Unit 3 Entity-Relationship Model

Unit 3 ​Entity-Relationship Model  แนวคดิ Entity-Relationship Model                                  

แผนภาพแสดงความสัมพนั ธระหวางขอมูล   (Entity Relationship Diagram)  ​ โ​ มเดลขอ มลู เชงิ สัมพันธอี-อารโ มเดล (Entity Relationship Model) หรอื   E-R Model นํามาใชเพ่อื การออกแบบฐานขอ มูลในระดบั แนวคดิ (Conceptual level) เปน โมเดลทใ่ี ชอ ธิบายความสัมพันธของเอนทติ ้ีตางๆภายในฐานขอ มลู (ภาพสญั ลักษณ E-R  Model ชวยอธบิ ายโครงสรา งฐานขอมูลเชงิ สัมพนั ธ)   อี-อารโ มเดลมีการใชส ัญลักษณตา งๆ ที่เรียกวา ER-Diagram หรือ Entity  Relationship Diagram หรือ อี-อารไดอะแกรม แทนรปู แบบของขอ มลู เชิงตรรกะ สาํ หรบั อ-ี อาร โมเดลเปนผลงานการพฒั นาของ Peter Pin Shan Chen จาก Massachusetts Institute of  Technology ในป ค.ศ.1976  ขอดขี อง E-R Model  ● มโี ครงสรางท่งี ายตอ การทาํ ความเขา ใจ  ● ทาํ ใหส ามารถมองเห็นภาพรวมของเอน็ ทติ ท้ี ้ังหมดทีม่ ใี นระบบ  ● แสดงความสัมพนั ธระหวางเอน็ ทติ  ้ี ● เปน แผนภาพท่ไี มข ้นึ กบั ระบบจดั การฐานขอมูล (Database Management  System; DBMS)  ● ไมยดึ ตดิ กับฮารด แวรหรอื ซอฟตแวรใ ด ๆ  ● บุคลากรที่เกย่ี วของกับระบบฐานขอมลู สามารถเขาใจลักษณะของขอ มูล และความ สมั พนั ธร ะหวางขอมูลไดงา ยและถูกตอ งตรงกัน   

​ ​ E-R Model นําเสนอสิง่ ใด   E-R Model​ เปน แผนภาพท่ีนาํ เสนอใหเ ห็นถงึ   ● มีเอ็นทิต้ี (Entity) อะไรบาง และแตละเอน็ ทิต้มี คี วามสัมพันธอ ยางไร  ● มขี อ มลู อะไรบางในแตล ะเอน็ ทิต้ี และมคี วามสัมพันธท่ตี อ งการจดั เกบ็ ลงในฐาน ขอ มลู อยา งไร  ● มีกฎความคงสภาพ (Integrity Constraints) หรือเง่อื นไขของระบบ (Business  Rules) อะไรบา ง  ​ER-DIAGRAM ประกอบดว ยองคป ระกอบพืน้ ฐาน ​ดงั น ้ี ● - เ​ อนทติ ้ี (Entity) เปน วตั ถุ หรอื สิ่งของทเี่ ราสนใจในระบบงานน้ัน ๆ แบงเปน  ● เอนทติ ีป้ กติ (Strong Entity หรือ Regular Entity) เอนทิตีทส่ี นใจและ ตองการจัดเก็บขอมลู ท่เี ก่ยี วขอ งไวใ นระบบฐานขอ มลู   ● เอนทิตี้ออนแอ (Weak Entity) เอนทิตีทม่ี ีการคงอยเู ก่ียวของกบั เอนทติ อี ื่น ในระบบฐานขอ มูล         

● - แ​ อททริบวิ (Attribute) เปน คณุ สมบัติของวตั ถุในเอนทติ ี้ท่ีเราสนใจ  ● - ค​ วามสัมพันธ (Relationship) คือ ความสมั พันธระหวา งเอนทติ  ้ี ● ความสัมพนั ธแบบหน่ึงตอหนงึ่ ( One - to - One Relationship (1:1))  เปน การแสดงความสัมพนั ธข องขอ มลู ของเอนตติ ้ีหนึ่งวา มคี วามสมั พนั ธก ับ ขอ มูลอยางมากหนง่ึ ขอมลู กบั อกี เอนติตีห้ น่ึงในลกั ษณะที่เปน หนึ่งตอหน่งึ เชน  เอนติต้ีนักศึกษา กบั เอนติตี้โครงงานวจิ ยั มคี วามสมั พันธก ันแบบหน่ึงตอหน่งึ   คอื นักศึกษาแตละคนทาํ โครงงานวจิ ัยได 1 โครงงานเทานั้น และแตล ะโครง งานวิจยั มนี ักศกึ ษารบั ผดิ ชอบไดไ มเกนิ 1 คน เปนตน    

