1

บทท 2 Entity-Relationship Model (E-R Model) E-R Model เปนโมเดลทใชในการออกแบบฐานขอมล ในระดบ conceptual ประกอบดวยชดของ object (Entity) และความสมพนธ (relationship) ระหวาง object E-R diagram สรางขนเพอสอความหมายของขอมลในระบบและแสดงใหเหนความสมพนธกนของขอมล Entity & Entity Set Entity คอ "สงๆหนง" หรอ object ทมอย ซงแตละ object กแตกตางกนไป Entity Set คอ กลมของ entity หรอ object ทเปน "ชนดเดยวกน" คอมคณสมบตรวมกนบางประการ เชน นกศกษาแตละคน ถอเปน entity , กลมของนกศกษาในคณะวศวกรรมศาสตร ถอเปนหนง Entity Set ของนกศกษา ซงตางจาก Entity Set ของ "วชา" ซงเกบรวบรวม รายวชาตางๆ เปนตน Properties or Attributes of an Entity Entity หนงๆ ประกอบดวยคณสมบต หรอ ลกษณะทตางกนไป ขอมลทแสดงถงคณลกษณะของ Entity เรยกวา Attribute เชน ขอมลนกศกษาคนหนง ประกอบไปดวย ชอ, รหส, คณะ, วนเกด, เพศ, สวนสง, นาหนก, ฯลฯ ตวอยาง ขอมลของนกศกษา ( Student ) โครงสรางของ Student ประกอบดวย attribute Student_Code, Student_Name, Faculty, Birthdate Student

Student_Code Student_Name Faculty Birthdate ตวอยางขอมลของ Student

Student_Code Student_Name Faculty Birthdate 20101214 John Harris Engineering 14/5/1979 56210121 Paul Martin Management 2/11/1982 4295412 Lee Kevin Science 1/3/1983 201012349 Jim Jackson Letter 21/7/1981

ชนดของ Attribute Simple attribute คอ attribute ทประกอบดวยคาขอมลเดยว ซงตางจาก Composite attribute ทประกอบดวยขอมลยอย เชน ขอมล Name ประกอบดวย first name, middle name, lastname , address ประกอบดวย เลขท, ถนน, ตาบล, อาเภอ, จงหวด, รหสไปรษณย เปนตน สวนขอมล เชน เพศ, อาย, สวนสง, นาหนก ถอเปน simple attribute เพราะประกอบดวยคาขอมลเดยว Single-valued Attribute คอ attribute ท entity หนงๆ มการเกบคาไดเพยงคาเดยว เชน ชอ, วนเกด, รหสประจาตว แตละคนกมคาขอมลเหลานเพยงคาเดยว แต Multivalued attribute คอ attribute ทมคาไดมากกวาหนง เชน ขอมลของโรงเรยนทนกศกษา

Entity

Entity Set

2

เรยนจบมา บางคนอาจเรยนมาจากหลายโรงเรยน (เชน ระดบ ประถม เรยนโรงเรยนหนง, ม.ตน เรยนอกโรงเรยนหนง, ม.ปลายไดเรยนอกโรงเรยนหนง) , ขอมลเบอรโทรศพท ของบคคล บางคนอาจมเบอรโทรตดตอได มากกวาหนงหมายเลข เปนตน Derived attribute คอ คณสมบตของ Entity ทเปนคาขอมลทสามารถ ไดมาจากขอมลอน เชน รายไดรวมของ salesman ไดจากการรวมเงนเดอน และคานายหนา (commission) ทไดจากยอดขายททาไดในแตละเดอน เปนตน Relationship และ Relationship set Relationship คอ ความสมพนธระหวาง Entity Relationship Set คอ ชดของ Relationship ชนดเดยวกน ซงเปนความสมพนธระหวาง Entity Set เชน Relationship นกศกษา Jim Jackson เขาเรยนในวชา Math 2, นกศกษา John Harris เขาเรยนในวชา Physics 1 เปน relationship และ Relationship set คอ ความสมพนธ "การเขาเรยน" (Attend) ระหวาง นกศกษา กบ วชาเรยน (course) หมายเหต โดยทวไปมกกลาวถง Entity หมายรวมถง Entity Set กบ Relationship หมายถง Relationship set ดวย รปแบบความสมพนธ ระหวาง Entity Set การแบงประเภทของ relationship โดยใช Mapping Cardinality คอ จานวนการจบคกนในความสมพนธ แบงออกเปน 4 ประเภทดงน 1. One-to-One คอ ความสมพนธ 1 ตอ 1 นนคอ ในความสมพนธจาก Entity Set A ไปยง B สมาชกของ A แตละตวจบคกบ B

