Немаловажную роль в инфологическом проектировании играет наглядность представляемых моделей данных. В этой связи большой популярностью разработчиков пользуются средства, основанные на графических нотациях, самым распространенным средством данного типа являются диаграммы "сущность-связь" (entity-relationship,E/R), которые соответствуют объектно-ориентированному подходу.
Модель "сущность-связь" была предложена в 1976 г. Питером Пин-Шэн Ченом.
Разработка БД начинается с ER-моделирования либо некой объектной модели, с последующей трансляцией в реляционную модель, подлежащей физической реализации.
Физическая реализация – реляционная модель. Большинство коммерческих БД реляционные. Данные представляются в виде таблиц.
Компоненты диаграмм "сущность-связь":
Множества сущностей, аналогичные классам;
Сущности – это члены множества сущностей;
Атрибуты– это значения, описывающие свойства сущности;
Связи– это соединения между двумя или более множествами сущностей;
Идеи П.Чена являются своеобразным стандартом в построении ER-моделей. Под сущностью понимается "нечто", что можно идентифицировать. Сущности могут попадать в различные типы сущностей, которые на ER-диаграммах изображаются в виде прямоугольников.
Между сущностями могут существовать связи. Связи разделяются на различные типы связей. На диаграммах ER-моделей связи изображаются в виде ромбов, соединенных линиями со связываемыми типами сущностей.
Возможны связи между более чем двумя типами сущностей. Эти типы связей проектировщик изображает в виде нескольких бинарных связей или как одну связь.
На ER-диаграммах атрибуты изображаются в кружках, соединенных с типами сущностей.
Бинарная связь - связь, существующая между двумя сущностями.
N-арная связь- связь, существующая между n сущностями.
Рекурсивная связь – это связь между экземплярами одной сущности.
Доказано, что любую n-арную связь всегда можно заменить множеством бинарных, однако n-арные лучше отображают семантику предметной области.
Степень связи - число экземпляров сущностей, которое может быть ассоциировано через связь с экземплярами другой сущности, называют. Рассмотрение степеней особенно полезно для бинарных связей.
Очень важным свойством модели "сущность-связь" является то, что она может быть представлена в виде графической схемы (диаграммы). Это значительно облегчает анализ предметной области. Существует несколько вариантов обозначения элементов диаграммы "сущность-связь" (нотаций). Для обозначения сущностей, связей и атрибутов будем использовать нотацию Чена, а для обозначения степеней и кардинальностей связей нотацию Мартина. В Таблице ниже приводится список используемых обозначений:
Таблица №1 Обозначения Нотация Мартина
| Обозначение | Пояснение |
| Независимая сущность |
| Зависимая сущность |
| Атрибут |
 
| Многозначный атрибут |
| Получаемый (наследуемый) атрибут в иерархических связях |
| Ключевой атрибут (первичный ключ) |
| Связь |
| Связь степени 1, необязательный класс принадлежности |
| Связь степени 1, обязательный класс принадлежности |
| Связь степени N, необязательный класс принадлежности |
| Связь степени N, обязательный класс принадлежности |
 
| Связь от зависимой к независимой сущности |
Существующие степени бинарных связей:
- один-к-одному, обозначается 1:1 (рис.1). Это означает, что в такой связи в каждый момент времени каждому экземпляру сущности A соответствует 1 или 0 экземпляров сущности B. Прямоугольники обозначают сущности, а ромб - связь. Так как степень связи для каждой сущности равна 1, то они соединяются одной линией.
Рисунок №1 Связь один-к-одному
- один-ко-многим, обозначают 1:N (рис. 2). Одному экземпляру сущности A соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности B. Графически степень связи N отображается "древообразной" линией, так это сделано на следующем рисунке.
Рисунок №2 Связь один-ко-многим
- многие-к-одному (N:1). Эта связь аналогична отображению 1:N. Одному экземпляру сущности B соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности A.
Рисунок №3 Связь многие-ко-многим
- многие-ко-многим (M:N) (рис. 3). В этом случае одному экземпляру сущности A соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности B, и наоборот, одному экземпляру сущности B соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности A.
Модель «сущность-связь» является концептуальной моделью, т.е. не учитывает особенности конкретной СУБД. Из модели "сущность-связь" могут быть получены все основные фактографические модели данных (иерархическая, сетевая, реляционная, объектно-ориентированная).
Глава 3. Пример построения модели с использованием нотации Чена.
На рисунке 4 приведена диаграмма "сущность-связь", демонстрирующая отношения между объектами банковской системы. Согласно этой диаграмме каждый БАНК ИМЕЕТ один или более БАНКОВСКИХ СЧЕТОВ. Кроме того, каждый КЛИЕНТ МОЖЕТ ВЛАДЕТЬ (одновременно) одной или более КРЕДИТНОЙ КАРТОЙ и одним или более БАНКОВСКИМ СЧЕТОМ, каждый из которых ОПРЕДЕЛЯЕТ в точности одну КРЕДИТНУЮ КАРТУ (отметим, что у клиента может и не быть ни счета, ни кредитной карты). Каждая КРЕДИТНАЯ КАРТА ИМЕЕТ ровно один зависимый от нее ПАРОЛЬ КАРТЫ, а каждый КЛИЕНТ ЗНАЕТ (но может и забыть) ПАРОЛЬ КАРТЫ.
Рисунок 4. Пример нотации Чена
Заключение
Любая семантическая модель, будучи ориентированной на человека не может обойтись без удобного и наглядного графического языка определения схем. Данное моделирование позволяет избавить проектировщика от необходимости работать с СУБД на этапе анализа предметной области.
Диаграммы "сущность-связь" предназначены для разработки моделей данных и обеспечивают стандартный способ определения данных и отношений между ними. Фактически с помощью ER - диаграмм осуществляется детализация хранилищ данных проектируемой системы, а также документируются сущности системы и способы их взаимодействия, включая идентификацию объектов, важных для предметной области (сущностей), свойств этих объектов (атрибутов) и их отношений с другими объектами (связей).
Список используемой литературы.
1) Димов Э.М., Диязитдинова А.Р., Качков Д.А. Проектирование информационных систем: Учебное пособие. – Самара: ПГАТИ, 2013. – 78 с
2) Кренке, Д. Теория и практика построения баз данных / Д. Кренке.- СПб.: Питер, 2012.-800с. - ISBN 5-94723-275-8.
3) 2. Когаловский, М.Р. Энциклопедия технологий баз данных / М.Р. Когаловский - М.: Финансы и статистика, 2012.-800с. - ISBN 5-279-02276-4
4) 3. Райордан, Р.М. Основы реляционных баз данных / Р.М. Райордан. - М.: Русская редакция. - 2011. - 384с. - ISBN 5-7502-0150-3.