● ความสมั พันธแ บบหนึ่งตอกลุม ( One - to - Many Relationship  (1:M) หรอื (1:N)) ​เปนการแสดงความสัมพันธข องขอ มลู ของเอนตติ ี้หนง่ึ วามี ความสมั พันธก ับขอมูลหลายขอ มูลกับอีกเอนตติ ้ีหนึง่ เชน ความสัมพันธข อง ลกู คาและคาํ สั่งซอ้ื เปนแบบหน่งึ ตอกลมุ คอื ลกู คา แตล ะคนสามารถสง่ั ซอื้ ได หลายคาํ สัง่ ซื้อ แตแ ตละคําส่ังซ้ือมาจากลูกคาเพียงคนเดยี ว เปนตน       

● ความสัมพนั ธแ บบกลุม ตอ หนึง่ ( Many - to - One Relationship  (M:1) หรือ (N:1)) เปนการแสดงความสัมพันธของขอ มูลหลายขอมูลมคี วาม สัมพนั ธกบั อีกเอนติต้หี นึง่ (หมายเหตุ ความสมั พนั ธแ บบกลุมตอ หน่งึ เปน การ มองมมุ กลบั ของความสัมพนั ธแบบหนงึ่ ตอกลุม(1:M))               

● ความสัมพนั ธแบบกลุมตอกลมุ ( Many - to - Many Relationship  (M:M) หรือ (M:N)) เปน การแสดงความสมั พันธข องขอ มูลของสองเอนติต้ใี น ลกั ษณะแบบกลุมตอกลมุ เชน ความสัมพันธร ะหวา งคําสั่งซ้อื กับสนิ คา เปน แบบกลุมตอ กลุม คือ แตละคําสงั่ ซอื้ อาจสั่งซ้อื สนิ คา ไดมากกวา 1 ชนิด และ ในสนิ คา แตละชนดิ อาจปรากฏอยูใ นคาํ สั่งซื้อไดมากกวา 1 คําสง่ั ซอ้ื   ●       

​ ​ ข​ ัน้ ตอนการเขียน ER model    1. สรา ง entity ขน้ึ มาจากความตอ งการของผูใ ช  2. สรางความสมั พนั ธ( Relation) ระหวา ง entity  3. พิจารณา key ของแตล ะ entity  4. พิจารณาคุณสมบัติของ entity แตละตวั     

  ***​หมายเหตุ เสนเชื่อมความสมั พันธ เสนคู หมายถงึ การมีสว นรวมแบบ Total (Mandatory)  Total Participation หรอื Mandatory คอื ความสัมพันธช นดิ บังคบั และเสนเดย่ี ว หมายถงึ การ

มสี ว นรวมแบบ Partial (Optional) Partial Participation หรือ Optional คอื ความสมั พันธ ชนิดเลือกได                              

ต​ ัวอยาง ER- diagram การเรยี นการสอน  นกั ศึกษาเรียนไดหลายๆวิชาใน แตล ะเทอม แตละปก ารศกึ ษา เม่ือสิ้นเทอม อาจารยอ อกผลการเรยี น อาจารยก็สอนไดห ลายๆวชิ า และแตล ะวิชา ก็สามารถถูกสอนโดย อาจารยไดหลายคนได  ตวั อยา งนักศึกษากับวชิ าและวชิ ากับอาจารย       หรอื   ตวั อยางพนักงานกับแผนก   

เ​ อนทติ ี้ (Entity)  เอนทติ ้ี หมายถงึ สิ่งของหรอื วตั ถทุ ี่เราสนใจ ซึง่ อาจจบั ตองไดและเปน ไดทงั้ นามธรรม  ตวั อยาง Entity ประเภทตา ง ๆ ไดแก    ● บุคคล (Persons) เชน ลกู คา (Customer), พนักงาน (Employee), นักศกึ ษา  (Student) เปน ตน  ● สถานที่ (Place) เชน อาคาร (Building) , หอง (Room), รา นคา (Store), บรษิ ทั   (Company) เปนตน   ● วตั ถุ (Objects) เชน หนงั สอื (Book), ผลติ ภณั ฑ (Product), เครื่องจกั ร  (Machine), รถยนต (Car)  ● เหตกุ ารณ (Event) เชน การลงทะเบียน (Registration), การจอง (Reservation),  การสั่งซ้ือ (Order), การยมื (Borrow), การคืน (Return), การขาย (Sales)  เปน ตน  ● แนวความคิด (Concepts) เชน บญั ชี (Account), วชิ า (Course), สาขา (Branch)  เปน ตน                    

