ER–модель

ER–модель -Інформаційна модель концептуального рівня (ІМКР) призначена для формального опису предметної області з урахуванням різноманітних точок зору на дані, які мають різні користувачі або задачі. Важливо зауважити, що ІМКР не залежить від конкретної СУБД, чи апаратної платформи, на якій реалізована база даних. Однією з найбільш часто вживаних модельних мов для опису ІМКР є ЕR-модель (E ntity- R elationship model), яка була запропонована Ченом (P.Chen) у 1976 році, та її модифікації.

Розглянемо базові засоби ЕR-моделі, основу концепції якої складають такі поняття як тип об’єкту, тип зв’язку, атрибут та ключ.

Об’єктом називають сутність, яка для даної предметної області має незалежне від інших існування. Ця сутність може бути реальним (чи віртуальним) об’єктом, або поняттям. Всю сукупність однотипних об’єктів називають типом об’єкта, а окремий об’єкт інколи отримує назву примірника об’єкта. Тип об’єкта має ім’я та список іменованих властивостей, які називаються атрибутами. В класичній ER-моделі кожен примірник об’єкта по кожному атрибуту міг мати тільки одне значення, яке належало домену, або області значень відповідного атрибута. У деяких же модифікаціях ER-моделі розрізняють також атомарні чи складені атрибути та однозначні чи багатозначні. Відзначимо, що класична ER-модель орієнтується тільки на назви доменів (цим вони відрізняються один від одного), не приділяючи уваги способам їх реалізації.

Ключем об’єкта називається атрибут (або кілька атрибутів), значення якого однозначно специфікує примірник об’єкта за умови мінімальності. Умова мінімальності означає, що зі складу ключа не можна вилучити жодного атрибута без втрати властивості однозначної специфікації примірника об’єкта. Якщо ключ об’єкта складається з одного атрибута, то умова мінімальності виконується автоматично.

Зв’язок асоціює один чи кілька примірників одного типу об’єкта з одним чи кількома примірниками інших типів об’єктів. Зв’язок має ім’я (бажано з семантичним навантаженням) і характеризується арністю та типом відображення. Бінарними називаються зв’язки, які асоціюють примірники двох типів об’єктів, відповідно тернарними називаються зв’язки, що підтримують три типи об’єктів і т.д.

Згідно з типом відображення зв’язки поділяються на три групи. Зв’язки з типом відображення 1: 1 (один до одного) одному примірнику одного типу об’єкта ставлять у відповідність точно один примірник іншого типу об’єкта. Прикладом такого зв’язку є зв’язок між об’єктами завідувач відділу та відділ. У графічному представленні такий зв’язок має вигляд, показаний на мал. 1.5.1:

Зв’язки з типом відображення 1: N (один до багатьох) одному примірнику одного типу об’єкта ставлять у відповідність кілька (зокрема 0) примірників іншого типу об’єкта. Прикладом такого зв’язку є зв’язок між об’єктами співробітник та відділ. У графічному представленні такий зв’язок має вигляд, показаний на мал. 1.5.2:

Зв’язки з типом відображення M: N (багато до багатьох) багатьом примірникам одного типу об’єкта ставлять у відповідність кілька примірників іншого типу об’єкта. Прикладом такого зв’язку є зв’язок між об’єктами співробітник та тема, у виконанні якої він бере участь. У графічному представленні такий зв’язок має вигляд, показаний на мал. 1.5.3:

Відзначимо певні семантичні аспекти використання наведених зв’язків:

1. Зв’язок “очолює”(1:1) означає, що кожен відділ очолює один (і тільки один) завідувач і що кожен завідувач очолює тільки один відділ. Немає завідувачів без очолюваних відділів, і немає відділів без завідувачів.

2. Зв’язок “працює” (1:N) означає, що кілька співробітників можуть працювати у одному відділі, але кожен співробітник працює не більш ніж у одному відділі. Взагалі кажучи, можуть бути співробітники, які не відносяться до жодного відділу. У деяких модифікаціях моделі такі ситуації необхідно відзначати специфікацією об’єкту по певному зв’язку як обов’язковий (mandatory), або необов’язковий (optional), але по класиці береться останній, більш загальний варіант.

3. Зв’язок “виконує” означає, що кілька співробітників беруть участь у виконанні теми, і один і той же співробітник може брати участь у виконанні кількох тем. Можлива ситуація (як і у попередньому пункті), що деякий співробітник не виконує жодної теми, або є теми, що ніким не виконуються.

Відзначимо, що попередні визначення і приклади наводилися для випадку бінарних зв’язків; для зв’язків більших арностей – визначення аналогічні.

Зв’язки можуть мати власні атрибути, що не відносяться до жодного з об’єктів, що входять в зв’язок, але характеризують зв’язок загалом. Наприклад, зв’язок “виконує” може мати кілька атрибутів типу дата, задають термін, протягом якого певний співробітник бере участь у виконанні певної теми.

Для графічного зображення атрибутів часто використовують овальні контури, які з’єднуються з відповідними прямокутниками-об’єктами. На жаль такий спосіб може бути зручним тільки при відносно невеликій кількості атрибутів у об’єктах. На практиці ж частіше інформацію про атрибути подають окремо у вигляді одноіменної з об’єктом чи зв’язком таблиці. Наприклад, для об’єкта тема можна запропонувати наступну табличку.

ТЕМА

Ключовий атрибут відмічений у таблиці підкресленням номеру відповідного атрибуту; іноді відмітку про належность атрибуту до ключа роблять у вигляді зірочки у назві атрибуту.