MODELLO DI ENTITÀ DI RELAZIONE: STORIA, ELEMENTI, ESEMPI - TECNOLOGIA - 2024

Un modello di entità di relazione (modello ER) è il progetto della struttura logica di un database, che può quindi essere implementato come un database reale. I componenti principali del modello ER sono un insieme di entità e relazioni.

Un modello entità-relazione descrive le cose interrelate di interesse in uno specifico dominio della conoscenza. Nell'ingegneria del software, il modello ER viene generalmente utilizzato per incorporare elementi che un'azienda deve ricordare per eseguire processi aziendali.

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Di solito è la derivazione di un'analisi sistematica per specificare e rappresentare ciò che è significativo per i processi in alcune aree di business. Presenta solo graficamente un progetto di dati aziendali, senza definire i processi.

Pertanto, è uno strumento grafico di facile utilizzo per la modellazione dei dati, ampiamente utilizzato nella progettazione di database, che aiuta a identificare le entità che esistono in un sistema e le relazioni tra tali entità.

Generalmente, è disegnato con scatole (entità), che sono collegate da linee (relazioni), che esprimono le dipendenze e le associazioni tra quelle entità.

Diagrammi e database

Un modello di entità di relazione viene generalmente implementato come database. In una semplice implementazione del database relazionale, ogni riga in una tabella costituisce un'istanza di un'entità e ogni colonna costituisce un attributo.

Le entità sono caratterizzate non solo da relazioni, ma anche da proprietà aggiuntive chiamate attributi, che contengono identificatori chiamati "chiavi primarie".

I diagrammi introdotti per rappresentare entità e relazioni, così come attributi, possono essere chiamati diagrammi entità-relazione (diagrammi ER), piuttosto che modelli entità-relazione.

Pertanto, la struttura di un database viene descritta con l'aiuto del diagramma delle relazioni di entità.

Di conseguenza, il modello ER diventa un modello di dati astratto, che definisce una struttura informativa che può essere implementata in un database, comunemente relazionale.

Storia

La modellazione dei dati è entrata in voga negli anni '70, spinta dalla necessità di modellare adeguatamente i database o persino i processi aziendali del mondo reale.

Peter Chen ha reso popolare il modello entità-relazione nel suo famoso articolo del 1976 "Il modello entità-relazione - verso una visione unificata dei dati".

È stato proposto di creare una convenzione standard che potrebbe essere utilizzata per i database relazionali. Il suo obiettivo era utilizzare il modello ER come approccio di modellazione concettuale.

Peter Chen ha dichiarato nel suo articolo: “Il modello entità-relazione assume una visione più naturale del mondo reale, che consiste di entità e relazioni. Incorpora alcune delle importanti informazioni semantiche sul mondo reale. "

Oltre alla progettazione di database, il modello ER di Chen è utile anche nei sistemi e applicazioni di modellazione delle informazioni. L'Unified Modeling Language (UML) deriva in molti modi dal modello entità-relazione.

Altri pionieri

L'anno precedente, AP Brown aveva pubblicato un documento intitolato "Modellazione di un sistema del mondo reale e progettazione di uno schema per rappresentarlo" in una pubblicazione della Federazione internazionale per l'elaborazione delle informazioni.

Mentre l'articolo di Brown era rilevante, l'articolo di Chen era ancora più rilevante, soprattutto perché si concentrava sui termini "entità" e "relazione". Questo è generalmente considerato l'inizio della pratica di modellazione dei dati come è noto oggi.

Meritano menzione anche i diagrammi di Bachman, una forma di modellazione dei dati.

L'articolo di Charles Bachman del 1969 per la pubblicazione Data Base ha introdotto il concetto di "entità" di database ed è stato uno dei primi diagrammi della struttura dei dati, più tardi conosciuto come diagramma di Bachman. Questo è stato molto influente su Peter Chen.

Allineamento filosofico

Chen era in accordo con le tradizioni filosofiche e teoriche dal tempo degli antichi filosofi greci Socrate, Platone e Aristotele (428 a.C.) all'epistemologia moderna, alla semiotica e alla logica di Peirce, Frege e Russell.

Lo stesso Platone associa la conoscenza all'apprendimento delle forme immutabili. Secondo Socrate, le forme sono archetipi o rappresentazioni astratte dei molti tipi di cose e proprietà, e delle loro relazioni tra loro.

Elementi e simbologia

Il diagramma delle relazioni tra entità mostra le relazioni dell'insieme di entità archiviate in un database. Cioè, i diagrammi ER aiutano a spiegare la struttura logica dei database.