ตวเดยวเทานน และ B หนงตวจบคกบ A เพยงตวเดยว เชน สมมตการมบญชเงนฝากของธนาคารแหงหนง กาหนดใหลกคามบญชไดเพยง 1 เดยว และหนงบญชมเจาของเพยงคนเดยว ความสมพนธ " การเปนเจาของบญช " น จดเปนแบบ 1-to-1

A B

2. One-to-Many คอ ความสมพนธ 1 ตอ หลาย นนคอ ในความสมพนธจาก Entity Set A ไปยง B สมาชกของ A แตละตวจบค

กบ B ไดมากกวาหนง แต B หนงตวจบคกบ A เพยงตวเดยวเทานน เชน หากธนาคารกาหนดใหลกคา (Entity A) หนงคนเปดบญช ไดมากกวาหนง แต บญชหนงๆ มเจาของเพยงหนงเดยว ความสมพนธ " การเปนเจาของบญช " น จดเปนแบบ 1-to-M

A1

A2

A3

B1

B2

B3

3

A B

3. Many-to-One คอ ความสมพนธ หลายตอ 1 นนคอ ในความสมพนธจาก Entity Set A ไปยง B สมาชกของ A แตละตวจบค

กบ B ไดตวเดยว แตอาจซากนได คอ B ตวเดยวกน จะจบคกบ A ไดมากกวาหนง เชน ในความสมพนธ การเปนแมลก แม(Entity B) คนหนงอาจมลกไดหลายคน แตลก (Entity A) แตละคน มแมเพยงหนงเดยว ซง ลกหลายคนอาจมแมคนเดยวกนได ความสมพนธน จดเปน M-to-1

A B

4. Many-to-Many คอ ความสมพนธ หลายตอหลาย นนคอ ในความสมพนธจาก Entity Set A ไปยง B สมาชกของ A แตละตว

จบคกบ B ไดมากกวาหนง และ B กจบคกบ A ไดมากกวาหนง เชนกน เชน การลงทะเบยนเรยน ในเทอมหนงๆ นกศกคนหนงสามารถลงเรยนได มากกวาหนงวชา (course) และ แตละ course กมนกศกษามาเขาเรยนมากกวาหนงคน

A B

A1

A2

A3

B1

B2 B3

B4

A1 A2 A3 A4 A5

B1

B2

B4

A1 A2 A3 A4

A5

B1

B2

B4

4

Key , Superkey, Candiante key, Primary Key ใน Entity set แตละ entity ยอมแตกตางกน สงทระบไดถง Entity ทแตกตางกนแตละตว ใน Entity set เรยกวา Key Superkey คอ attribute หรอ กลมของ attribute (attribute set ) ทสามารถระบถง entity ทแตละตวได เชน ชอ-สกล และทอยของ นกศกษา เปน superkey เพราะ สามารถบงชถง นกศกษาทกคนทแตกตางกนไดทงหมด Candidate key คอ attribute หรอ attribute set ทเปน minimal นนคอ ไมม subset ของ key น ทมคณสมบตเปน key อก หรอ หากมการเอา attribute หนงใด ออกไปกจะไมใช key เชน รหสนกศกษา (นศ. ทกคนมรหสเพยงรหสเดยว ทแตกตางกน) เปน candidate key , แต รหสนกศกษากบชอ หรอ รหสนกศกษา, อาย, เพศ และคณะ ไมใช candidate key เพราะไม minimal เพราะเพยงแค รหสนกศกษา อยางเดยว กเปน key ไดแลว Primary key คอ candidate key ตวหนง ทถกเลอกใหเปน key ทใชอางองถงแตละ entity ใน entity set เชน อาจเลอก รหสนกศกษาเปน Primary key สาหรบ entity set นกศกษา ได ขอสงเกต : - ทก attribute ของ Entity รวมกน จดเปน superkey เสมอ เพราะไมม entity ใด ทมขอมลซากนหมด - key ทประกอบดวย attribute เพยงหนงเดยว จดเปน candidate เสมอ (minimal แลว)

