ATTIECĪBU VIENĪBAS MODELIS: VĒSTURE, ELEMENTI, PIEMĒRI - TEHNOLOĢIJAS - 2025

Attiecību subjekts modelis (ER modelis) ir dizains loģisko struktūru datu bāzes, kas pēc tam var īstenots kā reālu datu bāzi. ER modeļa galvenās sastāvdaļas ir entītiju un attiecību kopums.

Entītiju un attiecību modelis apraksta savstarpēji saistītas lietas, kas interesē konkrētā zināšanu jomā. Programmatūras inženierijā ER modeli parasti izmanto, lai iekļautu lietas, kas uzņēmumam ir jāatceras, lai veiktu biznesa procesus.

Avots: pixabay.com

Parasti tas ir sistemātiskas analīzes atvasinājums, lai precizētu un attēlotu to, kas ir nozīmīgs procesiem kādā biznesa jomā. Tas tikai grafiski attēlo biznesa datu dizainu, nedefinējot procesus.

Tāpēc tas ir ērti lietojams grafiskais rīks datu modelēšanai, ko plaši izmanto datu bāzu projektēšanā, kas palīdz identificēt sistēmā esošās entītijas un šo entītiju attiecības.

Parasti tas tiek zīmēts ar lodziņiem (entītijām), kuras savieno līnijas (attiecības), paužot atkarības un asociācijas starp šīm entītijām.

Diagrammas un datu bāzes

Attiecību entītijas modelis parasti tiek ieviests kā datu bāze. Vienkāršā relāciju datu bāzes ieviešanā katra tabulas rinda veido entītijas gadījumu, un katra kolonna ir atribūts.

Entītijām ir raksturīgas ne tikai attiecības, bet arī papildu rekvizīti, ko sauc par atribūtiem, kuri satur identifikatorus, kurus sauc par “primārajām atslēgām”.

Diagrammas, kas ieviestas, lai attēlotu entītijas un attiecības, kā arī atribūtus, var saukt par entītiju un attiecību diagrammām (ER diagrammas), nevis par entītiju attiecību modeļiem.

Tādēļ ar entītiju attiecību diagrammas palīdzību tiek aprakstīta datu bāzes struktūra.

Rezultātā ER modelis kļūst par abstraktu datu modeli, kas definē informācijas struktūru, ko var ieviest datu bāzē, parasti relāciju.

Vēsture

Datu modelēšana kļuva modē 70. gados, ko izraisīja nepieciešamība pareizi modelēt datu bāzes vai pat reālās pasaules biznesa procesus.

Pīters Čens popularizēja entītiju un attiecību modeli savā slavenajā 1976. gada rakstā "Entītiju un attiecību modelis - ceļā uz vienotu datu skatījumu".

Tika ierosināts izveidot standarta vienošanos, ko varētu izmantot relāciju datu bāzēm. Viņa mērķis bija izmantot ER modeli kā konceptuālu modelēšanas pieeju.

Pīters Čens savā rakstā paziņoja: “Entītiju un attiecību modelī dabiskāks ir reālās pasaules skatījums, kas sastāv no entītijām un attiecībām. Tajā ir iekļauta svarīga svarīgā semantiskā informācija par reālo pasauli. ”

Papildus datu bāzes projektēšanai Čena ER modelis labi kalpo arī informācijas modelēšanas sistēmās un lietojumprogrammās. Vienoto modelēšanas valodu (UML) daudzējādā ziņā iegūst no entītiju un attiecību modeļa.

Citi pionieri

Iepriekšējā gadā AP Brauns bija publicējis rakstu ar nosaukumu “Reālās pasaules sistēmas modelēšana un shēmas izveidošana tā reprezentēšanai” Starptautiskās informācijas apstrādes federācijas publikācijā.

Kaut arī Brauna raksts bija atbilstošs, Čena raksts bija vēl atbilstošāks, jo īpaši tāpēc, ka tas koncentrējās uz terminiem “entītija” un “attiecības”. Parasti to uzskata par datu modelēšanas prakses sākumu, kā tas ir zināms šodien.

