Entity-Relationship-Diagramm – ER-Diagramm in DBMS

Ein Entity-Relationship-Modell (ER-Modell) beschreibt die Struktur einer Datenbank mit Hilfe eines Diagramms, das als Entity-Relationship-Diagramm (ER-Diagramm) bezeichnet wird. Ein ER-Modell ist ein Entwurf oder eine Blaupause für eine Datenbank, die später als Datenbank implementiert werden kann. Die Hauptkomponenten des E-R-Modells sind: Entitätsmenge und Beziehungsmenge.

Was ist ein Entity Relationship Diagram (ER-Diagramm)?

Ein ER-Diagramm zeigt die Beziehung zwischen Entitätsmengen. Ein Entitätssatz ist eine Gruppe ähnlicher Entitäten, und diese Entitäten können Attribute haben. In Bezug auf DBMS ist eine Entität eine Tabelle oder ein Attribut einer Tabelle in einer Datenbank. Durch die Darstellung der Beziehungen zwischen den Tabellen und ihren Attributen zeigt das ER-Diagramm also die vollständige logische Struktur einer Datenbank. Schauen wir uns ein einfaches ER-Diagramm an, um dieses Konzept zu verstehen.

Ein einfaches ER-Diagramm:

Im folgenden Diagramm haben wir zwei Entitäten Student und College und ihre Beziehung. Die Beziehung zwischen Student und College ist viele zu eins, da ein College viele Studenten haben kann, aber ein Student kann nicht an mehreren Colleges gleichzeitig studieren. Die Entität „Student“ hat Attribute wie „Stu_Id“, „Stu_Name“ & „Stu_Addr“ und die Entität „College“ hat Attribute wie „Col_ID“ & „Col_Name“.

Hier sind die geometrischen Formen und ihre Bedeutung in einem E-R-Diagramm. Wir werden diese Begriffe im nächsten Abschnitt (Komponenten eines ER-Diagramms) dieses Handbuchs ausführlich besprechen, also machen Sie sich jetzt nicht zu viele Gedanken über diese Begriffe, sondern gehen Sie sie nur einmal durch.

Rechteck: Repräsentiert Entitätsmengen.
Ellipsen: Attribute
Diamanten: Relationship Set
Linien: Sie verbinden Attribute mit Entity Sets und Entity Sets mit Relationship Set
Doppelellipsen: Mehrwertige Attribute
Gestrichelte Ellipsen: Abgeleitete Attribute
Doppelte Rechtecke: Schwache Entitätsmengen
Doppellinien: Gesamtbeteiligung einer Entität in einer Beziehungsmenge

Komponenten eines ER-Diagramms

Wie im obigen Diagramm dargestellt, hat ein ER-Diagramm drei Hauptkomponenten:
1. Entität
2. Attribut
3. Beziehung

Entität

Eine Entität ist ein Objekt oder eine Komponente von Daten. Eine Entität wird in einem ER-Diagramm als Rechteck dargestellt.
Zum Beispiel: Im folgenden ER-Diagramm haben wir zwei Entitäten „Student“ und „Hochschule“, und diese beiden Entitäten haben eine Viele-zu-Eins-Beziehung, da viele Studenten an einer einzigen Hochschule studieren. Wir werden später mehr über Beziehungen lesen, jetzt konzentrieren wir uns auf Entitäten.

Schwache Entität:
Eine Entität, die nicht eindeutig durch ihre eigenen Attribute identifiziert werden kann und auf die Beziehung zu einer anderen Entität angewiesen ist, wird als schwache Entität bezeichnet. Die schwache Entität wird durch ein doppeltes Rechteck dargestellt. Zum Beispiel – ein Bankkonto kann nicht eindeutig identifiziert werden, ohne die Bank zu kennen, zu der das Konto gehört, also ist ein Bankkonto eine schwache Entität.