- ทก Candidate key จดเปน Superkey แต ม Superkey บางตวทไมใช candidate key ( Candidate key Superkey ) ตวอยาง Customer

Ccode CName Address Telephone Birthdate รหสลกคา ชอ-สกล ทอย โทรศพท วนเกด Attribute หรอ กลม Attribute ทเปน Superkey ได เชน Ccode , ( Cname, Address, Telephone), (Cname,Birthdate,Telephone) Attribute หรอ กลม Attribute ทเปน Candidate key ได เชน Ccode (Cname,Address) ลกคาอาจมชอ หรอทอยซากนได แตไมมใครทมทงชอและทอยซากน (Cname,Telephone) ลกคาอาจมชอ หรอ โทรศพทซากนได แตไมมใครทมทงชอและโทรศพทซากน Primary key สาหรบ Customer อาจเลอก Ccode เปน P.K.

Entity - Relationship Diagram ( E-R Diagram )

5

ขนตอนการสราง E-R diagram 1. จากการวเคราะห ขอมลในระบบ คนหา Entity ทงหมด 2. ระบ Attribute ของ Entity และ Primary key 3. ระบความสมพนธ ระหวาง Entity ตวอยาง E-R Diagram แสดงขอมลของพนกงาน (EMPLOYEE) และ หนวยงานหรอแผนก ( Department) ในองคกรแหงหนง

Work-for

EMPLOYEE Department

DNAME

NAME

POSITION SALARY

DepID EMP_ID

LOCATION

6

สญลกษณทใชใน E-R Diagram

7

ประเภทของ Entity 1. Regular Entity (หรอ strong entity) คอ entity ทม attribute ของ entity นนเอง กาหนดเปน Key (หรอ identify ) ได 2. Weak Entity คอ entity ท ตองใช attribute จาก Entity อน รวมดวย เพอกาหนด เปน key ใหกบ entity น Regular Entity เขยนแทนดวยสเหลยมผนผา มชอ Entity ขางใน Weak Entity เขยนแทนดวยรปสเหลยมผนผาซอนกน (มกรอบสองชน) และความสมพนธ ทเปนเปนตวอางถง attribute จาก entity อน ทนามากาหนดรวมเปน key เรยกวา Identifying Relation เขยนแทนดวย รปสเหลยมขาวหลามตวซอนกนสองชน ตวอยาง Weak Entity การเกบเวลา เขา-ออก ของพนกงาน เนองจาก เปนไปไดท พนกงานเขา และ เลกงาน พรอมกน ได ดงนนการจะระบถงเวลาเขา-ออก ตองอางถงตวพนกงานดวย วาเปนเวลาเขา-ออก ของพนกงานคนไหน EMPLOYEE

EMP_ID NAME POSITION SALARY 001 Tom Johnson Manager 25000 012 Jack Nicholas Clerk 15000 107 Anna Patron Accountant 18200 … … … …

TIME_IN_OUT

EMP_ID DATE T_IN T_OUT 001 15 Mar 2002 8.50 17.11 012 15 Mar 2002 8.53 17.31 107 15 Mar 2002 8.50 17.11 … … … …

E-R Diagram ของ TIME_IN_OUT of EMPLOYEE

Attribute ของ Entity Simple Attribute เขยนชอ attribute อยในรปวงร ลากเสนเชอมโยงไปยง Entity

OF EMPLOYEE TIME_IN_OUT

T_IN

NAME

POSITION SALARY

DATE EMP_ID

T_OUT

8

Composite Attribute เขยน attribute ซงเปนสวนประกอบยอย เชอมโยงไปยง composite attribute Key Attribute ขดเสนใต attribute ทกาหนดใหเปน Primary key ของ Entity Single-value Attribute วงรของ attribute มกรอบชนเดยว เสนเชอมไปยง Entity มเสนเดยว Multivalued Attribute วงรของ attribute มกรอบชน 2 ชน หรอ ใชเสนค ลากเชอมโยงไปยง Entity Derived Attribute วงรของ attribute มกรอบเปนเสนประ หรอ ใชเสนประลากเชอมโยงไปยง Entity

STUDENT

NAME

FACULTY DIPLOMA

Code FNAME

MNAME

LNAME

NAME เปน Composite attribute, DIPLOMA เปน Multivalued attribute

SALESMAN

ADDRESS

EMP_ID

SALARY

NAME

TOTAL_INCOME

STREET NUMBER

CITY

COMISSION

TOTAL_INCOME เปน Derived Attr.