สัญลกั ษณข อง Entity ​จะใชร ูปสเี่ หลี่ยมผนื ผา (Rectangle) มีชื่อกาํ กบั อยูภ ายใน ช่ือควร เปน คาํ นาม และหากเปน ภาษาอังกฤษจะใชต ัวพมิ พใหญ  เอนทติ ้ปี กติ ​ใชสัญลกั ษณร ปู สีเ่ หลีย่ มผืนผามีคณุ สมบัติชเ้ี ฉพาะไมข ึ้นกับเอ็นทติ ้อี ื่นและจดั เก็บขอ มูลทีเ่ กี่ยวของไวในระบบฐานขอมลู สัญลักษณ เชน เอนทิต้ีนกั ศกึ ษา เอนทิตี้ อาจารย เอนทติ ชี้ ัน้ เรียน เปนตน      เอนทิต้ีออ นแอ ​ใชส ญั ลกั ษณรปู สี่เหลย่ี มผนื ผา แตเปนเสน คู เอนทิต้ีออนแอไมสามารถเกิด ขน้ึ ไดต ามลําพงั จะขึ้นอยกู ับเอน็ ทิตช้ี นดิ อ่ืนและถูกลบเมอื่ เอน็ ทิตห้ี ลกั ถูกลบออกไป เชน เอ นทติ ี้ออ นแอสมาชกิ ในครอบครัว เปนตน                 

ต​ วั อยา งเอนทติ ี้ออนแอสมาชิกในครอบครวั แบบ ER Diagram    ***หมายเหตุ พนกั งานหน่งึ คนมสี มาชิกในครอบครวั ไดห ลายคน และ สมาชกิ ในครอบครวั มี พนักงานไดค นเดยี ว (คนเดยี วเพราะไมความซา้ํ ซอน)                   

ตวั อยางเอนทิตอี้ อนแอสมาชกิ ในครอบครัวแบบตาราง (Table)                          

คอมโพสติ เอ็นทติ ี้ (Composite entity)  คอมโพสติ เอน็ ทิตี้ สรางขนึ้ เพือ่ แปลงความสมั พันธแ บบ M:N มาเปน แบบ 1:N โดย การนําเอาคยี ห ลกั ของทง้ั สองเอน็ ทติ ท้ี ี่มคี วามสมั พนั ธแ บบ M:N มารวมกับแอทรบิ วิ ตอ่นื ๆท่ี สนใจ เชน เอน็ ทติ ก้ี ารลงทะเบียนเปน คอมโพสติ เอน็ ทติ ้ีทถ่ี ูกสรา งระหวา งเอน็ ทติ ี้นกั ศึกษา  และวิชา โดยคอมโพสติ เอ็นทิตจี้ ะแสดงดวยรปู สี่เหลยี่ มผืนผาทีม่ ีรปู สเี หลี่ยมขนมเปยกปนู อยู ภายในดว ย                  

แอตทรบิ วิ ต (Attribute) หรือคุณสมบัติ (Property)  แอตทริบิวตใชอ ธบิ ายถงึ คุณลกั ษณะหรือคุณสมบตั ขิ องเอ็นทติ  ้ี ต​ ัวอยา งแอตทรบิ ิวต เชน เอน็ ทิต้ีของนกั ศึกษา จะประกอบดวย Attribute รหสั นักศึกษา  ชื่อ-สกุล , เพศ , ท่อี ยู , เบอรโ ทร , คณะ , สาขา ,วชิ า , วนั ทเ่ี ขา เรยี น เปนตน  ​สญั ลกั ษณข องแอตทรบิ วิ ต ใชส ัญลักษณ วงรี (Ellipse) แทน Attribute หนง่ึ Attribute  และมชี อ่ื กาํ กับภายในทีเ่ ปนคาํ นาม   ก​ ารใชสัญลกั ษณตัวอยาง   แอตทรบิ ิวตอ ยา งงาย หรือแบบธรรมดา (Simple Attribute) ไมส ามารถแบงยอ ยไดอกี    เชน แอตทรบิ วิ ตช ่อื และ แอตทริบิวตท อ่ี ย ู               