Attribut

Ein Attribut beschreibt die Eigenschaft einer Entität. Ein Attribut wird in einem ER-Diagramm als Oval dargestellt. Es gibt vier Arten von Attributen:

1. Schlüsselattribut
2. zusammengesetztes Attribut
3. mehrwertiges Attribut
4. abgeleitetes Attribut

1. Schlüsselattribut:

Ein Schlüsselattribut kann eine Entität aus einer Entitätsmenge eindeutig identifizieren. Zum Beispiel kann die Matrikelnummer eines Studenten einen Studenten aus einer Gruppe von Studenten eindeutig identifizieren. Das Schlüsselattribut wird durch dasselbe Oval wie die anderen Attribute dargestellt, der Text des Schlüsselattributs ist jedoch unterstrichen.

2. Zusammengesetztes Attribut:

Ein Attribut, das eine Kombination aus anderen Attributen ist, wird als zusammengesetztes Attribut bezeichnet. In der Entität „Student“ zum Beispiel ist die Adresse des Studenten ein zusammengesetztes Attribut, da eine Adresse aus anderen Attributen wie Pin-Code, Bundesland und Land besteht.

3. Mehrwertiges Attribut:

Ein Attribut, das mehrere Werte enthalten kann, wird als mehrwertiges Attribut bezeichnet. Es wird mit doppelten Ovalen in einem ER-Diagramm dargestellt. Beispiel: Eine Person kann mehr als eine Telefonnummer haben, so dass das Attribut „Telefonnummer“ mehrwertig ist.

4. Abgeleitetes Attribut:

Ein abgeleitetes Attribut ist ein Attribut, dessen Wert dynamisch ist und von einem anderen Attribut abgeleitet wird. Es wird durch ein gestricheltes Oval in einem ER-Diagramm dargestellt. Beispiel: Das Alter einer Person ist ein abgeleitetes Attribut, da es sich im Laufe der Zeit ändert und von einem anderen Attribut (Geburtsdatum) abgeleitet werden kann.

E-R-Diagramm mit mehrwertigen und abgeleiteten Attributen:

Beziehung

Eine Beziehung wird durch die Form einer Raute im ER-Diagramm dargestellt und zeigt die Beziehung zwischen Entitäten. Es gibt vier Arten von Beziehungen:
1. Eins zu Eins
2. Eins zu Viele
3. Viele zu Eins
4. Viele zu Viele

1. Eins-zu-eins-Beziehung

Wenn eine einzelne Instanz einer Entität mit einer einzelnen Instanz einer anderen Entität verbunden ist, dann nennt man dies eine Eins-zu-eins-Beziehung. Zum Beispiel hat eine Person nur einen Reisepass, und ein Reisepass wird einer Person gegeben.

2. Eine-zu-vielen-Beziehung

Wenn eine einzelne Instanz einer Entität mit mehr als einer Instanz einer anderen Entität verbunden ist, dann wird es eine-zu-vielen-Beziehung genannt. Zum Beispiel – ein Kunde kann viele Bestellungen aufgeben, aber eine Bestellung kann nicht von vielen Kunden aufgegeben werden.

3. Many to One Relationship

Wenn mehr als eine Instanz einer Entität mit einer einzigen Instanz einer anderen Entität verbunden ist, dann nennt man es Many to One Relationship. Zum Beispiel – viele Studenten können an einer einzigen Hochschule studieren, aber ein Student kann nicht an vielen Hochschulen gleichzeitig studieren.

4. Viele-zu-viele-Beziehung

Wenn mehr als eine Instanz einer Entität mit mehr als einer Instanz einer anderen Entität verbunden ist, dann nennt man es viele-zu-viele-Beziehung. Zum Beispiel kann eine Entität vielen Projekten zugeordnet werden und ein Projekt kann vielen Studenten zugeordnet werden.

Gesamte Beteiligung einer Entitätsmenge

Eine Gesamte Beteiligung einer Entitätsmenge bedeutet, dass jede Entität in der Entitätsmenge mindestens eine Beziehung in einer Beziehungsmenge haben muss. Zum Beispiel: Im folgenden Diagramm muss jede Hochschule mindestens einen zugehörigen Studenten haben.