9

2. ความสมพนธ Relationship Relationship คอความสมพนธ ระหวาง Entity set เขยนแทนดวย รปสเหลยมขาวหลามตด (diamond) และมเสนเชอมโยงไปยง Entity ทมความสมพนธกน ภายในรปสเหลยมขาวหลามตด ระบชอของความสมพนธ (คานาม หรอ กรยา หรอ บพบท) คณสมบต(attribute) ของความสมพนธ ใหลากเสนเชอมระหวาง Relationship กบ attribute นน ประเภทของ Relationship ( แบงตาม Entity ทมาเกยวของ ) 1. Binary Relationship คอ ความสมพนธระหวาง 2 Entity 2. N-ary Relationship คอความสมพนธระหวาง N Entity ( N มากกวาหรอเทากบ 3 ) เชน การฝากเงน เขาบญชธนาคาร ม

ความสมพนธระหวาง ผฝาก, เงน และ บญชธนาคาร เปนตน 3. Recursive Relationship คอความสมพนธ ใน Entity เดยวกน เชน ความสมพนธระหวางบคคล เชน การเปนเจานาย-ลกนอง

ใน Entity พนกงาน เปนตน อาจมการเขยนบทบาท (Role indicator) กากบ ทเสนเชอมโยงความสมพนธ

STUDENT

NAME

FACULTY

BIRTHDAY

Code

COURSE

SUBJ_NAME

CREDIT

SUBJCODE

TAKE

GRADE TERM

supervision

EMPLOYEE

NAME

POSITION SALARY

EMP_ID

Supervisor

Supervisee

10

Cardinality Ratio in Relationship การเขยน Cardinality Ratio หรอ mapping cardinality ใน E-R Diagram เขยนไดสองแบบ แบบแรก ใชตวเลข ( 1,2, … ) หรอ คาคงท M,N, … เขยนกากบ ทเสนทลากจาก relationship ตวเลข แสดงถงจานวนของ Entity ทเขามาเกยวพน ใน relation นน ในลกษณะ 1-to-1 , 1-to-Many หรอ Many-to-Many เชน E-R Diagram ขางลาง แสดงความสมพนธระหวางแมลก ม cardinality ratio เปน 1-to-Many คอ แมหนงคนมลกไดมากกวาหนงแตลก หนงคนมแมไดเพยงคนเดยว แบบทสอง คอการกาหนด ( min, max ) ของ Entity ทเขามาเกยวของในความสมพนธ คา min เรมจาก 0, 1, 2, … หาก min เปนคาศนย แสดงวา ไมจาเปนททก Entity ตองมาอยในความสมพนธ แตหาก min มากกวาหรอเทากบหนง แสดงวาสมาชกทกตวของ Entity Set ตองเขารวมในความสมพนธ (total participation) คา max คอ จานวนสงสดท Entity หนงตวจะเขามาอยในความสมพนธนน นนคอ Entity แตละตวสามารถจบคไดกบ Entity อกดานหนงของความสมพนธ เปนจานวนกตว คา max จะตองมากกวาหรอเทากบ 1 เสมอ ใช m หรอ n ได เพอแทนเปนเลขจานวนเตมใดๆ ทมากกวาหนง E-R Diagram ขางตนแสดงความสมพนธระหวางแมลก มการแสดง cardinality ratio แบบ (min,max) ทางดานลก เปน (1,1) นนคอ ลกทกคนตองมแม อยางนอยหนงคน และอยางมากหนงคน นนคอ มแมคนเดยว สวน ทางดานแม เปน ( 0, n ) นนคอ คนบางคนใน

PERSON child-mother

ID

Birthdate

Name

Surname

Sex

child

M 1

mother

PERSON child-mother

ID

Birthdate

Name

Surname

Sex

child

(1,1) (0,n)

mother

11

Entity PERSON ไมไดอยในความสมพนธน และบางคนกเขามาอยในความสมพนธมากกวาหนง หมายความวา ไมใชทกคนทจะมลก และ บางคนกมลกไดมากกวาหนง

