Che cos'è un diagramma ER e come crearne uno

Un diagramma entità relazione (ER) è un tipo di diagramma di flusso che illustra come le "entità", quali persone, oggetti o concetti, si relazionano tra loro all'interno di un sistema. I modelli ER sono spesso utilizzati per progettare o eseguire il debug di database relazionali nei settori dell'ingegneria del software, dei sistemi informativi aziendali, dell'istruzione e della ricerca. Conosciuti anche come ERD o modelli ER, utilizzano un set definito di simboli, come rettangoli, diamanti, ovali e linee di collegamento, per rappresentare l'interconnessione tra entità, relazioni e i loro attributi. Rispecchiano la struttura grammaticale, con le entità come sostantivi e le relazioni come verbi.

I modelli ER sono correlati ai diagrammi della struttura dei dati (DSD), che si concentrano sulle relazioni degli elementi all'interno delle entità, anziché sulle relazioni tra le entità stesse. I modelli ER sono spesso utilizzati insieme ai diagrammi di flusso dei dati (DFD), che mappano il flusso di informazioni per processi o sistemi.

I modelli ER e i modelli di dati sono in genere disegnati con un massimo di tre livelli di dettaglio:

• Modello di dati concettuale:

  la visualizzazione di livello più alto che contiene il minimo dei dettagli. Il suo valore mostra l'ambito generale del modello e ritrae l'architettura del sistema. Per un sistema di portata inferiore, potrebbe non essere necessario disegnarlo. In alternativa, inizia con il modello logico.

• Modello di dati logico:

  contiene più dettagli di un modello concettuale. Qui vengono definite entità operative e transazionali più dettagliate. Il modello logico è indipendente dalla tecnologia in cui verrà implementato.

• Modello di dati fisico:

  è possibile sviluppare uno o più modelli fisici da ciascun modello logico. I modelli fisici devono mostrare dettagli tecnologici sufficienti per produrre e implementare il database effettivo.

È da notare che simili livelli di dettaglio e di ambito esistono in altri tipi di diagrammi, come i diagrammi di flusso dei dati, ma questi contrastano con l'approccio a tre schemi dell'ingegneria del software, che divide le informazioni in modo leggermente diverso. A volte, gli ingegneri diramano modelli ER con gerarchie aggiuntive per aggiungere i livelli di informazioni necessari per la progettazione del database. Ad esempio, possono aggiungere raggruppamenti estendendosi verso l'alto con le superclassi e verso il basso con le sottoclassi.

• Solo per i dati relazionali:

  lo scopo è mostrare le relazioni. I modelli ER mostrano solo quella struttura relazionale.

• Non per dati non strutturati:

  a meno che i dati non siano delineati in modo chiaro in campi, righe o colonne diversi, i modelli ER sono probabilmente di utilità limitata. Lo stesso vale per i dati semi-strutturati, perché solo alcuni dei dati risulteranno utili.

• Difficoltà di integrazione con un database esistente:

  utilizzare i modelli ER per l'integrazione con un database esistente può rappresentare una sfida a causa delle diverse architetture.

• Progettazione del database:

  i modelli ER vengono utilizzati per modellare e progettare database relazionali, in termini di regole logiche e di business (in un modello di dati logici) e in termini di tecnologia specifica da implementare (in un modello di dati fisici). Nell'ingegneria del software, un modello ER è spesso una fase iniziale nella determinazione dei requisiti per un progetto di sistemi di informazione. In seguito, viene anche utilizzato per modellare uno o più database specifici. Un database relazionale ha una tabella relazionale equivalente e può essere potenzialmente espresso in questo modo in base alle necessità.

• Risoluzione dei problemi del database:

  i modelli ER vengono utilizzati per analizzare i database esistenti, con lo scopo di individuare e risolvere problemi nella logica o nella distribuzione. Disegnare il diagramma dovrebbe rivelare dove si trovano i problemi.

• Sistemi informativi aziendali:

  i diagrammi vengono utilizzati per progettare o analizzare database relazionali utilizzati nei processi aziendali. Qualsiasi processo aziendale che utilizza dati strutturati per campi che coinvolgono entità, azioni e interazioni può potenzialmente beneficiare di un database relazionale. Può semplificare i processi, rivelare informazioni più facilmente e migliorare i risultati.

• Riprogettazione dei processi aziendali (BPR):

  i modelli ER contribuiscono all'analisi dei database utilizzati nella riprogettazione dei processi aziendali e nella modellazione di una nuova impostazione del database.

• Istruzione:

  i database sono il metodo utilizzato al giorno d'oggi per la memorizzazione delle informazioni relazionali a fini educativi e il loro successivo recupero, quindi i modelli ER possono essere utili nella pianificazione di tali strutture di dati.

• Ricerca:

  dato che molta attività di ricerca si concentra su dati strutturati, i modelli ER possono svolgere un ruolo chiave nella creazione di database utili per l'analisi dei dati.

