Діаграми „сутність-зв”язок”: призначення, місце застосування, правила побудови, ERD-стандарти. Сутності, відношення та зв’язки в нотації Чена

Модель "сутність-зв'язок" (ER-модель) (англ. Entity-relationship model або entity-relationship diagram) - модель даних, яка дозволяє описувати концептуальні схеми за допомогою узагальнених конструкцій блоків. ER-модель - це мета-модель даних, тобто засіб опису моделей даних.

Діаграми "сутність-зв'язок" (ERD) призначені для розробки моделей даних і забезпечують стандартний спосіб визначення даних і відносин між ними. Фактично за допомогою ERD здійснюється деталізація сховищ даних проектованої системи, а також документуються сутності системи і способи їх взаємодії, включаючи ідентифікацію об'єктів, важливих для предметної області (сутностей), властивостей цих об'єктів (атрибутів) та їх відносин з іншими об'єктами (зв'язків).

ER-модель зручна при проектуванні інформаційних систем, баз даних, архітектур комп'ютерних застосувань та інших систем (моделей). За допомогою такої моделі виділяють найсуттєвіші елементи (вузли, блоки) моделі і встановлюють зв'язки між ними.

Вперше поняття ER-моделі запровадив П.Чен. Підхід П.Чена дозволив концептуальне моделювання перевести в практичну площину проектування БД. У подальшому діаграми Чена набули розвитку у багатьох інших роботах з ER- моделювання.

Нотація Чена:

a) множин сутностей;

b) атрибутів;

с) зв’язків.

Перший крок інфологічного моделювання – аналіз концептуальної моделі, включаючи DFD, з метою виділення сутностей. Якщо етап створення концептуальної моделі не виконувався, то витяг інформації для виділення сутностей здійснюється шляхом проведення інтерв’ю із замовником(ами) системи або анкетування, тобто виконується певна частина робіт концептуального рівня.

Сутність (Entity) – реальний або уявлюваний об’єкт, що має істотне значення для розглянутої предметної сфери, інформація про яке підлягає збереженню. На ERD сутність представляється або прямокутником або прямокутником із закругленими кутами. У середині фігури наводиться назва сутності.

Сутність являє собою безліч екземплярів реальних або абстрактних об'єктів (людей, подій, станів, ідей, предметів тощо), що володіють загальними атрибутами або характеристиками. Будь-який об'єкт системи може бути представлений тільки однією сутністю, яка повинна бути унікально ідентифікована. При цьому ім'я суті повинно відображати тип або клас об'єкта, а не його конкретний екземпляр (наприклад, АЕРОПОРТ, а не ВНУКОВО).

Кожна сутність повинна:

• мати унікальний ідентифікатор (ім’я);

• однозначно ідентифікуватися і відрізнятися від усіх інших екземплярів даного типу сутності;

• мати один або декілька атрибутів, що або належать сутності, або успадковуються через зв’язок з іншою сутністю;

• мати один або декілька атрибутів, що однозначно ідентифікують кожен екземпляр сутності.

Зв’язок (relationship) – пойменована асоціація між двома сутностями, що має значення для даної предметної сфери. Це асоціація між сутностями, при якій, як правило, кожен екземпляр однієї сутності, яка

називається батьківською сутністю, асоційований з довільною (у тому числі нульовою) кількістю екземплярів іншої сутності, яка іменується сутністю-нащадком, а кожен екземпляр сутності-нащадка асоційований у точності з одним екземпляром сутності-батька. Ім’я кожного зв’язку між двома даними сутностями повинне бути унікальним, але імена зв’язків у моделі не зобов’язані бути унікальними.

Кожна сутність може мати будь-яку кількість зв’язків з іншими сутностями моделі. На лінії зв’язку (ребрі графа) ставиться також степінь зв’язку між сутностями.

Між двома сутностям, наприклад, А і В можливі такі види зв’язків:

один-до-одного (1:1): у кожен момент часу кожному представнику (екземпляру) сутності А відповідає 1 чи 0 представників сутності В.

зв’язок один-до-багатьох (1:N): одному представнику сутності А відповідають 0, 1 чи декілька представників сутності В.

багато-до-багатьох (M:N). M:N – один виробник може не виробляти продукції для замовників, може виготовляти для одного й більше замовників, а замовник може не замовляти продукцію, або замовляти в одного й більше виробників.