Esempio: una particolare canzone è un'entità, mentre la raccolta di tutte le canzoni in un database è un insieme di entità.

-Diagrammi delle relazioni di entità

A prima vista, un diagramma ER sembra molto simile a un diagramma di flusso. Tuttavia, il diagramma ER include molti simboli specializzati e il loro significato rende questo modello unico.

Nel diagramma seguente ci sono due entità, Student e School, e la loro relazione. Il rapporto tra Studente e Scuola è molti a uno, poiché una scuola può avere molti studenti, ma uno studente non può studiare in più scuole contemporaneamente.

L'entità Student ha attributi come la sua identificazione (Est_Id), nome (Est_Nombre) e indirizzo (Est_Address). L'entità School ha attributi come la sua identificazione (Col_Id) e il nome (Col_Nombre).

simbologia

- Rettangolo: rappresenta l'insieme di entità.

- Ellisse: rappresenta gli attributi.

- Diamante: rappresenta l'insieme delle relazioni.

- Linee: collega gli attributi ai set di entità e i set di entità ai set di relazioni.

- Doppia ellisse: attributi multivalore.

- Ellisse discontinua: attributi derivati.

- Doppio rettangolo: insiemi di entità deboli.

-Elementi

Entità

Un'entità è qualcosa nel mondo reale, che è facilmente riconoscibile. È qualsiasi cosa all'interno dell'azienda che verrà rappresentata nel database. Può essere qualcosa di fisico o solo un fatto o un evento che si verifica nel mondo reale.

Può essere un luogo, una persona, un oggetto, un evento o un concetto che memorizza i dati nel database. La caratteristica delle entità è che devono avere un attributo come chiave univoca. Ogni entità è composta da alcuni attributi che rappresentano quell'entità.

Le entità possono essere pensate come nomi. Esempi: un computer, un impiegato, una canzone, un teorema matematico, ecc.

Entità debole

Un'entità debole è un'entità che non può essere identificata in modo univoco dai propri attributi e si basa su una relazione con un'altra entità.

Ad esempio, un conto bancario non può essere identificato in modo univoco se la banca a cui appartiene non è nota. Pertanto, il conto bancario è un'entità debole.

Attributo

Un attributo descrive la proprietà di un'entità. È rappresentato da una forma ovale su un diagramma ER. Esistono quattro tipi di attributi:

Attributo chiave

È l'attributo che può identificare in modo univoco un'entità da un insieme di entità. Ad esempio, il numero ID studente può identificare in modo univoco uno studente da un gruppo di studenti.

L'attributo chiave è rappresentato da un'ellisse proprio come gli altri attributi. Tuttavia, il testo dell'attributo chiave è sottolineato.

Attributo multivalore

È un attributo che può contenere più valori. È rappresentato da doppie ellissi su un diagramma ER.

Ad esempio, una persona può avere più di un numero di telefono, quindi l'attributo del numero di telefono ha più valori.

Attributo derivato

È uno il cui valore è dinamico e deriva da un altro attributo. È rappresentato da un'ellisse discontinua su un diagramma ER.

Ad esempio, l'età di una persona è un attributo derivato, poiché cambia nel tempo e può essere derivato da un altro attributo: la data di nascita.

Relazione

Una relazione mostra come le entità sono correlate l'una all'altra. Possono essere considerati come i verbi che uniscono due o più nomi. È rappresentato dalla forma del diamante nel diagramma ER.

Esempi: la relazione tra un dipartimento e un dipendente, tra un computer e un'azienda, la relazione tra un teorema e un matematico, tra un artista e una canzone, ecc.

Cardinalità

La cardinalità specifica quante istanze di un'entità sono correlate a un'istanza di un'altra entità. L'ordinalità è anche strettamente collegata alla cardinalità.

Mentre la cardinalità specifica le occorrenze di una relazione, l'ordinalità descrive la relazione come obbligatoria o facoltativa. La simbologia utilizzata per questo è la seguente:

In altre parole, la cardinalità specifica il numero massimo di relazioni e l'ordinalità specifica il numero minimo assoluto di relazioni. In questo senso esistono quattro tipi di relazione:

Rapporto uno a uno

È quando una singola istanza di un'entità è associata a una singola istanza di un'altra entità.

Ad esempio, una persona ha un solo passaporto e un solo passaporto viene dato a una persona.

Rapporto uno a molti

È quando un'istanza di un'entità è associata a più di un'istanza di un'altra entità.

Ad esempio, un cliente può effettuare molti ordini, ma molti clienti non possono effettuare un ordine.

