带DBMS示例的实体关系（ER）图模型
Fiona Brown 什么是 ER 图？
ER 图代表实体关系图，也称为 ERD，是一种显示数据库中存储的实体集关系的图。换句话说，ER 图有助于解释数据库的逻辑结构。ER 图基于三个基本概念构建：实体、属性和关系。
ER 图包含不同的符号，使用矩形表示实体，椭圆形表示属性，菱形表示关系。
乍一看，ER 图与流程图非常相似。然而，ER 图包含许多专用符号，其含义使此模型独一无二。ER 图的目的是表示实体框架基础设施。
什么是 ER 模型？
ER 模型代表实体关系模型，是一种高级概念数据模型图。ER 模型有助于系统地分析数据需求，从而设计出良好的数据库。ER 模型表示现实世界的实体及其之间的关系。在 DBMS 中创建 ER 模型被认为是实现数据库之前的最佳实践。
ER 建模有助于您系统地分析数据需求，从而设计出良好的数据库。因此，在实现数据库之前完成 ER 建模被认为是最佳实践。
ER 模型历史
ER 图是用于表示 ER 模型的可视化工具。Peter Chen 于 1971 年提出了 ER 图，以创建可用于关系数据库和网络的统一约定。他旨在将 ER 模型用作概念建模方法。
为什么使用 ER 图？
以下是使用 ER 图的主要原因
- 帮助您定义与实体关系建模相关的术语
- 提供有关所有表应如何连接、每个表包含哪些字段的预览
- 帮助描述实体、属性、关系
- ER 图可转换为关系表，让您能够快速构建数据库
- 数据库设计人员可以使用 ER 图作为蓝图，在特定的软件应用程序中实现数据
- 数据库设计人员借助 ER 图更好地了解数据库中应包含的信息
- ERD 图允许您将数据库的逻辑结构传达给用户
关于 ER 图模型的注意事项
现在，在本 ERD 图教程中，让我们了解一些关于 ER 图模型的有趣事实
- ER 模型允许您绘制数据库设计
- 它是一个易于使用的图形化数据建模工具
- 在数据库设计中广泛使用
- 它是数据库逻辑结构的 GUI 表示
- 它有助于识别系统中存在的实体以及这些实体之间的关系
ER 图符号和表示法
实体关系图符号和表示法主要包含三个基本符号：矩形、椭圆形和菱形，用于表示元素、实体和属性之间的关系。ERD 图中还包含一些基于主元素子元素。ER 图是数据的可视化表示，它使用不同的 ERD 符号和表示法描述数据如何相互关联。
以下是 ER 图中的主要组件及其符号
- 矩形：此实体关系图符号表示实体类型
- 椭圆形：符号表示属性
- 菱形：此符号表示关系类型
- 线条：它将属性链接到实体类型，并将实体类型链接到其他关系类型
- 主键：属性下划线
- 双椭圆形：表示多值属性
ER 图的组成部分
此模型基于三个基本概念
- 实体
- 属性
- 关系
ER 图示例
例如，在大学数据库中，我们可能有学生、课程和讲师实体。学生实体可以拥有如学号、姓名和部门 ID 等属性。它们可能与课程和讲师有关系。
什么是实体？
一个现实世界中的事物，无论是有生命的还是无生命的，都可以轻松识别和难以识别。它是企业中需要反映在数据库中的任何事物。它可以是物理事物，也可以是关于企业的事实，或者是现实世界中发生的事件。
实体是存储在数据库中的地方、人、对象、事件或概念。实体的特征必须具有属性和唯一键。每个实体都由一些“属性”组成，这些属性代表该实体。
实体的例子
- 人：员工、学生、病人
- 地点：商店、建筑
- 对象：机器、产品和汽车
- 事件：销售、注册、续订
- 概念：账户、课程
实体的表示法
实体集
学生
实体集是相似实体的集合。它可能包含具有相似值属性的实体。实体由其属性表示，也称为属性。所有属性都有其独立的值。例如，一个学生实体可能有姓名、年龄、班级等属性。
实体示例
一所大学可能有几个系。所有这些系都聘请了各种讲师，并提供多个课程。
一些课程构成每个课程。学生注册一个特定的课程，并参加各种课程。来自特定系的讲师教授每门课程，每位讲师教授不同组的学生。
关系
关系就是两个或多个实体之间的关联。例如，汤姆在化学系工作。
实体参与关系。我们通常可以用动词或动词短语来识别关系。
例如
- 你正在听这场讲座
- 我正在讲授这门课
- 就像实体一样，我们可以根据关系类型对关系进行分类
- 学生参加讲座
- 讲师正在讲授讲座。
弱实体
弱实体是一种没有主键属性的实体。通过考虑另一个实体的关键字，可以唯一地识别它。为此，弱实体集需要参与。
在上述 ER 图示例中，“交易编号”是 ATM 交易组内的区分符。
让我们通过与强实体的比较来进一步了解弱实体
| 强实体集 | 弱实体集 |
|---|---|
| 强实体集始终具有主键。 | 它没有足够的属性来构建主键。 |
| 它由矩形符号表示。 | 它由双矩形符号表示。 |
| 它包含由下划线符号表示的主键。 | 它包含由虚线下划线符号表示的部分键。 |
| 强实体集成员称为主导实体集。 | 弱实体集成员称为附属实体集。 |
| 主键是其帮助识别成员的属性之一。 | 在弱实体集中，它是强实体集的主键和部分键的组合。 |
