Діаграми сутностей і зв’язків

Діаграми сутностей і зв’язків, або ER – діаграма – це графічне представлення множин сутностей, їх атрибутів та зв’язків. Елементи названих видів описуються вершинами графа за допомогою спеціальних геометричних фігур:

· прямокутник – для множин сутностей;

· овал – для атрибутів;

· ромб – для зв’язків.

Ребра графа з’єднують множини сутностей із атрибутами і служать для представлення зв’язків між множинами сутностей.

Діаграми сутність - зв'язок (Entity Relations Diagram - ERD) є найпоширенішим засобом семантичного моделювання даних. За їх допомогою визначають важливі для ПО об'єкт (сутності), їх властивості (атрибути) та взаємовідношення (відношення між собою, тобто зв'язки). ERD можна безпосередньо використовувати для проектування реляційних БД.

Пітер Чен (Peter Chen) 1976 року опублікував специфікацію щодо підходу до реляційних структур як до набору зв'язків між сутностями. Ця праця та праці інших теоретиків, зокрема Хаммера (Hammer) та Мак-Леода (McLeod), які створили семантичну модель даних, стали основою для виникнення ERD), тобто ER- діаграм (діаграм сутність - зв’язок), які в наочній формі представляють зв'язки між сутностями і сьогодні є фундаментом моделювання логічних структур даних.

Існують два основні типи ЕR-діаграми, запропонованих П. Ченом. Перший тип використовує стандартну нотацію Чена. У діаграмі сутність зображено прямокутником, у середині якого наведено ім'я сутності. Зв'язок показано ромбом, усередині якого ~ ім'я зв'язку. Сутність з'єднано із зв'язком за допомогою дуги, над якою вказано потужність зв'язку. Діаграми такого типу дуже спеціалізовані - кожна зазвичай представляє один зв'язок між двома сутностями. Приклад простої ER- моделі, що використовує стандартну нотацію Чена, показано на рис.3.

 

 

Рис.3. ER-діаграма Чена стандартного типу

 

Другий тип діаграми називають деталізованою ER-діаграмою. Під час проектування громіздкої БД застосування методики Чена призводить до створення значної кількості діаграм. У разі застосування деталізованої ER- моделі цього, як правило, можна уникнути, тому що всі зв'язки окремої сутності наводяться на одній діаграмі. Указані діаграми ґрунтуються на сутностях, а не на зв'язках. Особливістю деталізованих діаграм також є інформації про атрибути (характеристики) сутностей. Якщо не вдаватися до подробиць, то сутності, які визначають за допомогою ER-діаграм, відповідають відношенням (таблицям) реляційної моделі БД та її наступної реалізації як фізичного сховища структурованої інформації. Саме завдяки цьому більшість популярних засобів створення подібних діаграм використовують не тільки елементи моделювання сутностей і зв'язків, але й і елементи реляційної моделі та фізичного проектування.

 

Приклад 1. На рис.4 приведена ER-діаграма, що представляє структуру БД, яка містить інформацію про кінофільми. У складі діаграми є три множини сутностей: Movies ("кінофільми"), Stars (“актери”), Studios (“кіностудії ”).

Множина сутностей Movies обладає чотирма атрибутами title (“назва”), year (“рік випуску”), length (“тривалість”), filmType (“тип плівки”). Сутності Stars і Studios містять по парі однотипних атрибутів, name (“ім’я” або “назва”) і address (“адреса”). На діаграмі представлені два зв’язки, описані нижче.

1. Stars-in – це зв’язок, що з’єднує кожну сутність –“кінофільм ” із сутностями –“акторами ”, що приймали участь у зйомці фільму. Зв’язок Stars-in, яка розглядається у протилежному напрямку, у свою чергу з’єднує акторів із кінофільмами.

2. Зв’язок Owns (“володіє”) з’єднує кожну сутність -“ кінофільм ” із сутністю -“ студією ”, що випустила фільм і володіє правами на нього. Стрілка. Що завдає напрямок від зв’язку Owns до множини сутностей Studios, свідчить про те, що кожний фільм є власністю однієї і тільки однієї студії