​ตวั อยางนักศึกษา เกบ็ ขอมูลโดยใชก ารสรา งตารางจากแบบจําลองออี ารส ามารถเขยี นได โดยใชโ ครงสรางแบบตารางไดด งั น ้ี รปู แบบ ช่อื ตาราง(แอทริบิวตค ียห ลกั ,แอทรบิ ิวตท่ี 2,แอทรบิ ิวตท่ี 3,…….ท่ี n)  เชน นักศกึ ษา(รหสั นกั ศกึ ษา, ชือ่ , ทีอ่ ย,ู เพศ, เบอรโทร, สาขา)  การใชส ญั ลักษณข องแอตทรบิ ิวตแบบธรรมดาเก็บขอ มลู ดังน ี้                 

แอทรบิ วิ ตแ บงยอยหรอื เรยี กวา คอมโพสิตแอทริบิวต  (Composite Attribute)  แอทริบวิ ตแ บงยอย หมายถงึ แอทริบิวตท ีส่ ามารถแบงยอยไดอกี เชน Attribute ทอ่ี ย ู สามารถแบง เปน แอทริบิวตยอยๆ ไดแ ก เลขท่ี ถนน อาํ เภอ จังหวัด รหสั ไปรษณยี  เปน ตน  ​ตัวอยา งนกั ศึกษา การใชส ญั ลกั ษณข องแอตทรบิ วิ ตแบบแบงยอ ยเก็บขอมลู ดังน ้ี   ***​หมายเหตุ รหัส (ID) เชน รหสั นักศึกษา ฯลฯ รหสั จัดเปนคียแอตทริบวิ ต (Key Attribute) หรอื   คยี หลัก (PK: Primary Key) หรอื กุญแจหลัก ใชระบคุ วามแตกตา งของแตละสมาชกิ ในเอ็นทิตี้ คีย แอตทรบิ วิ ตเปนแอตทรบิ วิ ตที่มคี า ของขอมูลในแตล ะสมาชกิ ของเอน็ ทติ ไี้ มซ้าํ กนั สญั ลกั ษณทใี่ ชกบั คียแ อตทริบิวตค ือรูปวงรีที่ภายในมชี อื่ ของแอตทริบิวตท ีม่ กี ารขดี เสนใตแทนคียแอตทริบวิ ต        

  แอทรบิ วิ ตท ่มี ีหลายคา (Multivalued Attribute)  แอทริบวิ ตท่ีมีหลายคา หมายถงึ แอทรบิ ิวตทสี่ ามารถมไี ดหลายคา เชน คนหน่ึงคนสามารถมี วฒุ กิ ารศกึ ษาไดหลายระดับ เชน ปรญิ ญาตร,ี โท,เอก เปนตน หรอื นักศกึ ษาหนึ่งคนอาจมี เบอรโ ทรศัพทไ ดห ลายเบอร  สญั ลักษณแ อทรบิ วิ ตท่มี หี ลายคา จะใชวงรีสองวงซอ นกันแทนแอทริบวิ ตท ม่ี หี ลายคา   ตวั อยางพนกั งานแบบ ER Diagram แ​ สดงแอทรบิ ิวตท ี่มีหลายคา โดยพนักงานสามารถมี วุฒกิ ารศกึ ษาไดห ลายระดับ            

  ตัวอยางพนักงานแสดงการเก็บแอทริบิวตการศกึ ษาที่มีหลายคา     ***หมายเหตุ หากการเกบ็ ขอมลู ในฐานขอมลู ของการศกึ ษามองเพยี งวุฒิปรญิ ญาสามารถใช M to  N เนื่องจากมคี วามซ้ําซอ นกนั ได อนั ไดแ ก พนกั งานหลายคนมวี ฒุ ิการศกึ ษาไดหลายวฒุ ิปรญิ ญา  และ วฒุ ปิ ริญญาหลายวุฒิปรญิ ญามีในพนกั งานหลายคน           

