E-R模型

科技工作者之家  |   2020-11-17 18:08

实体-联系模型(简称E-R模型)它提供不受任何DBMS约束的面向用户的表达方法,在数据库设计中被广泛用作数据建模的工具。

简介ER模型,全称为实体联系模型实体关系模型实体联系模式图(ERD)(英语:Entity-relationship model)由美籍华裔计算机科学家陈品山发明,是概念数据模型的高层描述所使用的数据模型或模式图。1

ER模型常用于信息系统设计中;比如它们在概念结构设计阶段用来描述信息需求和/或要存储在数据库中的信息的类型。但是数据建模技术可以用来描述特定论域(就是感兴趣的区域)的任何本体(就是对使用的术语和它们的联系的概述和分类)。在基于数据库的信息系统设计的情况下,在后面的阶段(通常叫做逻辑设计),概念模型要映射到逻辑模型如关系模型上;它依次要在物理设计期间映射到物理模型上。注意,有时这两个阶段被一起称为“物理设计”。

实体联系模式图(ERD)有一些约定。本文的余下部分描述经典概念,并且主要与概念建模有关。有一些概念更加典型的在逻辑和物理数据库设计中采用,包括信息工程、IDEF1x(ICAM DEFinition Language)和空间建模。

模型结构分类E-R模型的构成成分是实体集、属性和联系集

其表示方法如下:

(1) 实体集用矩形框表示,矩形框内写上实体名。

(2) 实体的属性用椭圆框表示,框内写上属性名,并用无向边与其实体集相连。

(3) 实体间的联系用菱形框表示,联系以适当的含义命名,名字写在菱形框中,用无向连线将参加联系的实体矩形框分别与菱形框相连,并在连线上标明联系的类型,即1—1、1—N或M—N。

因此,E-R模型也称为E-R图。

组成E-R图模型的组成是由实体,属性和联系。其中实体是一个数据的使用者,其代表软件系统中客观存在的生活中的实物,如人、动物,物体、列表、部门、项目等.而同一类实体就构成了一个实体集。实体的内涵用实体类型来表示。实体类型是对实体集中实体的定义。实体中的所有特性称为属性.如用户有姓名、性别、住址、电话等. "实体标识符"是在一个实体中,能够唯一表示实体的属性和属性集的标示符.但针对于一个实体只能使用一个"实体标识符"来标明。实体标识符也就是实体的主键。在ER图中,实体所对应的属性用椭圆型的符号现况表示出来,添加了下划线的名字就是我们所说的标识符。在我们生活的世界中,实体不会是单独存在的,实体和其他的实体之间是有着千丝万缕的联系的。举例某一个人在公司的某个部门工作,其中的实体有"某个人"和"公司的某个部门",他们之间的有着很多的联系联系。

原则从数据需求分析中分析出系统的实体属性图,需要遵循三范式原则,对实体之间的依赖关系进行了整合,得出系统E-R图。

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说明:菱形表示实体之间的关系,用矩形表示实体,用无向直线把菱形与有关实体连接,在直线上标明联系的类型。用椭圆表示实体的属性,并用无向直线把实体与属性联系起来。

常用符号实体(Entity)表示一个离散对象。实体可以被(粗略地)认为是名词,如计算机、雇员、歌曲、数学定理。关系描述了两个或更多实体相互如何关联。联系可以被(粗略地)认为是动词,如:在公司和计算机之间的拥有关联,在雇员和部门之间的管理关联,在演员和歌曲之间的表演关联,在数学家和定理之间的证明关联。实体绘制为矩形,联系绘制为菱形。

实体和联系都可以有属性,如雇员实体可以有一个社会保障号码属性(在美国);证明关联可以有一个日期属性。属性绘制为椭圆形并通过一条线与所属的实体相连。

每个实体(除非是弱实体)都必须有一个唯一标识属性的最小化集合。这个集合叫做实体的主键。

实体联系图不展示单一的实体或联系的单一的实例。它们展示实体集合和联系集合(分别显示为矩形和菱形),如特定的歌曲是实体。在数据库中所有歌曲的搜集是一个实体集合。在安德鲁·怀尔斯及费马最后定理之间的证明联系是一个单一联系。所有这种数学家-定理联系的集合是一个联系集合。

线条绘制于实体集合和它们所参与的联系集合之间。如果在实体集合中所有实体都必须在联系集合中参与一个联系,则绘制粗线。这叫做参与约束。如果实体集合的每个实体可以在联系集合中参与最多一个联系,则绘制从这个实体集合到联系集合的一个箭头。这叫做键约束。要指示在实体集合中每个实体都必须精确的参与一个联系,则绘制粗箭头。

不常用符号弱实体是不能用它自己的属性唯一标识的实体,所以必须用它自己的属性和与之有关的实体的主键二者作为它的主键。弱实体集合指示为粗矩形(实体),通过一个粗箭头把它连接到一个粗菱形(联系)上。

有时两个实体是一个更一般的实体类型的更特殊化的子类型。例如,程序员和营销员都是软件公司的雇员的类型。要指示这种关联,绘制其中带有 "ISA" 的三角形。超类是连接到顶点上而两个(或更多)子类连接到底边上。

最后,通过聚集,一个联系和所有它的参与实体集合可以被当作一个单一的实体集合,目的是让它可以参与另一个关联。这可以指示为在所有聚集的实体和联系之外绘制一个虚矩形。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所