Generalization Hierarchy Generalization Hierarchy คอโครงสราง แสดงลกษณะของ Entity ทเปน Super type (superclass) และ Subtype (subclass) นนคอ Entity ทมลกษณะบางอยางรวมกน หรอมความเปนทวไป กจะเปน Superclass และ Entity ทเปนสมาชกของ superclass นนอาจมลกษณะพเศษเฉพาะอยางแตกตางกน จงถกจดแบงออกเปน subclass ยอย การเขยน generalization hierarchy ใน E-R diagram เขยนได สองรปแบบ ดงน

ISA คอ "IS A" นนคอ ทก subclass "เปน" สวนหนงของ superclass Attribute Inheritance ทก subclass จะมทก attribute ของ superclass แตหาก subclass ใด ม attribute เปนของตวเองทตางจาก subclass อน กจะถกเขยนท Entity ของ subclass นน ตวอยาง การแบงประเภทบญช ของธนาคารแหงหนงเปนดงน

SUPERCLASS

SUBCLASS-1 SUBCLASS-2 SUBCLASS-N

SUPERCLASS

SUBCLASS-1 SUBCLASS-2 SUBCLASS-N

IS

12

2. Coverage Property คอคณสมบตความครอบคลม นนคอความสมพนธของ Entity ใน Superclass และ Subclass ตางๆ ซงแบงออกเปน 4

ลกษณะคอ 1. Total Coverage คอ สมาชกทกตวของ Superclass ถกจดใน subclass ใด subclass หนง นนคอ สมาชกทกตวของ

subclass รวมกน จะไดเปน superclass เชน ในมหาวทยาลย นกศกษา (ทวไป) อาจแบงไดเปนสองประเภทคอ นกศกษาระดบปรญญาตร ( undergraduate student) กบนกศกษาทสงกวาระดบปรญญาตร (graduate student) ซงการแบงนครอบคลมทวถง นนคอ นกศกษาทกคน จะตองจดอยในประเภทใดประเภทหนง

2. Partial Coverage คอ มสมาชกเพยงบางสวนเทานน ของ Superclass ทถกจดแบงเปน subclassได มสมาชกบางสวนของ Superclass ทไมเปนสมาชกของ subclass ใด เชน ในบรษทแหงหนง มพนกงานจานวนหนง มการแบงพนกงาน ตามตาแหนงงาน ดงน Engineer, Salesman, Accountant และ Programmer จะพบวามพนกงานสวนหนงทไมไดเปนสมาชกของ subclass ดงกลาว กถอเปนพนกงานทวไป

3. Exclusive coverage คอ การไมมสมาชกทซาซอนกนระหวาง subclass เชน การแบง นกศกษา ออกเปน graduate student และ undergraduate student ไมมนกศกษาคนใดทเปนไดสองอยางพรอมกน

4. Overlapping coverage คอ การท subclass มสมาชกบางสวนซากนได เชน หากแบงพนกงานออกเปน Engineer, Salesman, Accountant และ Programmer อาจมพนกงานบางคน ทเปนไดทง Engineer และ Programmer หรอ บางคนเปน Salesman และ Engineer ได

ในการจดแบง class ลาดบหนงๆ สามารถระบ Coverage property ได โดยใชตวอกษรยอ t, p, e และ o ซงหมายถง total, partial, exclusive และ overlapping ตามลาดบ โดยระบเปนค ซงเปนไปไดทงหมดสกรณ คอ ( t,e) , (t,o), (p,e) และ (p,o)

Account

Saving_acc Checking_acc

Acc_num

Balance

Interest_rate

Standard Gold

Num_checks

Senior

Overdraft-amount

birth

Interest_payment

( t, e)

( t, e)

13

ตวอยาง E-R Diagram ของขอมล Video ในรานขาย Video แหงหนง

Cinema_Person

Director Actor

F_Name L_Name

VDO

VDO_ID

shelf

M_Name

( p, o)

Title

Year

Type Price

No.

COPY

discount

DirectStarrin

Instan

14

ตวอยาง E-R Diagram ของมหาวทยาลยแหงหนง

15

ตวอยาง E-R Diagram ของบรษทแหงหนง

16

3. จ านวนเอนทตทเกยวของ

ภาพท 3.21 ความสมพนธแบบ N-ary

17

18