Jāpiemin arī Bahmana diagrammas, kas ir datu modelēšanas forma.

Kārļa Bahmana 1969. gada raksts datu bāzes publikācijai ieviesa datu bāzes "entītiju" jēdzienu un bija viena no pirmajām datu struktūras diagrammām, vēlāk saukta par Bahmana diagrammu. Tas ļoti ietekmēja Pēteri Čenu.

Filozofiskā izlīdzināšana

Čens bija saskaņā ar filozofiskajām un teorētiskajām tradīcijām no seno grieķu filozofu Sokrata, Platona un Aristoteļa laikiem (428. g.pmē.) Līdz Piresa, Frege un Rasela mūsdienu epistemoloģijai, semiotikai un loģikai.

Pats Platons zināšanas saista ar negrozāmu formu uztveri. Pēc Sokrāta teiktā, formas ir arhetipi vai abstrakti daudzu lietu un īpašību tipu attēli un to savstarpējās attiecības.

Elementi un simbolika

Entītiju attiecību diagramma parāda datu bāzē saglabāto entītiju kopas attiecības. Tas ir, ER diagrammas palīdz izskaidrot datu bāzu loģisko struktūru.

Piemērs: konkrēta dziesma ir entītija, savukārt visu dziesmu kolekcija datu bāzē ir entītiju kopums.

-Entitātes attiecību diagrammas

No pirmā acu uzmetiena ER diagramma izskatās ļoti līdzīga diagrammai. Tomēr ER diagrammā ir iekļauti daudzi specializēti simboli, un to nozīme padara šo modeli unikālu.

Šajā diagrammā ir redzamas divas vienības - Students un Skola - un to attiecības. Skolēna un skolas attiecības ir daudz viena pret otru, jo skolā var būt daudz skolēnu, bet students nevar mācīties vairākās skolās vienlaikus.

Studentu entītijai ir tādi atribūti kā identifikācija (Est_Id), nosaukums (Est_Nombre) un adrese (Est_Address). Skolas entītijai ir tādi atribūti kā identifikācija (Col_Id) un nosaukums (Col_Nombre).

Simbolika

- taisnstūris: apzīmē entītiju kopu.

- Ellipse: apzīmē atribūtus.

- dimants: attēlo attiecību kopu.

- Līnijas: saista atribūtus entītiju kopām un entītiju kopas - attiecību kopām.

- Divkāršā elipse: daudzvērtīgi atribūti.

- Nepārtraukta elipse: iegūti atribūti.

- Divkāršs taisnstūris: vāju entītiju kopas.

-Elementi

Entītija

Uzņēmums ir kaut kas reālajā pasaulē, kas ir viegli atpazīstams. Tas ir jebkas uzņēmumā, kas tiks pārstāvēts datu bāzē. Tas var būt kaut kas fizisks vai tikai fakts vai notikums, kas notiek reālajā pasaulē.

Tā var būt vieta, persona, objekts, notikums vai koncepcija, kas datus glabā datu bāzē. Entītiju raksturojums ir tāds, ka tām ir jābūt atribūtam kā unikālai atslēgai. Katru entītiju veido daži atribūti, kas raksturo šo entītiju.

Entītijas var uzskatīt par lietvārdiem. Piemēri: dators, darbinieks, dziesma, matemātiskā teorēma utt.

Vāja būtne

Vāja vienība ir vienība, kuru nevar unikāli identificēt ar saviem atribūtiem un kuras pamatā ir attiecības ar citu entītiju.

Piemēram, bankas kontu nevar unikāli identificēt, ja nav zināma banka, kurai tas pieder. Tāpēc bankas konts ir vāja vienība.

Atribūts

Atribūts apraksta entītijas īpašumu. ER diagrammā to attēlo ovāla forma. Ir četri atribūtu veidi:

Atslēgas atribūts

Tas ir atribūts, kas var unikāli identificēt entītiju no entītu kopas. Piemēram, studenta ID numurs var unikāli identificēt studentu no studentu kopas.