  แอทรบิ ิวตไ มต อ งจัดเก็บหรอื ดีไรฟแ อทริบิวต (Derived  attribute)  แอทรบิ ิวตไ มต อ งจัดเกบ็ คือ แอทรบิ วิ ตท ี่ไดมาจากการคาํ นวณจากแอทรบิ ิวตอ น่ื โดยทว่ั ไป ไมต อ งจัดเกบ็ แอทรบิ ิวตน  ้ี เชน แอทรบิ วิ ตอายุ เน่อื งจากสามารถคํานวณไดจากวันเดอื นปเ กดิ หรือ ยอดรวมของใบ เสรจ็ แตละใบคาํ นวณไดจ ากรายการสินคา ในใบเสร็จ เปน ตน ในแผนภาพ ER จะใชเ สนประ แทนดไี รฟแ อทรบิ วิ ต  ตวั อยา งแอทริบวิ ตไ มต อ งจดั เกบ็ เชน อายุ เพราะสามารถคาํ นวณไดจากวันเดือนปเ กิด              

ความสมั พนั ธ (Relationship)  ความสมั พนั ธ (Relationship) ระหวา งเอ็นทติ  ี้ การต้งั ชอื่ ความสัมพันธจ ะใชค ํากริยาที่แสดงการกระทํา เชน ม,ี สอน,วา จา ง เปนตน   ใน E-R Diagram ใชส ัญลักษณร ปู สเ่ี หล่ียมขา วหลามตัด (Diamond) แทนการกระทําท่มี ชี ื่อ คํากิรยิ าของความสัมพนั ธน ั้นกํากบั อยูภ ายใน  ตวั อยางนักศึกษากับคณะ    หมายถงึ นกั ศึกษาหลายคนสังกดั คณะไดหนง่ึ คณะ   ในทางกลับกันหนงึ่ คณะมนี ักศกึ ษาสังกดั หลายคน  หรอื ตวั อยา งแพทยก บั ผูป วย     

ความสัมพันธบ งชี้ (Identifying relationship)  ความสมั พันธบงช้ี หมายถึง ความสมั พันธระหวางเอ็นทติ ป้ี กติ (Strong Entity) กับ เอ็นทติ ีอ้ อนแอ (Weak Entity) ใน E-R Diagram ใชสญั ลักษณร ูปสี่เหลีย่ มขา วหลามตดั สอง รูปซอนกัน ท่มี ีช่อื ของความสมั พนั ธนนั้ กํากบั อยูภายใน                          

  ดกี รีของความสัมพนั ธ (Degree of a Relationship)  ดกี รีของความสัมพันธ คือ จาํ นวนเอน็ ทิต้ใี นการมสี ว นรวม (Participation) ของความ สัมพันธระหวา งกนั ซงึ่ จํานวนความสัมพนั ธระหวา งเอ็นทิตมี้ อี ยู 3 รปู แบบ คอื   ● ความสมั พันธ Entity เดียว (​Unary relationship) เปน ความสมั พนั ธท่ีมี Entity  เพียง Entity เดียว ตัวอยางเชน ผจู ดั การ <จัดการ> พนกั งานของตน (ผูจดั การก็คือ พนกั งาน)            

○ เอน็ ทิตี้เรยี กซ้ํา (Recursive entity) เปน เอน็ ทิต้ีทเี่ กิดจากเอน็ ทติ เี้ พียง เอน็ ทติ ีเ้ ดยี ว หรือ ความสมั พันธแ บบยูนารี ซง่ึ อาจเปน แบบ 1:1 , 1:M ,  M:N กไ็ ด เชน ความสัมพันธ พนกั งานทีเ่ ปนผบู รหิ าร ซ่งึ หนงึ่ คนอาจจะ บริหารพนกั งานไดหลายคน (ผูบ ริหารก็เปนพนกั งานเชน เดียวกัน)    ○ ตวั อยา งเอน็ ทิตีเ้ รยี กซา้ํ ตารางคแู ตง งาน     

○ แปลงเปนแผนภาพ ER Diagram คแู ตง งาน       ● ความสัมพันธ 2 Entity ไบนารี (Binary relationship) เปนความสัมพนั ธท ม่ี ี Entity  เก่ียวของดวย 2 Entity ตวั อยางเชน นักศึกษา <ลงทะเบยี น> วิชา  ●  ● ความสัมพนั ธ 3 Entity เทอรน ารี (Ternary relationship) เปนความสัมพันธท มี่  ี Entity เกีย่ วของดว ย 3 Entity  ●