Entity-Relationship-Diagramm (ERD)

Was ist das Entity-Relationship-Diagramm (ERD)?

Ein Entity-Relationship-Diagramm (ERD) zeigt, wie sich Entitäten (Personen, Objekte oder Konzepte usw.) in einem bestimmten System in Beziehung zueinander stehen. Im Allgemeinen definiert ein ERD keine Geschäftsprozesse, sondern stellt Geschäftsdatenmuster auf grafische Weise dar. In diesem Fall lässt sich eine Entität als Substantiv und ihre Beziehung als Verb verstehen. ERD kann Benutzern helfen, abstrakte Elemente in Konzepte zu übertragen, um die Beziehung zwischen den verschiedenen Konzepten zu diskutieren und zu verstehen. Das folgende einfache ERD-Beispiel zeigt das Datenbanksystem eines Pflanzenunternehmens. Klicken Sie bitte, um mehr zu erfahren.

Überblick über den Hintergrund von ERD

Die Analyse der Beziehung zwischen verschiedenen Objekten lässt sich bis zu den alten griechischen Philosophen zurückverfolgen. In den 1970er Jahren fand die Datenmodellierung weite Verbreitung, es gab jedoch keine universelle und wirksame Methode, diese zu standardisieren. 1976 stellte Peter Chen, Dozent am Massachusetts Institute of Technology (MIT), in seiner Arbeit erstmals das Entitätsbeziehungsmodell vor und entwarf entsprechende Diagramme für seine Arbeit. Chen wurde hierbei vom in den 1960er Jahren von Charles Bachmann vorgeschlagenen Datenstrukturdiagramm (Bachmann-Diagramm) inspiriert. In der Folgen verbesserten Charles Bachman und James Martin die Grundprinzipien von ERD und befördert damit auch die Entwicklung des UML-Diagramms (Unified Modeling Language ) in der Informatik.

ERD-Grundelemente

Die meisten ERDs entwickelten sich aus dem Aufbau physischer Datenbanken. Seien Sie jedoch unbesorgt, was die Komplexität dieser Thematik angeht. Das Thema ist einfach zu verstehen, wenn Sie sich auf die folgenden drei grundlegenden ERD-Elemente konzentrieren:

Entitäten

Entitäten werden in der Regel in fünf Kategorien unterteilt: Konzepte, Orte, Rollen, Ereignisse und Dinge (Personen, Orte, Ereignisse, Verkäufe, Kunden, Unternehmensabteilungen, Lernende, Produkte usw.). Eine Entität wird in einer Datenbanktabelle in einem Datensystem abgebildet, jede Zeile der Tabelle stellt dabei eine Instanz einer solchen Entität dar. Die Entität „Name“ in der folgenden Tabelle könnten in diesem Fall Jack, Alice usw. sein.

Die häufigsten Subtypen von ERD-Einheiten sind:

Eigenschaften

Attribute sind die für Entitäten gesammelten Detailinformationen (einschließlich der Merkmale der Daten usw.). In einem Schulverwaltungssystem könnten die Attribute von Schülern deren Namen, Familienadressen, Klassen und Kontakttelefonnummern usw. umfassen. Die Eigenschaften von Arbeitssuchenden können deren Alter, vorherige Position, Standort usw. sein.

Beziehungen

Beziehungen beschreiben, wie Entitäten miteinander interagieren. Beziehungen werden dabei meist mithilfe von Verben ausgedrückt, z.B. wenn ein Kunde Software online kauft. Wenn eine Entität zwei verschiedene vorhandene Entitäten miteinander verbindet, spricht man dabei von einer rekursiven Beziehung. Ein Abteilungsleiter kann zum Beispiel der Vorgesetzte seiner Mitarbeiter oder ein Mitarbeiter seines Vorgesetzten sein.

ER-Diagramm-Hauptkardinalitätsklassifikationen

Es gibt drei Haupttypen von Beziehungen zwischen Entitäten:

Eins-zu-eins

Eine Instanz der Entität A ist hierbei mit einer anderen Instanz in der Entität B verbunden. Ein Unternehmensmitarbeiter hat beispielsweise eine eindeutige Firmen-ID-Nummer.

Eins-zu-viele

Eine Instanz der Entität A ist mit einer oder mehreren Instanzen der Entität B verbunden, aber nicht umgekehrt. Eine Marketingabteilung hat beispielsweise viele Mitarbeiter, aber jeder Mitarbeiter der Marketingabteilung gehört in der Regel nur zu einer Abteilung: der Marketingabteilung. Eine Bestellnummer hat normalerweise nur einen entsprechenden Käufer, ein Käufer kann jedoch mehrere Bestellnummern für dasselbe bestellte Produkt haben. Hier ist ein weiteres Beispiel, das verdeutlicht, dass ein Produkt eine Reihe von eindeutigen Entitäten besitzen kann, einschließlich der Produktnummer.

