1.2 Модель «сущность-связь»(er)

Немаловажную роль в инфологическом проектировании играет наглядность представляемых моделей данных. В этой связи большой популярностью разработчиков пользуются средства, основанные на графических нотациях, самым распространенным средством данного типа являются диаграммы "сущность-связь" (entity-relationship, E/R), которые соответствуют объектно-ориентированному подходу.

Модель "сущность-связь" была предложена в 1976 г. Питером Пин-Шэн Ченом.

Разработка БД начинается с ER-моделирования либо некой объектной модели, с последующей трансляцией в реляционную модель, подлежащей физической реализации.

Физическая реализация – реляционная модель. Большинство коммерческих БД реляционные. Данные представляются в виде таблиц.

Компоненты диаграмм "сущность-связь":

Множества сущностей, аналогичные классам.

Сущности – это члены множества сущностей

Атрибуты – это значения, описывающие свойства сущности

Связи – это соединения между двумя или более множествами сущностей.

Пример диаграммы "сущность-связь":

Идеи П.Чена являются своеобразным стандартом в построении ER-моделей. Под сущностью понимается "нечто", что можно идентифицировать. Сущности могут попадать в различные типы сущностей, которые на ER-диаграммах изображаются в виде прямоугольников.

Между сущностями могут существовать связи. Связи разделяются на различные типы связей. На диаграммах ER-моделей связи изображаются в виде ромбов, соединенных линиями со связываемыми типами сущностей.

Возможны связи между более чем двумя типами сущностей. Эти типы связей проектировщик изображает в виде нескольких бинарных связей или как одну связь.

На ER-диаграммах атрибуты изображаются в кружках, соединенных с типами сущностей.

Бинарная связь - связь, существующая между двумя сущностями.

N-арная связь- связь, существующая между n сущностями.

Рекурсивная связь – это связь между экземплярами одной сущности.

Доказано, что любую n-арную связь всегда можно заменить множеством бинарных, однако n-арные лучше отображают семантику предметной области.

Степень связи - число экземпляров сущностей, которое может быть ассоциировано через связь с экземплярами другой сущности, называют. Рассмотрение степеней особенно полезно для бинарных связей.

Очень важным свойством модели "сущность-связь" является то, что она может быть представлена в виде графической схемы (диаграммы). Это значительно облегчает анализ предметной области. Существует несколько вариантов обозначения элементов диаграммы "сущность-связь" (нотаций). Для обозначения сущностей, связей и атрибутов будем использовать нотацию Чена, а для обозначения степеней и кардинальностей связей нотацию Мартина. В Таблице ниже приводится список используемых обозначений:

Обозначение	Пояснение
	Независимая сущность
	Зависимая сущность
	Атрибут
	Многозначный атрибут
	Получаемый (наследуемый) атрибут в иерархических связях
	Ключевой атрибут (первичный ключ)
	Связь
	Связь степени 1, необязательный класс принадлежности
	Связь степени 1, обязательный класс принадлежности
	Связь степени N, необязательный класс принадлежности
	Связь степени N, обязательный класс принадлежности
	Связь от зависимой к независимой сущности

Существующие степени бинарных связей:

- один-к-одному (обозначается 1:1). Это означает, что в такой связи в каждый момент времени каждому экземпляру сущности A соответствует 1 или 0 экземпляров сущности B. Прямоугольники обозначают сущности, а ромб - связь. Так как степень связи для каждой сущности равна 1, то они соединяются одной линией.

- один-ко-многим (1:N). Одному экземпляру сущности A соответствуют 0, 1 или N

экземпляров сущности B. Графически степень связи N отображается "древообразной"

линией, так это сделано на следующем рисунке .

- многие-к-одному (N:1). Эта связь аналогична отображению 1:N. Одному экземпляру сущности B соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности A .

- многие-ко-многим (M:N). В этом случае одному экземпляру сущности A соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности B, и наоборот, одному экземпляру сущности B соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности A.

Модель «сущность-связь» является концептуальной моделью, т.е. не учитывает особенности конкретной СУБД. Из модели "сущность-связь" могут быть получены все основные фактографические модели данных (иерархическая, сетевая, реляционная, объектно-ориентированная).

В дальнейшем многими авторами были разработаны свои варианты подобных моделей (нотация Мартина, нотация IDEF1X, нотация Баркера и др.). [1]