Galveno atribūtu tāpat kā pārējos atribūtus attēlo elipse. Tomēr galvenā atribūta teksts ir pasvītrots.

Daudzvērtīgs atribūts

Tas ir atribūts, kas var saturēt vairākas vērtības. ER diagrammā to attēlo dubultā elipse.

Piemēram, personai var būt vairāk nekā viens tālruņa numurs, tāpēc tālruņa numura atribūtam ir vairākas vērtības.

Atvasināts atribūts

Tas ir tāds, kura vērtība ir dinamiska un ir iegūta no cita atribūta. ER diagrammā to attēlo ar pārtrauktu elipsi.

Piemēram, personas vecums ir atvasināts atribūts, jo laika gaitā tas mainās un to var iegūt no cita atribūta: dzimšanas datuma.

Attiecības

Attiecības parāda, kā entītijas ir savstarpēji saistītas. Tos var uzskatīt par darbības vārdiem, kas apvieno divus vai vairākus lietvārdus. ER diagrammā to attēlo dimanta forma.

Piemēri: attiecības starp nodaļu un darbinieku, starp datoru un uzņēmumu, attiecības starp teorēmu un matemātiķi, starp mākslinieku un dziesmu utt.

Kardinālums

Cardinality norāda, cik vienas entītijas gadījumi ir saistīti ar vienas citas entītijas gadījumiem. Ordinalitāte ir arī cieši saistīta ar kardinālumu.

Kamēr kardinālisms norāda attiecību rašanos, ordinalitāte attiecības raksturo kā vajadzīgas vai pēc izvēles. Šim nolūkam izmantotā simboloģija:

Citiem vārdiem sakot, kardinālisms norāda attiecību maksimālo skaitu, bet orģinalitāte norāda attiecību absolūto minimālo skaitu. Šajā nozīmē ir četri attiecību veidi:

Attiecības viens pret vienu

Tas ir tad, kad atsevišķs entitātes eksemplārs ir saistīts ar citas entītijas eksemplāru.

Piemēram, cilvēkam ir tikai viena pase, un vienai personai tiek izsniegta tikai viena pase.

Viens pret daudziem attiecībās

Tas ir tad, kad entītijas gadījums ir saistīts ar vairāk nekā vienu citas entītijas gadījumu.

Piemēram, klients var veikt daudz pasūtījumu, bet daudzi klienti nevar veikt pasūtījumu.

Daudzi pret vienu

Tas ir tad, kad vairāk nekā viens entitātes gadījums ir saistīts ar vienas citas entītijas instanci.

Piemēram, daudzi studenti var studēt tikai vienā universitātē, bet viens students nevar vienlaikus studēt daudzās universitātēs.

Daudzas pret daudzām attiecībām

Tas ir tad, kad vairāk nekā viens entītijas gadījums ir saistīts ar vairāk nekā vienu eksemplāru citā entītijā.

Piemēram, studentu var norīkot daudziem projektiem, un projektu var norīkot daudziem studentiem.

Kā izveidot attiecību entītijas modeli?

Dokumentējot sistēmu vai procesu, sistēmas novērošana vairākos veidos palielina izpratni par šo sistēmu.

Datu bāzes satura parādīšanai parasti izmanto entītiju un attiecību diagrammas. Tie palīdz iztēloties, kā dati tiek savienoti vispārīgā veidā, un tie ir īpaši noderīgi relāciju datu bāzes veidošanā.

Lai izveidotu attiecību entītijas modeli, jāveic šādas darbības:

Identificējiet entītijas

Pirmais solis entītiju attiecību diagrammas veidošanā ir visu entītiju identificēšana. Entītija ir nekas vairāk kā taisnstūris ar kaut ko aprakstu, par kuru sistēma glabā informāciju.

Katrai entītijai, par kuru jūs varat iedomāties, ir jāizveido taisnstūris. Kā piemērs ir šādas trīs vienības:

Nosakiet attiecības

Tiek apskatītas divas entītijas, ja tās ir savstarpēji saistītas, tiek novilkta nepārtraukta līnija, kas savieno abas entītijas.

