Составители:
Рубрика:
4 5
Построение ER-модели
ER-модель (модель «сущность – связь») – широко используемый
инструмент разработки баз данных, представляющий собой формализо-
ванное графическое представление предметной области в виде прямоу-
гольников, линий и специальных символов. Преимущество ER-модели
заключается в том, что она понятна и разработчикам баз данных, и заказ-
чикам, то есть будущим ее пользователям, и потому все возможные
из-
менения в структуре данных согласуются между ними именно на уровне
этой модели. ER-модель никак не связана ни с какой конкретной СУБД,
этот выбор осуществляется впоследствии. В основе ER-модели лежат
понятия «сущность» («entity») и «связь» («relation»). Не существует удов-
летворительного формального описания понятия «сущность». Можно
сказать, что это – совокупность значимых объектов, существующих
в рамках
предметной области. Например, при построении системы уче-
та успеваемости студентов придется оперировать сущностями «студен-
ты», «преподаватели», «дисциплины», а в случае создания банковской
системы – сущностями «клиенты» и «счета». Каждая сущность включа-
ет набор атрибутов, представляющих собой именованные свойства сущ-
ности. Например, сущность «студенты» может иметь следующие атри-
буты:
1) номер группы;
2) фамилию;
3) имя;
4) номер зачетной книжки;
5) дату рождения.
Сущность – совокупность объектов, а каждый объект этой сово-
купности – экземпляр сущности. Экземпляры должны быть различимы,
то есть не должно быть двух экземпляров с одинаковыми наборами ат-
рибутов. Каждая сущность имеет набор атрибутов, уникальный для каж-
дого экземпляра сущности, называемый ключом. Например, для сущно-
сти «студенты» ключ состоит из одного атрибута «Номер зачетной книж-
ки», так как точно не существует двух и более студентов с одинаковым
значением этого атрибута.
Между сущностями могут быть установлены связи, определяю-
щие, как сущности соотносятся или взаимодействуют между собой. Связь
может существовать между двумя сущностями (бинарная связь) или меж-
ду сущностью
и ею же самой (рекурсивная связь). Наличие связи означа-
ет, что одна из них имеет атрибут или набор атрибутов, составляющий
ключ другой сущности. Например, сущность «студенты» и сущность
«учебные группы» связаны между собой атрибутом «номер группы»,
который является ключом сущности «учебные группы» и присутствует
в наборе атрибутов сущности «студенты».
Связи бывают
трех типов:
1) связь «один к одному». При этой связи один элемент первой сущ-
ности связан не более чем с одним экземпляром второй сущности. Этот
тип связи встречается сравнительно редко;
2) связь «один ко многим». В этом случае один экземпляр первой
сущности связан с несколькими экземплярами второй сущности, но один
экземпляр второй сущности
связан не более чем с одним экземпляром
второй сущности. Первая сущность считается в данной связи основной,
вторая – подчиненной. Примером может служить рассмотренная выше
связь между сущностями «учебные группы» и «студенты». Сущность
«учебные группы» является здесь основной, сущность «студенты» – под-
чиненной, так как одна группа состоит из нескольких студентов, следо-
вательно, одному экземпляру
сущности «группы» соответствует несколь-
ко экземпляров сущности «студенты», принадлежащих этой группе;
3) связь «многие ко многим». В этом случае каждый экземпляр
первой сущности может быть связан с несколькими экземплярами вто-
рой сущности, а каждый экземпляр второй сущности – с несколькими
экземплярами первой. В качестве примера можно привести связь между
сущностями «преподаватели» и «дисциплины»
системы учета успевае-
мости. Эта связь имеет тип «многие ко многим», так как один преподава-
тель может вести несколько учебных дисциплин, а одна дисциплина –
вестись несколькими преподавателями.
Важной характеристикой связи является ее обязательность, или
модальность. Обязательность связи означает, что любому экземпляру
сущности обязательно соответствует хотя бы один экземпляр другой сущ-
ности, состоящей
с первой в обязательной связи. В противном случае
связь является необязательной. Связь может иметь неодинаковую модаль-
ность с разных концов. Например, каждая учебная группа имеет курато-
ра из числа преподавателей, однако не каждый преподаватель является
куратором.
Следовательно, для построения ER-модели необходимо сначала
выявить сущности, характерные для заданной предметной области,
и определить для
каждой сущности набор атрибутов, имеющих значение