I diagrammi entità relazione (ERD) sono essenziali per modellare qualsiasi cosa, da database semplici a complessi, ma le forme e le notazioni utilizzate possono creare molta confusione. Questa guida ti aiuterà a diventare un esperto nella notazione dei modelli ER, indirizzandoti sulla giusta strada per modellare il tuo database!

I modelli di dati concettuali stabiliscono un'ampia visione di ciò che dovrebbe essere incluso nel set di modelli. I diagrammi ER concettuali possono essere utilizzati come base per i modelli di dati logici. Possono anche essere impiegati per formare relazioni di comunanza tra modelli ER, come base per l'integrazione dei modelli di dati. Tutti i simboli mostrati di seguito si trovano nella libreria di forme Entità Relazione UML e Entità Relazione di Lucidchart.

Simboli di entità di diagrammi ER

Le entità sono oggetti o concetti che rappresentano dati importanti. Le entità sono in genere nomi come prodotto, cliente, posizione o promozione. Esistono tre tipi di entità comunemente utilizzate nei diagrammi entità-relazione.

Simbolo dell'entità	Nome	Descrizione
	Entità forte	Queste forme sono indipendenti da altre entità e sono spesso chiamate entità padre, poiché spesso avranno entità deboli che dipendono da esse. Avranno anche una chiave primaria, che distingue ogni occorrenza dell'entità.
	Entità debole	Le entità deboli dipendono da un altro tipo di entità. Non hanno chiavi primarie e non hanno alcun significato nel diagramma senza la loro entità padre.
	Entità associativa	Le entità associative mettono in relazione le istanze di diversi tipi di entità. Contengono anche attributi specifici della relazione tra tali istanze di entità.

Simboli di relazioni dei diagrammi ER

All'interno dei diagrammi entità-relazione, le relazioni vengono utilizzate per documentare l'interazione tra due entità. Le relazioni sono generalmente rappresentate da verbi, come assegnare, associare o tracciare, e forniscono informazioni utili che non possono essere individuate solo con i tipi di entità.

Simbolo di relazione	Nome	Descrizione
	Relazione	Le relazioni sono associazioni tra due o più entità.
	Relazione debole	Le relazioni deboli sono connessioni tra un'entità debole e il suo proprietario.

I simboli di attributi nei diagrammi ER

Gli attributi dei modelli ER sono caratteristiche dell'entità che aiutano gli utenti a comprendere meglio il database. Gli attributi sono utilizzati per includere i dettagli delle varie entità che sono evidenziate in un modello ER concettuale.

Simbolo di attributo	Nome	Descrizione
	Attributo	Gli attributi sono caratteristiche di un'entità, una relazione molti-a-molti o una relazione uno-a-uno.
	Attributo multivalore	Gli attributi multivalore sono quelli che possono assumere più di un valore.
	Attributo derivato	Gli attributi derivati sono attributi il cui valore può essere calcolato dai valori degli attributi correlati.
	Relazione	Le relazioni sono associazioni tra due o più entità.

Il modello di dati fisici è il livello più granulare dei diagrammi entità-relazione e rappresenta il processo di aggiunta di informazioni al database. I modelli ER fisici mostrano tutte le strutture delle tabelle, inclusi il nome della colonna, il tipo di dati della colonna, i vincoli della colonna, la chiave primaria, la chiave esterna e le relazioni tra le tabelle.

Come mostrato di seguito, le tabelle rappresentano un altro modo di rappresentare le entità. Gli elementi chiave delle tabelle entità-relazione sono:

Campi

I campi rappresentano la parte di una tabella che stabilisce gli attributi dell'entità. Gli attributi sono in genere pensati come colonne nel database modellato dal diagramma ER.

Nell'immagine sopra, InterestRate e LoanAmount sono entrambi attributi dell'entità contenuti come campi.

Chiavi

Le chiavi sono un modo per classificare gli attributi. I modelli ER facilitano il lavoro di modellazione dei database tramite l'utilizzo di varie tabelle, che ne garantiscono l'organizzazione, l'efficienza e la rapidità. Le chiavi vengono utilizzate per collegare tra loro varie tabelle di un database nel modo più efficiente possibile.

Chiavi primarie

Le chiavi primarie sono un attributo o una combinazione di attributi che identifica in modo univoco un'unica istanza di un'entità.

Chiavi esterne

Le chiavi esterne vengono create ogni volta che un attributo si riferisce a un'altra entità con una relazione uno-a-uno o uno-a-molti.

Ogni auto può essere finanziata da una sola banca, pertanto la chiave primaria BankId della tabella Bank viene utilizzata come chiave esterna FinancedBy nella tabella Car.Questo BankID può essere utilizzato come chiave esterna per più auto.

