Entitätsbeziehungsdiagramm (Entity Relationship Diagram, ERD)

Was ist ein Entitätsbeziehungsdiagramm?

Ein Entitätsbeziehungsdiagramm, auch Entity Relationship Diagram (ERD) oder Entity Relationship Model (ERM), ist eine grafische Darstellung, die Beziehungen zwischen Personen, Objekten, Orten, Konzepten oder Ereignissen innerhalb eines IT-Systems abbildet. Ein ERD verwendet Datenmodellierungstechniken, die bei der Definition von Geschäftsprozessen helfen und als Grundlage für eine relationale Datenbank dienen können.

Entitätsbeziehungsdiagramme bieten einen visuellen Ausgangspunkt für den Datenbankentwurf, der auch dazu verwendet werden kann, die Anforderungen an das Informationssystem in einem Unternehmen zu ermitteln. Nach der Einführung einer relationalen Datenbank kann ein ERD immer noch als Referenzpunkt dienen, falls später eine Fehlersuche oder ein Re-Engineering der Geschäftsprozesse erforderlich ist.

Ein ERD kann zwar für die Organisation von Daten nützlich sein, die sich durch eine relationale Struktur darstellen lassen, doch es kann halbstrukturierte oder unstrukturierte Daten nicht ausreichend darstellen. Es ist auch unwahrscheinlich, dass es allein für die Integration von Daten in ein bereits bestehendes Informationssystem hilfreich ist.

Wie man ein ERD erstellt

ERDs werden im Allgemeinen in einem oder mehreren der folgenden Modelle abgebildet:

• Ein konzeptionelles Datenmodell, das keine spezifischen Details enthält, aber einen Überblick über den Umfang des Projekts und die Beziehungen zwischen den Datensätzen bietet.
• Ein logisches Datenmodell, das detaillierter ist als ein konzeptionelles Datenmodell und spezifische Attribute und Beziehungen zwischen Datenpunkten veranschaulicht. Während ein konzeptionelles Datenmodell nicht vor einem logischen Datenmodell entworfen werden muss, basiert ein physisches Datenmodell auf einem logischen Datenmodell.
• Ein physisches Datenmodell, das den Entwurf für eine physische Manifestation – wie eine relationale Datenbank – des logischen Datenmodells liefert. Ein oder mehrere physische Datenmodelle können auf der Grundlage eines logischen Datenmodells entwickelt werden.

Es gibt fünf grundlegende Komponenten eines Entitätsbeziehungsdiagramms. Ähnliche Komponenten werden durch dieselbe Form gekennzeichnet. So können zum Beispiel alle Entitätstypen von einem Rechteck umschlossen sein, während alle Attribute von einer Raute umschlossen sind. Zu den Komponenten gehören:

1. Entitäten, das heißt Objekte oder Konzepte, über die Daten gespeichert werden können; Entitäten beziehen sich auf die in Datenbanken verwendeten Tabellen
2. Attribute, das heißt Eigenschaften oder Merkmale von Entitäten; ein ERD-Attribut kann als Primärschlüssel bezeichnet werden, der ein eindeutiges Attribut identifiziert, oder als Fremdschlüssel, der mehreren Attributen zugeordnet werden kann
3. Beziehungen zwischen und unter diesen Entitäten
4. Aktionen, die beschreiben, wie Entitäten Informationen in der Datenbank gemeinsam nutzen
5. Verbindungslinien

Ein ERD, das das Informationssystem für die Vertriebsabteilung eines Unternehmens darstellt, kann beispielsweise mit grafischen Darstellungen von Entitäten wie dem Vertriebsmitarbeiter, dem Kunden, der Adresse des Kunden, dem Kundenauftrag, dem Produkt und dem Lager beginnen. (Dann können Linien oder andere Symbole verwendet werden, um die Beziehungen zwischen den Entitäten darzustellen, und Text kann verwendet werden, um die Beziehungen zu kennzeichnen.

Eine Kardinalitätsnotation kann dann die Attribute der Beziehung zwischen den Entitäten definieren. Kardinalitäten können angeben, dass eine Entität optional (zum Beispiel kann ein Vertriebsmitarbeiter keine oder viele Kunden haben) oder obligatorisch ist (zum Beispiel muss mindestens ein Produkt in einer Bestellung aufgeführt sein).

Die drei wichtigsten Kardinalitäten sind:

1. Eine Eins-zu-Eins-Beziehung (1:1), zum Beispiel, wenn jeder Kunde in einer Datenbank mit einer Postanschrift verbunden ist.
2. Eine Eins-zu-Viel-Beziehung (1:M): Ein einzelner Kunde kann beispielsweise eine Bestellung für mehrere Produkte aufgeben. Der Kunde ist mit mehreren Entitäten verbunden, aber alle diese Entitäten haben eine einzige Verbindung zurück zu demselben Kunden.
3. Eine Viele-zu-Viele-Beziehung (M:N). In einem Unternehmen, in dem alle Callcenter-Agenten mit mehreren Kunden arbeiten, ist jeder Agent mit mehreren Kunden verbunden, und mehrere Kunden können auch mit mehreren Agenten verbunden sein.

Es gibt zwar Tools, die beim Zeichnen von Entitätsbeziehungsdiagrammen helfen, wie zum Beispiel CASE-Tools (Computer-Aided Software Engineering), aber auch einige relationale Datenbankmanagementsysteme (RDBMS) verfügen über eingebaute Entwurfsfunktionen.