD Plus - Może być używany do tworzenia obwodów gwiazdowych i obwodów relacyjnych wraz ze schematami ER.

Lucidchart - umożliwia użytkownikom importowanie struktury bazy danych schematów ER w celu zapewnienia wydajnej automatyzacji procesów.

ERDiagramy - mogą być używane do bezpłatnego pobierania gotowych harmonogramów ER.

Wskazówki dla początkujących

Pierwszym krokiem w tworzeniu ER jest zidentyfikowanie wszystkich obiektów, które mają być użyte. Esencja to nic innego jak prostokąt opisujący informacje o systemie. Może to być klient, menedżer, faktura, harmonogram. Narysuj prostokąt dla każdego obiektu. Następnie określ relację diagramu ER między dwiema jednostkami. Narysuj ciągłą linię łączącą dwa obiekty. Określ związek. Narysuj diament między dwoma obiektami i napisz krótki opis tego, jak są one powiązane. Następnie dodaj atrybuty. Powinny byćdodano za pomocą owalnych kształtów. Wypełniając wykres, łącząc obiekty liniami i dodając diamenty, aby opisać każdą relację, aż wszystkie relacje zostaną opisane. Każdy z obiektów może mieć dowolną relację, niektóre mogą być w pewnym stopniu, co jest całkiem normalne. Wskazówki dotyczące wydajnych diagramów ER:

Przed utworzeniem wykresu ER upewnij się, że każdy obiekt na wykresie jest wyświetlany tylko raz.

Nazwane wszystkie encje, relacje i atrybuty na diagramie.

Badanie związku między jednostkami.

Eliminuje wszelkie niepotrzebne związki. Nie wiąż ich ze sobą.

Użyj kolorów, aby podświetlić ważne części wykresu.

Pokazuje poziom szczegółowości potrzebny do celu użytkownika. Może być konieczne narysowanie modelu koncepcyjnego, logicznego lub fizycznego, w zależności od wymaganych warunków.

Obserwuj nadmiar związków podmiotów diagramu ER lub relacji.

Jeśli problem z bazą danych zostanie wyeliminowany, zauważą błędy w relacjach, obecność brakujących obiektów lub atrybutów.

Upewnij się, że wszystkie elementy są zaznaczone. Przetłumacz tabele i diagramy tam i z powrotem, jeśli pomaga to osiągnąć cel.

Jesteśmy przekonani, że tabela ER obsługuje wszystkie dane potrzebne do przechowywania.

Określa dokładną nazwę każdego elementu na schemacie. Nazwy obiektów nie zapominają używać pojedynczych rzeczowników. Przymiotniki mogą być używane do rozróżniania obiektów należących do jednej klasy (na przykład pracownik zzatrudnienie w niepełnym wymiarze godzin i zatrudnienie w pełnym wymiarze godzin). Atrybuty atrybutów muszą być znaczące, niezależne od systemu i zrozumiałe.

Usuwa niepewne, zbędne lub zbyteczne relacje między podmiotami.

Skutecznie używać kolorowych notacji. Możesz wziąć kolory, aby sklasyfikować podobne obiekty lub wyróżnić kluczowe obszary na wykresach.

Jak wynika z powyższego, ER jest szczególnie użyteczny w przypadku, gdy konieczne jest modelowanie danych pod względem różnych rodzajów i kategorii informacji oraz ich wzajemnych relacji w zakresie projektowania bazy danych.