実体関連モデリング

実体関連モデリングは、ドメインを実体集合、その属性、およびそれらの間の関係の集合として記述する概念設計手法であり、リレーショナルスキーマに変換できる高レベルの図を生成します。

Definition

実体関連モデルは概念データモデルであり、データベースは実体集合（類似した現実世界のオブジェクトの集合）、それらを特徴付ける属性、および実体を関連付ける関係集合によって記述され、カーディナリティと参加制約が注釈として付けられます。

Scope

このトピックでは、実体関連（ER）モデルの構成要素（実体集合、属性（単純、複合、多値、導出）、関係集合、カーディナリティと参加制約、弱実体、および拡張ERモデルにおける汎化/特化階層）と、ER図をリレーショナルテーブルにマッピングするための体系的な規則について説明します。結果として得られるスキーマの正規化による論理的洗練や、リレーショナルモデル自体の構造は対象外です。

Core questions

• 要件から実体、属性、および関係はどのように特定されますか？
• カーディナリティと参加制約は関係について何を表現しますか？
• 実体が弱いのはどのような場合で、どのようにして他の実体を通じて識別されますか？
• 汎化と特化は拡張ERモデルでどのように捉えられますか？
• ER図をリレーショナルテーブルに変換するための規則は何ですか？

Key concepts

• 実体集合と実体
• 属性：単純、複合、多値、導出
• 関係集合
• カーディナリティ（マッピング）制約
• 参加制約
• 弱実体集合
• 汎化と特化
• ERからリレーショナルへのマッピング

Key theories

実体、関係、および属性

ERモデルは、関心のあるもの（実体）、それらの間の関連（関係）、およびそれぞれの記述的特性（属性）を区別することにより、データ記述を統合し、実装に依存しない概念設計のための語彙を提供します。

カーディナリティと参加制約

マッピングカーディナリティ（1対1、1対多、多対多）と全体的対部分的参加は、関係に参加できる実体の数と参加が必須であるかどうかを指定し、有効なデータベース状態を制約します。

ERからリレーショナルへのマッピング

体系的な規則により、実体集合はテーブルに、関係集合はカーディナリティに応じてテーブルまたは外部キーに、弱実体とサブクラスは適切なリレーショナル構造に変換され、概念設計と論理設計の橋渡しをします。

Clinical relevance

ERモデリングは、業界全体のデータベース設計の標準的なフロントエンドです。アナリストと開発者は、テーブルが構築される前にER図を使用して要件を把握し、ステークホルダーとコミュニケーションをとることで、エンタープライズ、ウェブ、および情報管理システムにおける冗長性と設計エラーを削減します。

History

ピーター・チェンは1976年に、ネットワーク、リレーショナル、および実体集合のデータビューをグラフィカルな概念表記法で統合する方法として、実体関連モデルを導入しました。このモデルは後に汎化と特化（拡張ERモデル）によって拡張され、オブジェクトモデリングやUMLクラスモデリングに影響を与え、データベース設計教育と実践の主要な要素として残っています。

Key figures

• Peter Chen

Seminal works

• chen1976
• silberschatz2019

Frequently asked questions

実体関連図とリレーショナルスキーマの違いは何ですか？

ER図は、実体と関係の観点からドメインを記述する概念的で技術に依存しないものであり、分析とコミュニケーションを目的としています。リレーショナルスキーマは、実際のテーブル、列、およびキーの論理設計です。ERからリレーショナルへのマッピング規則は、前者を後者に変換します。

関係が独自のテーブルになるのはどのような場合ですか？

多対多の関係は常に、両方の参加実体のキー属性を保持する個別のテーブルを必要とします。1対多および1対1の関係は、通常、新しいテーブルを作成するのではなく、いずれかの実体テーブルに外部キーを追加することで表現できます。