Molti a uno

È quando più di un'istanza di un'entità è associata a una singola istanza di un'altra entità.

Ad esempio, molti studenti possono studiare in una sola università, ma uno studente non può studiare in molte università contemporaneamente.

Molti a molti relazione

È quando più di un'istanza di un'entità è associata a più di un'istanza di un'altra entità.

Ad esempio, uno studente può essere assegnato a molti progetti e un progetto può essere assegnato a molti studenti.

Come creare un modello di entità di relazione?

Quando si documenta un sistema o processo, l'osservazione del sistema in più modi aumenta la comprensione di quel sistema.

I diagrammi entità-relazione sono comunemente usati per visualizzare il contenuto di un database. Aiutano a visualizzare come i dati sono collegati in modo generale e sono particolarmente utili per costruire un database relazionale.

Di seguito sono riportati i passaggi necessari per creare un modello di entità di relazione:

Identifica le entità

Il primo passaggio nella creazione di un diagramma delle relazioni tra entità è identificare tutte le entità che verranno utilizzate. Un'entità non è altro che un rettangolo con una descrizione di qualcosa di cui il sistema memorizza le informazioni.

Dovrebbe essere disegnato un rettangolo per ogni entità a cui puoi pensare. Ad esempio ci sono le seguenti tre entità:

Identifica le relazioni

Vengono osservate due entità, se sono correlate tra loro, viene tracciata una linea continua che collega le due entità.

Per descrivere la relazione tra le entità viene disegnato un diamante tra le due entità, sulla linea appena aggiunta.

Una breve descrizione di come sono correlati dovrebbe essere scritta sul diamante. Seguendo l'esempio, abbiamo quanto segue:

Identifica le cardinalità

Ai fini dell'esempio in questione, è noto che uno studente può essere assegnato a più corsi e un insegnante può tenere solo un corso. Pertanto, il diagramma ha questo aspetto:

Identifica gli attributi

I file, i moduli, i report e i dati che l'organizzazione attualmente gestisce dovrebbero essere studiati per identificare gli attributi. È anche possibile condurre interviste con più parti interessate per identificare le entità. Inizialmente, è importante identificare gli attributi senza assegnarli a una particolare entità.

Una volta ottenuto un elenco di attributi, è necessario assegnarli alle entità identificate. Assicurati che un attributo corrisponda esattamente a un'entità. Se si ritiene che un attributo appartenga a più di un'entità, è necessario utilizzare un modificatore per renderlo unico.

Dopo l'assegnazione, vengono identificate le chiavi primarie. Se una chiave univoca non è disponibile, è necessario crearne una.

Ai fini di facilitare l'esempio, viene mostrato un solo attributo per ciascuna entità, oltre alla chiave. Tuttavia, è possibile identificare più attributi. Le chiavi primarie possono essere distinte da altri attributi perché sono sottolineate.

Completa il diagramma

Continua a collegare le entità con le linee e ad aggiungere i diamanti per descrivere ogni relazione, finché tutte le relazioni non sono state descritte.

Alcune delle entità potrebbero non essere correlate a nessun'altra entità. D'altra parte, altre entità possono avere più relazioni. Una rappresentazione più moderna del diagramma ER è la seguente:

Suggerimenti per diagrammi ER efficaci

- Assicurati che ogni entità compaia solo una volta nel diagramma.

- Nel diagramma, a ciascuna entità, relazione e attributo deve essere assegnato un nome.

- I rapporti tra le entità devono essere attentamente esaminati. Sono davvero necessarie? Ci sono relazioni da definire? Eventuali relazioni ridondanti devono essere eliminate. Le relazioni non sono collegate tra loro.

- Si consiglia di utilizzare i colori per evidenziare parti importanti del diagramma.

Esempi

Diagramma del database

Ci sono due ragioni per creare un diagramma di entità di relazione per un database: stai progettando un nuovo modello o hai bisogno di documentare la tua struttura esistente.

Se disponi di un database esistente che deve essere documentato, crea un diagramma delle relazioni di entità utilizzando i dati direttamente dal database:

Modello di vendita su Internet

Di seguito è riportato un esempio del modello di relazione di entità per le vendite su Internet, utilizzando un diagramma di relazione di entità:

Riferimenti

1. Wikipedia, l'enciclopedia libera (2019). Entità - modello di relazione. Tratto da: en.wikipedia.org.
2. Smartdraw (2019). Diagramma delle relazioni tra entità. Tratto da: smartdraw.com.
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4. Guru99 (2019). Esercitazione sul diagramma ER in DBMS (con esempio). Tratto da: guru99.com.
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