Lai aprakstītu entītiju attiecības, starp abām entītijām uz tikko pievienotās līnijas tiek novilkts dimants.

Uz dimanta jāraksta īss apraksts par to saistību. Sekojot piemēram, mums ir šādi:

Nosakiet kardinālas lietas

Attiecīgā piemēra vajadzībām ir zināms, ka studentu var norīkot vairākos kursos un skolotājs var pasniegt tikai vienu kursu. Tāpēc diagramma izskatās šādi:

Identificējiet atribūtus

Lai identificētu atribūtus, ir jāizpēta faili, formas, pārskati un dati, ko organizācija patlaban uztur. Lai identificētu vienības, var veikt arī intervijas ar vairākām ieinteresētajām personām. Sākotnēji ir svarīgi identificēt atribūtus, tos nepiešķirot konkrētai entītijai.

Kad jums ir atribūtu saraksts, tie jāpiešķir identificētajām entītijām. Pārliecinieties, vai atribūts precīzi atbilst vienai entītijai. Ja tiek uzskatīts, ka atribūts pieder vairāk nekā vienai entītijai, tas ir jāizmanto, lai padarītu to unikālu.

Pēc uzdevuma veikšanas tiek noteiktas galvenās atslēgas. Ja unikālā atslēga nav pieejama, tā ir jāizveido.

Lai atvieglotu piemēru, papildus atslēgai katrai entītijai tiek parādīts tikai viens atribūts. Tomēr varēja identificēt vairāk atribūtu. Primārās atslēgas var atšķirt no citiem atribūtiem, jo ​​tās ir pasvītrotas.

Aizpildiet diagrammu

Turpiniet savienot entītijas ar līnijām un pievienot dimantus, lai aprakstītu katru attiecību, līdz visas attiecības ir aprakstītas.

Daži no subjektiem var nebūt saistīti ar kādu citu entītiju. No otras puses, citām vienībām var būt vairākas attiecības. ER diagrammas modernāks attēlojums ir šāds:

Padomi efektīvām ER diagrammām

- Pārliecinieties, ka diagrammā katra entītija parādās tikai vienu reizi.

- Diagrammā katrai entītijai, attiecībām un atribūtam jāpiešķir nosaukums.

- Rūpīgi jāizpēta attiecības starp entītijām. Vai tie tiešām ir nepieciešami? Vai ir kādas attiecības, kas jādefinē? Ir jānovērš visas liekās attiecības. Attiecības nav savstarpēji saistītas.

- Ir ieteicams izmantot krāsas, lai izceltu svarīgas diagrammas daļas.

Piemēri

Datu bāzes diagramma

Lai izveidotu datu bāzes attiecību entītiju diagrammu, ir divi iemesli: Jūs izstrādājat jaunu modeli vai jums ir jādokumentē jūsu esošā struktūra.

Ja jums ir esoša datu bāze, kas jādokumentē, izveidojiet entītiju attiecību diagrammu, izmantojot datus tieši no datu bāzes:

Interneta pārdošanas modelis

Šeit ir entītiju attiecību modeļa piemērs pārdošanai internetā, izmantojot entītiju attiecību diagrammu:

Atsauces

1. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija (2019). Entītija - attiecību modelis. Iegūts no: en.wikipedia.org.
2. Smartdraw (2019). Entītiju attiecību diagramma. Paņemts no: smartdraw.com.
3. Čaitanja Singha (2019). Entītiju attiecību diagramma - ER diagramma DBVS. Iesācēju grāmata. Paņemts no: beginnersbook.com.
4. Guru99 (2019). ER diagrammas apmācība DBVS (ar piemēru). Paņemts no: guru99.com.
5. Vizuālā paradigma (2019). Kas ir entītiju attiecību diagramma (ERD)? Iegūts no: Visual-paradigm.com.
6. Dataversity (2019). Īsa ER diagrammas vēsture un informācijas modelēšana. Paņemts no: dataversity.net.
7. Adrienne Watt (2019. gads). 8. nodaļa Entitāšu attiecību datu modelis. Atvērt tekstu BC. Paņemts no: opentextbc.ca.