Проектирование баз данных

Модели «сущность-связь»

Модель «сущность–связь» (или ER-модель, от английского «Entity-Relationship») позволяет формализовать структуру и отношения между информационными объектами рассматриваемой предметной области.

При разработке модели предмет или класс предметов рассматривается как некоторая сущность, а элементы данных, которые описывают свойства предметов, – как атрибуты сущностей. Между сущностями устанавливаются связи, представляющие в модели отношения между объектами реального мира.

Базовыми элементами модели являются понятия:

· атрибута;

· сущности;

· связи.

Атрибут – логически неделимый элемент информации, отображающий некоторую количественную или качественную характеристику сущности.

Сущность является агрегацией атрибутов, характеризующих соответствующий ей объект или событие.

Между атрибутом и сущностью нет принципиальной разницы: один и тот же объект может рассматриваться и как сущность, и как атрибут – все определяется контекстом решаемых задач. Если элемент данных по условиям решаемых задач может рассматриваться как неделимый, то он будет представлен в модели атрибутом; в противном случае он должен рассматриваться как самостоятельная сущность.

Связь в модели указывает на наличие отношения между объектами, послужившими прототипами сущностей.

Каждое из понятий: атрибут, сущность, связь – характеризуется набором признаков.

Для сущности задается имя, существительное в единственном числе, уникальное в рамках модели. Оно должно быть кратким и вместе с тем давать исчерпывающее определение объекта.

При графическом изображении модели (на диаграмме) сущность обозначается прямоугольником с закругленными краями, разделенным на три части: в верхней части записывается имя сущности, в средней – имена ключевых атрибутов, в нижней – имена других атрибутов.

Для атрибута, как и для сущности, задается имя, которое также должно быть уникальным в рамках рассматриваемой сущности.

Кроме того, атрибут может быть:

· обязательным или необязательным;

· ключевым или не ключевым.

Атрибут является обязательным, если его значение должно быть обязательно задано при создании экземпляра сущности. При графическом изображении модели обязательные атрибуты помечаются символом «*».

Атрибут называется ключевым, если его значение используется для однозначной идентификации каждого экземпляра сущности. Ключ сущности может быть составным — образовываться не одним, а несколькими атрибутами данной сущности. Все ключевые атрибуты должны быть обязательными. При графическом изображении модели ключевые атрибуты помечаются символом «#».

Для каждого конца связи задаются:

· имя;

· степень множественности (участие в связи одного или нескольких экземпляров сущности);

· степень обязательности (обязательно или необязательно наличие связи между экземплярами сущностей).

Кроме того, указывается, является ли данная связь ключевой (участвует ли в образовании ключа сущности).

На диаграмме связь изображается ромбом и линиями, соединяющими сущности.

Имя связи должно отражать смысл отношения между объектами.

По степени множественности различают следующие виды связей:

· один к одному (1: 1);

· многие к одному (М: 1);

· многие ко многим (М: М).

Обязательность связи показывает могут или не могут отдельные экземпляры сущностей находиться вне связи друг с другом. Обязательность для связи задается с двух сторон (как со стороны первой, так и со стороны второй участвующей в связи сущности).

Связь является обязательной, если экземпляр сущности на одном конце связи не может быть создан вне связи с экземпляром сущности, находящейся на другом конце связи.

Если экземпляр сущности на одном конце связи может быть создан вне зависимости от существования экземпляров связанной сущности, связь будет необязательной.

На диаграмме обязательные связи изображаются сплошными линиями, а необязательные – пунктирными.

Связь с одной из сторон может быть помечена как ключевая. Связь является ключевой в том случае, когда собственные атрибуты не позволяют однозначно идентифицировать экземпляры сущности, т. е. различить экземпляры сущности можно только в контексте экземпляра связанной сущности.

Для ключевых связей должны выполняться следующие требования:

· связь может быть ключевой только с одной из сторон (со стороны одной из связанных сущностей);

· ключевой может быть только обязательная сторона связи;

· в случае связи “многие к одному” связь может быть ключевой только со стороны “многие”.

При графическом изображении ключевая связь помечается словом “key”.