Questa lezione introduce il Diagramma Entità-Relazione (ER) per la progettazione concettuale di un database utilizzando un semplice esempio di analisi dei requisiti. Verranno discussi i concetti di entità e relazioneche saranno approfonditi in lezioni successive.
Esempio: Estratto di analisi dei requisiti
Si deve creare un registro elettronico per la gestione delle classi all’interno di una scuola superiore. Ogni classe è composta di studenti i quali sono identificati per mezzo del loro codice fiscale. Ogni classe ha un nome (ad esempio 1A) suddiviso in sezione e livello. Oltre al codice fiscale, agli studenti sono associati nome, cognome, data di nascita, indirizzo di casa e numero di telefono dello studente (opzionale).
Entità e attributi
La progettazione concettuale individua i concetti della realtà di interesse da rappresentare nel database. Nel diagramma ER questi concetti diventano entità e relazioni. Le entità si individuano identificando gli oggetti (non necessariamente fisici) che vanno descritti nel database.
Nel nostro esempio possiamo individuare i seguenti elementi da inserire nel database:
classe è l’entità che rappresenta un insieme di studenti, a tale entità è anche associato un nome,studente è l’entità che rappresenta gli studenti della scuola, dai requisiti si legge che si identifica mediante il codice fiscale e che va mantenuta un’anagrafica con diversi dati riguardanti lo studente.
Un ulteriore concetto da considerare è quello di appartenenza di uno studente ad una classe che, tuttavia, esprime una relazione tra le due entità classe e studente.
Nell’immagine a fianco vediamo la rappresentazione grafica delle due entità classe e studente.
- Ogni entità di un diagramma ER è rappresentata mediante un rettangolo contenente il nome dell’entità.
- Un entità può avere degli attributi che descrivono l’entità e che sono rappresentati da ovali connessi all’entità.
- Uno più attributi che identificano l’entità (una chiave primaria) possono essere indicati sottolineandone il nome.
Vale la pena notare che gli attributi non contengono alcuna indicazione sul tipo o sul dominio, semplicemente si ne indica il nome e l’entità a cui l’attributo è collegato. Inoltre gli attributi non hanno un ordine particolare e si debbono quindi considerare un insieme, questa è una differenza con il modello logico relazionale nel quale una tabella possiede degli attributi che hanno un ordine specifico.
Osserva
Nell’identificare le entità in un’analisi dei requisiti si può ricorrere a qualche trucchetto.
- Di norma, le entità si esprimono come sostantivi (meglio al singolare): classe, studente, voto, … Spesso i verbi hanno un ruolo di collegamento tra entità e sono meglio descritti come relazioni in un diagramma ER.
- Gli elementi che sono ulteriormente caratterizzati da dettagli (attributi) sono candidati ad essere entità. Ad esempio allo studente si sono associati nome, cognome, …
Attributi composti
A fianco vediamo lo schema ER dell’entità classe modificato per tener conto del fatto che l’attributo nome è in realtà composto da sezione e livello. Come si vede dallo schema, le parti che compongono l’attributo composto vengono descritte come un attributo ciascuno che tuttavia sono connessi all’attributo composto anziché all’entità (o alla relazione) che li contiene.
Attenzione
Nel modello relazionale gli attributi devono essere attributi atomici e non composti. Nella progettazione concettuale, quindi nello schema ER, questo non è necessario. Se un attributo è composto, come nome per la tabella classe, va rappresentato come tale. Nella fase di traduzione da modello concettuale a modello logico relazionale si dovrà provvedere a rendere atomici gli attributi composti.
Relazione
In una realtà di interesse le entità non sono elementi isolati, ma sono tra lore collegate da relazioni. Nella progettazione concettuale si devono individuare e rendere esplicite le relazioni significative per il database. Nel diagramma ER una relazione si indica con un rombo collegato a due o più relazioni (tipicamente due o tre, mai di più).
La figura a fianco mostra la relazione comprende che mette in collegamento le entità classe e studente dalle quali sono stati tolti gli attributi per rendere l’immagine più chiara e leggibile.
Attenzione
Nel ricercare entità e relazioni dello schema concettuale va sempre tenuto presente che:
- le entità non sono mai collegate direttamente, ma tramite relazioni;
- le relazioni non sono mai collegate tra di loro;
- Mentre possono esistere entità non collegate a relazioni, non si possono avere relazioni collegate a nessuna o a solo una entità (cosa metterebbe in relazione in questo caso?).
Osserva
Nell’identificare le relazione aiuta a ricercare i verbi che collegano due o più entità già individuate. Ad esempio nel testo sopra si legge Ogni classe è composta di studenti … in cui le due entità classe e studente sono legate (messe in relazione) dal verbo è composta.
Attributi di una relazione
A fianco vediamo la stessa relazione composta in cui è stato aggiunto un attributo che indica la data di iscrizione di uno studente alla classe. Come si vede l’attributo, indicato con un ovale come tutti gli attributi, è collegato alla relazione simile a quanto accade con gli attributi di entità.
Ovviamente gli attributi di una relazione possono essere composti, la descrizione è simile a quanto descritto sopra per gli attributi composti di un’entità.