Guida completa al modello E-R: concetti, componenti e applicazioni

Nel contesto della progettazione dei Database, il modello E-R è un modello per la rappresentazione “concettuale” dei dati, ad alto livello di astrazione, definisce uno schema ma NON descrive i dati contenuti (ovvero Istanze e Occorrenza dello schema). Ad esempio in uno schema E-R può dire che l’entità “Teatro” ha gli attributi “Nome” e “Indirizzo” ma non dice quali sono gli effettivi valori di questi.

Componenti del modello E-R

E’ costituito da due componenti fondamentali:

1. Diagramma E-R: rappresentazione diagrammatica della realtà che evidenza le entità, le relazioni tra entità e gli attributi di entrambi

2. Documentazione: Spiegazione dei concetti presenti (Linguaggio naturale).

• Regole aziendali: regole che aggiungono dei vincoli ai dati che non possono però essere rappresentate nel diagramma E-R

I Costrutti diagramma E-R sono: Entità, Relazioni o Associazioni, Attributi, Chiavi

1.

Entità e relazioni

Entità: Rappresentano concetti complessi e di rilievo che descrivono classi di oggetti con esistenza autonoma. Una istanza di una entità è un oggetto della classe rappresentata. Ad esempio, possibili entità della rete teatrale sono: Teatro, Spazio Teatrale, Dipendente, attore. Un entità ha un nome Univoco all’interno dello schema concettuale.

2. Relazioni o Associazioni: Rappresentano legami logici, significativi per la realtà modellata, tra due o più entità. Formalmente una relazione è un sottoinsieme del prodotto cartesiano delle classi che la compongono. Ad esempio tra le entità Teatro e Spazio Teatrale, esiste una relazione “Luogo” che associa al teatro gli spazi utilizzati per gli spettacoli e viceversa, associa ad uno spazio teatrale i teatri che usano quello spazio. E’ anche possibile avere Relazioni Ricorsive, cioè che legano la stessa entità, ad esempio la relazione Collega riferita all’entità Dipendente o la relazione Genitore riferita all’entità Persona; La relazione Collega è simmetrica, mentre quella tra Genitore e Persona non lo è, ed in questo caso bisogna definire i “ruoli di partecipazione” (Padre, figlio); inoltre è anche possibile avere relazione che associano più di due entità, come ad esempio la relazione “fornitura” associa un Fornitore che rifornisce un certo Prodotto a un qualche Dipartimento.

Cardinalità delle relazioni

Per ogni entità partecipante ad una relazione viene specificata una “Cardinalità di relazione”, praticamente una coppia di numeri naturali, che identifica il numero minimo e massimo di istanze a cui l’entità può partecipare. Si può indicare con la lettera “N” un numero maggiore di 1 di cui non è nota la cifra esatta.

Nel caso sopra, abbiamo che un Teatro ha Nessuno, Uno o Molti spazi Teatrali, mentre uno Spazio Teatrale ha Uno o Molti Teatri, questo tipo di relazione, in cui le cardinalità massime sono Maggiori di Uno, è chiamata relazione Molti a Molti.

In questo caso un Teatro ha Nessun o Molti Spazi Teatrali, mentre uno Spazio Teatrale ha Un solo Teatro associato, questa relazione è detta Uno a Molti.

In questo caso un Teatro ha Nessun o Uno Spazio teatrale, e uno Spazio teatrale sarà associato ad un unico teatro, questa relazione è detta: Uno a Uno

3.

Tipi di attributi

Attributi: Un attributo è un concetto che ha la una struttura semplice e non possiede proprietà rilevanti associate. Un attributo non ha esistenza autonoma ma è associato ad un entità o ad una relazione. Può essere: Semplice, Multi-valore, Composto o Calcolato

Semplice: Un valore per ogni istanza dell’entità (nome, indirizzo, posta elettronica….)

Multi-valore: Più valori per ogni istanza dell’entità(tipo Telefono con Cellulare, Fisso, Ufficio….)

Composto: Costituito da più attributi correlati (tipo Indirizzo con Via, città, cap,….)

Calcolato: Calcolato (ottenuto effettuando dei calcoli sui valori di altri attributi…)

Inoltre un attributo può essere Opzionale o obbligatorio

o Attributo Obbligatorio: Deve sempre avere un valore valido.

o Attributo Opzionale: Può non avere un valore, magari il valore per quell’attributo non esiste, oppure esiste ma non è noto, o ancora non è noto se quel valore esista o meno

Un attributo ha un nome Unico all’interno del gruppo di attributi appartenenti alla stessa entità o relazione, quindi è possibile che attributi di entità o relazioni diverse siano omonimi.

4.

Chiavi primarie

Chiavi: Per ogni entità, occorre specificare una chiave primaria, questa può essere un singolo o un gruppo di attributi che devono avere caratteristica di Univocità e Minimalità.

Gli attributi opzionali non possono far parte della chiave primaria; son preferibili chiavi piccole quindi con pochi attributi; preferibile usare chiavi con attributi che vengono utilizzate in molte operazioni o da operazioni molto frequenti.

Se non si riesce a trovare una chiave, si può introdurre un nuovo attributo sintetico che serve solo ad identificare le istanze dell’entità, solitamente detti CODICI.