Розуміння сутностей, атрибутів та відносин сутностей - javascript.org.ua

У світі баз даних і моделювання даних сутності, атрибути та відносини сутностей складають основу ефективної організації даних. Незалежно від того, чи будуєте ви просту базу даних чи проектуєте складну реляційну систему, розуміння цих концепцій є важливим. Ця стаття докладно пояснює ці основні компоненти, розглядаючи їх визначення, типи та реальні застосування.

1. Що таке сутності?

Сутність представляє реальний об'єкт або концепцію, про яку можна зберігати дані в базі даних. Вона є основним будівельним блоком моделі "сутність-відносини" (Entity-Relationship Model, ERM).

Ключові характеристики сутностей

Унікальність: Кожна сутність є унікальною та ідентифікованою.
Представлення реального світу: Сутності відповідають конкретним або абстрактним об'єктам, таким як людина, місце чи процес.

Типи сутностей

Сильні сутності:

Існують незалежно від інших сутностей.
Мають первинний ключ для унікальної ідентифікації кожного екземпляра.
Приклад: у базі даних університету сутності, такі як Студент або Курс, є сильними сутностями.

2. Слабкі сутності:

Залежать від сильної сутності для свого існування.
Не мають первинного ключа, але використовують комбінацію своїх атрибутів та первинний ключ пов'язаної сильної сутності як складений ключ.
Приклад: сутність Залежна в базі даних страхування (залежить від сутності Поліс).

2. Що таке атрибути?

Атрибути описують властивості або характеристики сутності. Вони представляють дані, які ми хочемо зберегти про сутність.

Ключові характеристики атрибутів

Кожен атрибут містить одне значення інформації про сутність.
Атрибути — це стовпці в таблиці бази даних для відповідної сутності.

Типи атрибутів

Прості атрибути:

Містять атомарні значення, які не можна поділити на частини.
Приклад: Ім'я, Вік.

Складені атрибути:

Можуть бути поділені на менші частини.
Приклад: Повне ім'я можна розділити на Ім'я та Прізвище.

2. Виведені атрибути:

Не зберігаються безпосередньо, але виводяться з інших атрибутів.
Приклад: Вік можна вивести з Дати народження.

3. Багатозначні атрибути:

Можуть мати кілька значень для одного екземпляра сутності.
Приклад: сутність Людина може мати атрибут Телефони.

4. Ключові атрибути:

Унікально ідентифікують екземпляр сутності.
Приклад: ID студента для сутності Студент.

3. Що таке відносини?

Відносина визначає, як дві або більше сутностей пов'язані між собою. Вона встановлює асоціації між сутностями в базі даних.

Ключові характеристики відносин

Представляються як дієслово або фраза (наприклад, "записується на", "керує").
Може включати дві або більше сутностей.

Типи відносин

Один до одного (1:1):

Кожен екземпляр сутності A пов'язаний з одним і тільки з одним екземпляром сутності B, і навпаки.
Приклад: кожна людина в компанії має один паспорт.

2. Один до багатьох (1:N):

Один екземпляр сутності A пов'язаний з кількома екземплярами сутності B, але сутність B пов'язана лише з одним екземпляром сутності A.
Приклад: вчитель може навчати кількох студентів.

3. Багато до багатьох (M:N):

Кілька екземплярів сутності A пов'язані з кількома екземплярами сутності B.
Приклад: студенти записуються на кілька курсів, і кожен курс може мати кілька студентів.

4. Самозв'язкові відносини:

Сутність пов'язана сама з собою.
Приклад: працівники можуть керувати іншими працівниками.
Діаграма сутностей і відносин (ERD)

ERD візуально представляє сутності, атрибути та відносини, що полегшує розуміння та проектування баз даних.

Компоненти ERD

Сутності: представлені прямокутниками.
Атрибути: представлені овали, підключені до їхніх сутностей.
Відносини: представлені діамантами між сутностями.
Кардинальність: вказує кількість екземплярів, залучених у відносини.

Приклад ERD

Розглянемо просту базу даних університету:

Сутності: Студент, Курс, Запис.
Атрибути: StudentID, Name, CourseID, CourseName.
Відносини: Студент записується на Курс.

+--------------+  
 | Student |  
 +--------------+  
 | StudentID |  
 | Name |  
 +--------------+  
 ^  
 |  
 is enrolled in   
 |  
 v  
 +--------------+  
 | Course |  
 +--------------+  
 | CourseID |  
 | CourseName |  
 +--------------+

5. Реальні застосування

Електронна комерція:
Сутності: Клієнт, Замовлення, Продукт.
Відносини: Клієнти роблять замовлення, а замовлення включають продукти.

Охорона здоров’я:
Сутності: Пацієнт, Лікар, Запис на прийом.
Відносини: Пацієнти записуються на прийом до лікаря.

Соціальні мережі:
Сутності: Користувач, Пост, Коментар.
Відносини: Користувачі створюють пости та коментують пости.

6. Приклад для підсумку всього

Розглянемо двох друзів, Deepanshu та Gaurang, як приклад для розуміння сутностей, атрибутів та відносин сутностей.

Сутність

Сутність — це людина, об'єкт або річ, про яку ми хочемо зберігати інформацію. У цьому випадку Deepanshu та Gaurang — це дві сутності в категорії Людина.

Атрибути

Атрибути — це деталі про сутність. Для сутностей Deepanshu та Gaurang атрибути можуть бути:

Ім'я: Deepanshu, Gaurang
Вік: 22, 21
Хобі: Подорожі, Геймінг
Місто: Ноїда, Делі

Відносина сутностей

Відносини показують, як сутності пов'язані між собою. Наприклад:

Відносина дружби: Deepanshu та Gaurang — друзі.
Цю відносину можна представити так:
Deepanshu ← — є другом — → Gaurang

Простий реальний приклад бази даних

Якщо ми зберігатимемо це в базі даних:

Сутності (Таблиця Person):

2. Відносина (Таблиця Friendship):

Цей простий приклад показує, як сутності, їхні атрибути та відносини працюють у базі даних!

6. Кращі практики для проектування сутностей та відносин

Чітко визначте всі сутності та атрибути перед проектуванням бази даних.
Уникайте надмірних атрибутів і відносин.
Використовуйте змістовні назви для сутностей, атрибутів і відносин.
Нормалізуйте базу даних, щоб зменшити надмірність і покращити узгодженість.
Переконайтеся, що відносини та кардинальності точно відображають вимоги реального світу.

Перекладено з: Understanding Entities, Attributes, and Entity Relationships