Tipi

I tipi si riferiscono al tipo di dati nel campo corrispondente in una tabella. I tipi possono anche riferirsi ai tipi di entità che descrivono la composizione di un'entità: ad esempio, i tipi di entità di un libro sono autore, titolo e data di pubblicazione.

Mentre la notazione a zampa di gallina è spesso riconosciuta come lo stile più intuitivo, alcuni usano la notazione OMT, IDEF, Bachman o UML, secondo le loro preferenze. La notazione a zampa di gallina, tuttavia, ha un formato grafico intuitivo, risultando così la notazione per diagrammi ER preferita per Lucidchart.

Cardinalità e ordinalità

La cardinalità si riferisce al numero massimo di volte che un'istanza in un'entità può riguardare istanze di un'altra entità. L'ordinalità, invece, è il numero minimo di volte in cui un'istanza in un'entità può essere associata a un'istanza nell'entità correlata.

Cardinalità e ordinalità sono mostrate dallo stile di una linea e dal suo punto finale, in base allo stile di notazione scelto.

I diagrammi entità-relazione sono incredibilmente utili e puoi facilmente crearne uno tuo seguendo questi semplici passaggi.

1. Determina le entità: le entità sono in genere nomi come auto, banca, studente o prodotto.

In un modello ER, le entità sono le parti più importanti. Per iniziare, creeremo un modello ER concettuale di un sistema semplice, in cui uno studente si registra per un corso che viene insegnato da un professore. Dai un'occhiata a questo fantastico tutorial per esaminare le Forme dei modelli ER . In questo esempio, le tre entità sono "Studente", "Corso" e "Professore".

2. Identifica le relazioni: le relazioni evidenziano il modo in cui le entità interagiscono tra loro.

Le relazioni sono in genere verbi come "compra", "contiene" o "fa". Nel nostro esempio, le relazioni "Si iscrive a" e "Insegna" spiegano efficacemente le interazioni tra le tre entità.

3. Aggiungi attributi: gli attributi mostrano caratteristiche specifiche di un'entità, perfezionandone le informazioni che sono importanti per il modello.

In un modello ER, gli attributi sono necessari per stabilire quali caratteristiche saranno incluse in ciascuna entità. Attributi come "IDNumber", "Name" e "SKU" sono attributi comuni.

4. Completa il diagramma

Organizzare il diagramma ER in modo logico è estremamente importante per migliorarne la comprensione. Lo scopo principale dei diagrammi entità-relazione è di modellare un database complesso, quindi è fondamentale imparare a creare diagrammi ER semplici e logici.

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Abilita le librerie di forme per diagrammi ER

In un documento nuovo, assicurati che le librerie delle forme entità-relazione siano abilitate facendo clic sul pulsante "+ Forme" nel menu a sinistra.

Trascina e rilascia le forme

Dopo aver abilitato le forme entità-relazione, aggiungi forme al documento facendo clic sulla forma desiderata e rilasciandola dove preferisci.

Collega le forme

Dopo aver posizionato le forme appropriate nell'area di disegno, collegale trascinandole dai punti rossi ai bordi delle forme. Quindi, puoi modificare la fine della linea nella barra degli strumenti sopra l'area di disegno.

1. Mostra il livello di dettaglio necessario per il tuo scopo. Potresti voler disegnare un modello concettuale, logico o fisico, a seconda dei dettagli necessari (vedi sopra per le descrizioni di quei livelli).

2. Cerca di individuare eventuali entità o relazioni ridondanti.

3. Se stai risolvendo un problema con il database, fai attenzione alle lacune nelle relazioni o alle entità o attributi mancanti.

4. Assicurati che tutte le tue entità e relazioni siano etichettate.

5. Puoi convertire le tabelle relazionali in modelli ER e viceversa, se ciò ti aiuta a raggiungere il tuo obiettivo.

6. Assicurati che il modello ER supporti tutti i dati necessari per l'archiviazione.

7. Gli approcci validi a un modello ER possono essere svariati. L'essenziale è che fornisca le informazioni necessarie per il tuo ambito e scopo.

Template di modello ER per database

Un modello ER per database consente di visualizzare il modo in cui le entità all'interno di un database si relazionano tra loro e con gli attributi di ciascuna entità. Questo esempio illustra le entità coinvolte nel sistema scolastico.

Modello di diagramma ER per ordini di acquisto dei clienti

Questo modello ER di esempio illustra le entità, le relazioni e gli attributi coinvolti in un ordine di acquisto del cliente. Ti consente di visualizzare i dati in questione per facilitare la comprensione e la comunicazione.

Template di modello ER per libreria

Questo template di modello ER per libreria tiene traccia dei trasferimenti di dati che si verificano quando qualcuno preleva elementi dalla libreria. Un modello ER consente a chiunque di comprendere facilmente il flusso di dati e di utilizzarlo efficacemente.