Viele-zu-viele

Eine Instanz der Entität A ist mit einer oder mehreren Instanzen der Entität B verbunden und umgekehrt. Ein Freiberufler kann beispielsweise Teilzeitdienste für mehrere Unternehmen anbieten, während das Unternehmen gleichzeitig mit verschiedenen Teilzeitbeschäftigten zusammenarbeiten kann.

Die wichtigsten ERD-Symbole

Typische ERDs nutzen normalerweise die folgenden Symbole:

Name

Symbole

Beschreibung

Entität

Kästchen repräsentieren Entitäten. Starke Entitäten und schwache Entitäten lassen sich beide durch Rechtecke darstellen.

Beziehung

Diamant-Formen stellen Beziehungen zwischen Entitäten dar.

Einwertige Attribute

Im ERD werden die Attribute in Form von Kreisen oder Ovalen dargestellt und als einfach, zusammengesetzt, abgeleitet, einwertig und mehrwertig klassifiziert. Einwertige Attribute zeigen an, dass sich das jeweilige Attribut nicht weiter unterteilen lässt, z.B. die Arbeitsnummer eines Mitarbeiters. Ein zusammengesetzter Typ ist ein Subattribut, das aus einem Attribut hervorgeht.

Abgeleitete Attribute

Abgeleitete Attribute werden berechnet oder von einem anderen Attribut abgeleitet, z.B. dem Dienstalter ab einem bestimmten Einstellungsdatum.

Mehrwertige Attribute

Mehrwertige Attribute deutet darauf hin, dass mehr als ein Attribut bezeichnet wird, z.B. eine Reihe verschiedener Bestell-IDs für einen Käufer. Einzelwertige Attribute können sowohl mit anderen Einzelwertigen Attributen als auch mit Mehrwertigen Attributen kombiniert werden.     

Kardinalitäts-Stile

In einem ERD weisen Kardinalitätssymbole unterschiedliche Formen und Stile auf. Die Haupttypen hierbei sind Bachman, Crow’s Foot und Barker, wie links zu sehen.

ER-Diagramm-Datenmodelle

Ein ERD nutzt in der Regel die folgenden Darstellungsmodelle: das konzeptuelle Datenmodell, das logische Datenmodell und das physische Datenmodell. Obwohl diese drei Formulare allesamt Entitäten, Beziehungen und Attribute verwenden, werden sie von verschiedenen Benutzergruppen eingesetzt. Business-Analysten nutzen normalerweise das konzeptionelle und das logische Modell, während Datenbankingenieure häufig das logische und physische Modell nutzen.

Das konzeptionelle Datenmodell

Diesem ERD-Modell fehlen spezifische Details und es enthält lediglich die Definition und die allgemeinen Tabellen der Entitäten in einem Datensystem. Das konzeptionelle Datenmodell bietet einen Überblick über den Projektumfang und die allgemeine Architektur des Systems und zeigt die Beziehung der Datensätze untereinander. Bei kleineren Systemen ist das Entwerfen eines solchen Modells jedoch möglicherweise nicht notwendig.

Das logische Datenmodell

Dieses ERD-Modell enthält mehr Details als das konzeptionelle Datenmodell, da ersteres detaillierte Attribute von Entitäten und Beziehungen zwischen verschiedenen Sätzen enthält. Das logische ER-Modell wird außerdem unabhängig von einem bestimmten Datenbankmanagementsystem entwickelt.            

Das physische Datenmodell

Das physische Datenmodell weist jeder Entität detailliertere technische Details zu und bietet den Benutzern eine Anleitung zur Konstruktion von Systemen und zugehörigen Daten. Physische Datenmodelle basieren in der Regel auf logischen Datenmodellen.

ERD-Anwendungen

Da ERDs auch für nicht-professionelle und nicht-technische Benutzer leicht verständlich sind, werden sie oft in den folgenden Bereichen verwendet:

Hier sehen Sie ein ERD-Beispiel, das das Kundenauftragssystem eines Handelsunternehmens zeigt. Klicken Sie, um die PDF-Version kostenlos herunterzuladen.

Einschränkungen von ERDs

Die Einschränkungen von ERDs umfassen hauptsächlich die folgenden Punkte:

Beziehungen zwischen ERD, DFD und BPD

In der Praxis lassen sich ERDs auch in Kombination mit anderen verwandten Datenbank-Diagrammtypen verwenden, z.B.:

Weitere kostenlose ERD-Vorlagen und Beispiele

Laden Sie diese ERD-Vorlagen hier kostenlos für Ihre Projekte herunter. Klicken Sie auf einen der Namen, um weitere Einzelheiten zu sehen.

