ER-диаграмма (Entity-Relationship Diagram)

ER-диаграмма (Entity-Relationship Diagram, ERD) — диаграмма "сущность-связь", которая применяется для:

проектирования БД, описания процессов и бизнес-логики
моделирования структуры данных и их связей в системах или приложениях
документирования требований

Составляющие элементы ERD

Сущности — объекты (например, пользователь, заказ)
Атрибуты — характеристики сущностей (имя, дата заказа)
Связи — отображают, как сущности связаны друг с другом (пользователь делает заказ)

Типы связей между сущностями

Один-к-одному (1:1): каждая запись в одной сущности соответствует одной записи в другой
Один-ко-многим (1:M): одна запись в сущности соответствует нескольким записям в другой
Многие-ко-многим (M:M): каждая запись в одной сущности связана с несколькими записями в другой, и наоборот

Пример ERD для интернет-магазина

Сущности: пользователь, заказ, товар

Атрибуты:

пользователь: ID, имя, email
заказ: ID заказа, дата, сумма
товар: ID товара, название, цена

Связи:

пользователь делает заказ (один пользователь может сделать много заказов — связь "один ко многим")
заказ содержит товары (один заказ может включать много товаров — связь "многие ко многим")

Уровни ER-диаграмм

ER-диаграммы делятся на 3 уровня в зависимости от уровня детализации:

Концептуальный: описывает общую структуру данных без технических деталей. Показывает, какие сущности и связи существуют. Применяется на стадии сбора требований и анализа для обсуждения с бизнесом и заказчиками.
Логический: уточняет атрибуты сущностей и типы связей. Детализирует модель, но не привязан к конкретной СУБД. Используется на этапе уточнения требований и согласования структуры данных.
Физический: описывает, как данные будут реализованы в БД, с учётом таблиц, индексов, первичных и внешних ключей. Используется на этапе реализации и разработки БД.

Нотации ERD

ER-диаграмма — визуальная модель или схема, а нотации — методы, с помощью которых она строится.

Нотация IDEF1X: фундаментальная, используется для физического уровня, ориентирована на стандарты реляционных БД. Редко используется на практике
- сущности: прямоугольники с именем сущности
- связи: линии с символами "лапками" для связи один-ко-многим, "палка" для связи один-к-одному
- атрибуты: внутри прямоугольников сущностей
Нотация Чена: классическая нотация, часто используется для концептуальных моделей
- сущности: прямоугольники
- связи: ромбы, соединены линиями с сущностями
- атрибуты: овалы, соединены линиями с сущностями
Нотация Мартина ("воронья лапка"): компактнее нотации Чена, используется для логического уровня, когда нужно описать все атрибуты сущностей
- сущности: прямоугольники с атрибутами внутри
- связи: линии с "лапками вороны" для связи один-ко-многим и палочкой для связи один-к-одному
- атрибуты: внутри сущностей, первичные ключи выделены отдельной строкой

Отличия от других инструментов

UML-диаграммы классов: нужны для моделирования объектов и их поведения в объектно-ориентированном программировании, а не для реляционных БД
- UML отражают методы (функции) классов
- ERD показывают только структуру данных и их взаимосвязи
Data Flow Diagram (DFD): фокус на потоках данных между процессами и системами, а не на структуре самих данных
- DFD описывает, как данные перемещаются и обрабатываются
- ERD отображают данные в статичном виде их сущности и связи
BPMN: моделируют бизнес-процессы и последовательность действий, а не данные
- BPMN отображает шаги процесса и участников
- ERD — только структуру данных и их отношения внутри системы

Инструменты для ERD

Draw.io (онлайн, бесплатный) — есть интеграция с облачными сервисами
Lucidchart ER (онлайн, бесплатный тариф с ограничениями) — поддерживает совместную работу
DBeaver (Community Edition) (оффлайн, бесплатный) — для работы с БД, поддерживает авто-создание ERD
drawSQL (онлайн, бесплатный тариф с ограничениями) — можно моделировать структуру БД
Miro (онлайн, бесплатный тариф с ограничениями) — есть доска для команды

Подборка материалов по теме ER-диаграмм

Инструменты

SmartDraw ER (онлайн/оффлайн, пробная версия) — редактор диаграмм, богатый набор шаблонов
Microsoft Visio (оффлайн, пробная версия) — для профессиональных диаграмм
Miro (онлайн, бесплатный тариф с ограничениями) — доска для командной работы, позволяет создавать любые диаграммы
EdrawMax (онлайн/оффлайн, пробная версия) — редактор диаграмм, поддерживает несколько нотаций ER
DbSchema (онлайн/оффлайн, пробная версия) — для визуального проектирования БД с поддержкой ERD и интеграции с СУБД

Составляющие элементы ERD​

Типы связей между сущностями​

Пример ERD для интернет-магазина​

Уровни ER-диаграмм​

Нотации ERD​

Отличия от других инструментов​

Инструменты для ERD​

Подборка материалов по теме ER-диаграмм​

Инструменты​

Видео​