Метод ER-диаграмм (“сущность-связь”)

В настоящее время хорошо известен метод проектирования реляционных баз данных, основанный на использовании диаграмм, одной из которых является так называемая ER-диаграмма (Entity – сущность, Relationship – связь). Данный метод, называемый иначе методом “сущность-связь”, широко используется в средствах автоматизированного проектирования. Метод прост, основан на здравом смысле и, в отличие от декомпозиции и синтеза, не требует никаких теоретических знаний. Метод основан на небольшом количестве правил и при их использовании требует достаточно простых рассуждений. Естественно, проектировщик базы должен досконально представлять семантику данных предметной области.

При проектировании методом ER-диаграмм обычно использует два вида диаграмм:

- диаграммы ER – экземпляров;

- диаграммы ER – типа, или просто ER – диаграммы. В данном учебном пособии будем диаграммы ER-типа называть ER-диаграммами.

ER–диаграммы строятся на основе диаграмм ER–экземпляров. Например, для сущностей ПОСТАВЩИКИ и ДЕТАЛИ из предметной области ПОСТАВКА_ДЕТАЛЕЙ диаграмма ER–экземпляров может быть задана в виде таблицы 4.

Таблица 4. Диаграмма ER – экземпляров

 

Как видно из таблицы, диаграмма ER–экземпляров отображает связь между парой сущностей (бинарная связь). “Поставляет – имя связи, а в столбцах “Поставщик” и “Деталь” даны экземпляры первичных ключей соответствующих сущностей.

При проектировании базы данных используются две характеристики:

· множественность связи: 1:1, 1:М, М:1, М:М;

· класс принадлежности сущности КП: О – обязательный (для рассматриваемой пары сущностей предметной области каждый экземпляр одной сущности обязательно связан с каким-то экземпляром другой сущности) и Н – необязательный (какой-то экземпляр одной сущности может быть не связан ни с одним экземпляром другой сущности).

Например, в таблице 4 поставщики P2, P5 и P6 не поставляют деталей, поэтому для сущности ПОСТАВЩИК определим КП – Н (необязательный). Аналогично для сущности ДЕТАЛЬ также определим КП – Н, так как детали D3 и D6 не поставляются поставщиками. Поставщик P3 поставляет детали D1 и D4. Поэтому для деталей множественность связи – “М”. Каждая деталь поставляется только одним поставщиком, поэтому для поставщиков множественность связи – “1”.

На ER-диаграмме сущность (в нотации, близкой к нотации Чена [14]) изображается в виде прямоугольника, а связь – в виде ромба. Соответствующие имена пишутся внутри фигур. Например, ER-диаграмма, построенная на основе диаграммы ER–экземпляров таблицы 4, показана на рисунке 10:

Рисунок 10 – ER-диаграмма для связи 1 : М и КП: Н – Н

Для сущности с КП – Н принято точку изображать за пределами прямоугольника, как это сделано на рисунке 10, а для сущности с КП – О точку изображают внутри прямоугольника, как на рисунке 11.

Рисунок 11 – Фрагмент ER-диаграммы для сущности с КП: О

Использование описанной нотации даже для небольших баз данных может привести к громоздким и плохо обозримым диаграммам. Гораздо проще не рисовать диаграммы, а их описывать. Так, описание ER-диаграммы для рассматриваемого примера можно дать в виде:

ПОСТАВШИКИ (1, Н) поставляют (М, Н) ДЕТАЛИ