Базы данных и системы управления базами данных. Построение модели «Сущность-связь» (ER-диаграмма)

1.

• Построение модели «Сущность-связь»
(ER-диаграмма)
Преподаватель Банцевич Светлана Валерьевна
1

2. ER-модель предметной области

П. Чен 1976 г.: ER-модель – модель «Сущность-связь»
Entity – сущность, Relation – связь
Сущности и экземпляры сущности:
экземпляр сущности
Иванов И.И.
Петров П.П.
экземпляр сущности сущность СТУДЕНТ
Сидоров С.С.
экземпляр сущности
Атрибуты: свойства, которыми обладает каждый экземпляр,
принадлежащий сущности.
ФИО
Год рождения
Курс обучения
Номер зачетной книжки
S – статический атрибут
D – динамический атрибут
Пример: сущность СТУДЕНТ (Номер
зачетной книжки, ФИО, Курс обучения)
Экземпляр: (123409, Иванов И.И., 3)
S
S
D
S
атрибуты сущности СТУДЕНТ
ФИО
S
S
СТУДЕНТ
S
D
Год рождения
Номер зачетной книжки
Курс обучения
2

3.

ER-модель предметной области
Связи между сущностями представляет собой взаимодействие между
сущностями
Связь на ER-диаграмме обозначается ромбом
Мощность
2 сущности
бинарная
3 сущности
тернарная
циклическая
1 сущность
Пример:
тернарная связь
бинарная связь
3

4.

ER-модель предметной области
Тип (кардинальность): свойств, которыми обладает
принадлежащий к этому классу.
1:1 («один-к-одному»)
1:М , М:1 («один-ко-многим», «много-к-одному»)
М:N («многие-ко многим»)
Пример:
«Один-к одному» (1:1)
каждый
объект,
«Многие-к-одному» (М:1)
«Многие – ко –многим» (М:N)
4

5.

ER-модель предметной области
Класс принадлежности сущности:
обязательный
необязательный
Пример:
Класс принадлежности сущностей ФАКУЛЬТЕТ и КОМПЬЮТЕРНЫЙ КЛАСС
необязательный
Класс принадлежности сущности СОТРУДНИК обязательный, а класс
принадлежности сущности ДОЛЖНОСТЬ необязательный
Класс принадлежности сущности СТУДЕНТ и ГРУППА обязательный
5

6.

ER-модель предметной области
Пример разработки ER-диаграммы.
Постановка задачи. Необходимо разработать систему учета проведения
занятий в школе в течение одного учебного года в соответствии со следующим
описанием.
Занятия в школе организуются для классов. Все ученики распределены по
классам (по возрастному признаку), причем каждый ученик может быть включен
только в один класс, и численность класса ограничена.
Каждый класс изучает определенные предметы. Перечень предметов для
класса определен и ограничен. Предметы преподаются учителями школы.
В старшие классы назначается классный руководитель.
6

7.

ER-модель предметной области
Выделение множеств сущностей (фаза 1):
Ученик
Класс
Предмет
Учитель
Классные руководитель
Вопросы:
1.Можно ли описать этот класс, т.е. можно ли получить о нем информацию?
2.Имеет ли этот класс характеризующие его свойства?
3.Можно ли получить информацию об этих свойствах?
4.Можно ли выделить несколько образцов этого класса, т.е. набор
экземпляров этого класса с одинаковыми свойствами?
5.Можно ли отличить один образец этого класса от другого, т.е. имеется ли у
класса свойство (группа свойств), определяющее уникальность каждого
образца этого класса?
6.Является ли этот класс характеристикой чего-либо, т.е. описывает ли этот
класс некоторый другой класс?
Ответы: Да, Да, Да, Да, Да, Нет
пул сущностей (множество сущностей) 7

8.

ER-модель предметной области
Пул сущностей:
Номер
множества
сущностей
Е1
Имя
множества
сущностей
Ученик
Определение
множества сущностей
Описание
множества сущностей
Ребенок в возрасте от 7 до
Как только в школу подается заявление о
17 лет, обучающийся в школе
приеме нового ученика, формируется новый
экземпляр данного множества сущностей
Е2
Класс
Группа из нескольких
учеников (от 3-х до 20) одного
возраста, выступающая как
некоторая
структурная
единица,
для
которой
организуются и проводятся
занятия в школе
Е3
Учитель
Е4
Предмет
Физическое
лицо,
имеющее высшее образование
по
соответствующей
специальности
Учебная дисциплина, по
которой проводятся занятия в
школе
Как только в школу принимается новый
ученик определенного возраста, он включается
в
соответствующий
класс;
в
случае
необходимости
(превышена
численность
существующего
класса
или
в
школу
принимается первый ребенок соответствующего
возраста) создается новый класс, и в таком
случае создается новый экземпляр данного
множества сущностей
Как
только
конкретный
человек
устраивается на работу в данную школу,
формируется
новый
экземпляр
данного
множества сущностей
Дисциплина
определяется
указаниями
вышестоящей организации или руководством
школы.
Как
только
соответствующая
организация
или
руководство
школы
принимают решение о введении новой учебной
дисциплины, формируется новый экземпляр
8
данного множества сущностей

9.

ER-модель предметной области
Примеры выделенных сущностей:
УЧЕНИК/E1: Иванов Саша, 7 лет; Петров Петя, 13 лет.
КЛАСС/E2:2А, 7Б.
УЧИТЕЛЬ/E3: Иванов Иван Иванович, преподает химию; Сидорова
Елена Павловна, преподает биологию.
ПРЕДМЕТ/E4: математика, информатика, рисование.
Построение модели уровня сущностей (фаза 2): построение матрицы связей
Ученик/Е1
Ученик/Е1
Класс/Е2
Учитель/Е3
Предмет/Е4
Класс/Е2
Учитель/Е3
Предмет/
E4
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
9

10.

ER-модель предметной области
Описание связей.
Номе
р связи
R1
R2
Номе
Номер
р
2-ой
1-ой
сущности
сущности
Е2
Е1
родительс
дочерня
кая
я
Е3
Е2
Имя связи
Состоит из
Является
классным
руководителем
Тип связи
Описание связи
(1:М-определенная, 1:1категория,
М:N-неопределенная)
Определенная
Каждый класс состоит из
обязательная
одного или более учеников.
Каждый ученик включен в один и
только один класс
Типа
категория,
Каждый
учитель
может
необязательная
являться классным руководителем
только одного класса или не
являться классным руководителем
ни одного класса. Каждый класс
может иметь только одного
учителя–классного руководителя.
R3
Е2
Е4
Изучает/
изучается
Неопределенная
Каждый класс изучает один
или более предметов. Каждый
предмет может изучаться одним
или более классами или не
изучаться ни одним классом
R4
Е3
Е4
Преподает/
преподается
Неопределенная
Каждый учитель преподает
один или более предметов.
Каждый
предмет
может
преподаваться одним или 10
более
учителями или не преподаваться
ни одним учителем.

11.

ER-модель предметной области
Концептуальная схема уровня сущностей.
Класс
Сост
Ученик
оять
Изуч
ать
Предмет
Преподав
Учитель
ать
11