| 在 ER 图中，两个强实体集之间的关系用菱形符号表示。 | 一个强实体集和一个弱实体集之间的关系用双菱形符号表示。 |
| 强实体集与关系的连接线是单线。 | 连接弱实体集以识别关系的线是双线。 |
属性
它是实体类型或关系类型的单值属性。
例如，一场讲座可能具有属性：时间、日期、持续时间、地点等。
ER 图示例中的属性由椭圆形表示
| 属性类型 | 描述 |
|---|---|
| 简单属性 | 简单属性无法进一步细分。例如，学生的联系电话。它也称为原子值。 |
| 复合属性 | 可以分解复合属性。例如，学生的姓名可以进一步分为名字、中间名和姓。 |
| 派生属性 | 此类属性不包含在物理数据库中。但是，它们的值是从数据库中存在的其他属性派生出来的。例如，年龄不应直接存储。相反，它应该从该员工的 DOB 中派生出来。 |
| 多值属性 | 多值属性可以有多个值。例如，一个学生可以有多个手机号码、电子邮件地址等。 |
基数
定义两个实体或实体集之间关系的数值属性。
不同的基数关系类型有
- 一对一关系
- 一对多关系
- 多对一关系
- 多对多关系
1.一对一
实体集 X 中的一个实体最多可以与实体集 Y 中的一个实体相关联，反之亦然。
示例：一名学生可以注册多门课程。但是，所有这些课程都有一条线指向该学生。
2.一对多
实体集 X 中的一个实体可以与实体集 Y 中的多个实体相关联，但实体集 Y 中的一个实体至少可以与一个实体相关联。
例如，一个班级由多个学生组成。
3.多对一
实体集 X 中的多个实体最多可以与实体集 Y 中的一个实体相关联。但是，实体集 Y 中的一个实体可能与实体集 X 中的多个实体相关联，也可能不相关联。
例如，许多学生属于同一个班级。
4.多对多
X 中的一个实体可以与 Y 中的多个实体相关联，反之亦然。
例如，学生作为一个群体与多位教职员工相关联，而教职员工也可以与多位学生相关联。
如何创建实体关系图 (ERD)
现在，在本 ERD 图教程中，我们将学习如何创建 ER 图。以下是创建 ER 图的步骤
让我们通过一个实体关系图示例来研究它们
In a university, a Student enrolls in Courses. A student must be assigned to at least one or more Courses. Each course is taught by a single Professor. To maintain instruction quality, a Professor can deliver only one course
第 1 步）实体识别
我们有三个实体
- 学生
- 课程
- 教授
第 2 步）关系识别
我们有以下两种关系
- 学生被分配课程
- 教授讲授课程
第 3 步）基数识别
根据问题陈述，我们知道：
- 一名学生可以被分配多门课程
- 一名教授只能讲授一门课程
第 4 步）识别属性
您需要研究组织当前维护的文件、表单、报告、数据以识别属性。您还可以与各种利益相关者进行访谈以识别实体。最初，在将属性映射到特定实体之前识别属性很重要。
一旦有了属性列表，就需要将其映射到已识别的实体。确保一个属性只与一个实体配对。如果您认为一个属性应属于多个实体，请使用修饰符使其唯一。
映射完成后，识别主键。如果找不到现成的主键，请创建一个。
| 实体 | 主键 | 属性 |
|---|---|---|
| 学生 | 学生 ID | 学生姓名 |
| 教授 | 员工 ID | 教授姓名 |
| 课程 | 课程 ID | 课程名称 |
对于课程实体，属性可以是持续时间、学分、作业等。为方便起见，我们只考虑了一个属性。
第 5 步）创建 ERD 图
实体关系图示例的更现代表示
开发有效 ER 图的最佳实践
以下是一些开发有效 ER 图的最佳实践或示例。
- 消除任何冗余的实体或关系
- 您需要确保所有实体和关系都已正确标记
- ER 图可能有多种有效的方法。您需要确保 ER 图支持您需要存储的所有数据
- 您应该确保每个实体在 ER 图中只出现一次
- 为图表中显示的所有关系、实体和属性命名
- 切勿将关系相互连接
- 您应该使用颜色来突出 ER 图的重要部分
摘要
- DBMS 中的 ER 模型代表实体-关系模型
- ER 模型是高级数据模型图
- ER 图是用于表示 ER 模型的可视化工具
- DBMS 中的 ER 图是数据库的蓝图
- 实体关系图 DBMS 显示存储在数据库中的实体集的关系
- ER 图帮助您定义与实体关系建模相关的术语
- DBMS 中的 ER 模型基于三个基本概念：实体、属性和关系
- 实体是存储在数据库 (DBMS) 中的地方、人、对象、事件或概念
- 关系就是两个或多个实体之间的关联
- 弱实体是一种没有主键属性的实体
- 它是实体类型或关系类型的单值属性。
- 它帮助您定义两个实体或实体集之间关系的数值属性
- DBMS 中的 ER 图是数据的可视化表示，描述了数据如何相互关联
- 在 DBMS 中绘制 ER 图时，您需要确保所有实体和关系都已正确标记。