Fakultätsinfo ER-Diagramm-Vorlage	Speicher ER-Diagramm-Vorlage	Zoofachhandel ER-Diagramm-Vorlage

College-System-Vorlage	Kurssystem-Vorlage	Mischmodell-ER-Diagramme-Vorlage

Wie erstellen Sie ein ER-Diagramm? - ein einfacher aber umfassender Leitfaden

Ein ER-Diagramm zu zeichnen ist nicht kompliziert, wenn Sie sich an die folgenden einfachen Schritte halten:

Schritt 1: Definieren Sie Zweck und Zielbereich

Benötigen Sie eine ERD für Ihren Geschäftsprozess oder für die Entwicklung einer neuen Software-Datenbank? Je nach Ihren tatsächlichen Bedürfnissen müssen Sie möglicherweise ein konzeptuelles, logisches oder physisches Modell zeichnen.            

Schritt 2: Entitäten hinzufügen

Fügen Sie Ihre Entitäten hinzu und benennen Sie sie korrekt. Prüfen Sie außerdem, ob die Tabellen in Ihrem ERD ausreichen, um genügend Daten zu speichern. Addieren oder subtrahieren Sie Ihre Entitätentabellen entsprechend.  

Schritt 3: Treffen Sie Entscheidungen und fügen Sie Ihre Attribute ein

In diesem Schritt müssen Sie Ihre Entitätsattribute festlegen. Vergeben Sie aussagekräftige und verständliche Attributnamen.            

Schritt 4: Bestimmen Sie die genauen Beziehungen

Nun müssen Sie für jede Ihrer Verbindungen (eins-zu-eins, eins-zu-viele, viele-zu-viele) den passenden Beziehungstyp bestimmen und kennzeichnen. Machen Sie sich keine Sorgen über unverbundene Entitäten (obwohl diese selten auftreten).

Schritt 5: Überprüfen Sie Ihr ERD

Reduzieren Sie die Datenredundanz durch Umstrukturierung Ihrer Entitäten und prüfen Sie, ob noch wichtige Details von Entitäten fehlen. Außerdem können Sie komplexe Daten in einzelne Entitäten aufteilen.

Weitere Tipps zum Erstellen von ERDs

Wie zeichnen Sie ERDs mit einer Software?

Es gibt eine kostenlose ERD-Software , die alle Ihre Anforderungen erfüllt und Sie beim schnellen und einfachen Erstellen von ER-Diagrammen unterstützt.

Der Ablauf ist einfacher, als Sie denken. Probieren Sie einfach die folgenden unkomplizierten Schritte aus.

Schritt 1 – Starten Sie die ERD-Software

Starten Sie Edraw Max und öffnen Sie„Verfügbare Vorlagen“ – „Datenbank“. Doppelklicken Sie, um ein neues Zeichenblatt zu öffnen. Alternativ können Sie eine der voreingestellten Vorlagen für Ihre Arbeit verwenden.

Schritt 2 – Fügen Sie editierbare Elemente hinzu

Klicken Sie für die entsprechenden Symbole einfach auf denBibliothek-Knopf in der linken oberen Ecke auf der Multifunktionsleiste und wechseln Sie in dieERD und Datenbank -Symbolkategorie. Ziehen Sie nun die mitgelieferten ERD-Formen aus der Bibliothek auf die Leinwand rechts. Nun können Sie weitere Anpassungen vornehmen, z.B. das Ändern von Größen und Farben oder das Gruppieren individueller Entitätsformen zu einem Satz.

Schritt 3 – Text bearbeiten

Doppelklicken Sie auf den vorgegebenen Text, um ihn zu bearbeiten.

Schritt 4 – Verbinden Sie Ihre Entitäten

Verbinden Sie die einzelnen Elemente durch das Einfügen direkter Verbinder. Alternativ können Sie verschiedene Arten von ERD-Verbindern aus der Vorlagen-Bibliothek links herüberziehen.

Schritt 5 – Wenden Sie ein Theme auf Ihr ER-Diagramm an

Sie können Theme, Schatteneffekte und Hintergrund des ER-Diagramms mit den integrierten Werkzeugen zur automatischen Erstellung ändern.

Schritt 6 – Speichern/Drucken/Freigeben/Exportieren

Nach Abschluss Ihrer Arbeit können Sie sie im Edraw-Team oder in der persönlichen Cloud speichern, sie in verschiedenen Papierformaten einschließlich A3 und A4 drucken, sie mit einem Klick auf Ihre Social-Networking-Plattformen teilen oder in eine Vielzahl verschiedener Formate wie JPG, PDF, MS Word und mehr exportieren.

Zeichnen Sie Ihre eigenen ER-Diagramme mit Edraw Max

Damit kennen Sie nun alle wichtigen Aspekte von ERDs. Jetzt sind Sie an der Reihe, erstellen Sie einfach und plattformübergreifend ER-Diagramme mit Edraw Max! Erstellen Sie auf bequeme Weise visuell ansprechende Diagramme mithilfe der mitgelieferten Standard-ERD-Symbole und Werkzeuge zur automatischen Erstellung. Ziehen Sie die mitgelieferten Formen einfach herüber, um Ihre Entity-Boxen zu verbinden, das Standard-Diagrammdesign zu ändern oder andere Aspekte des Diagramms zu ändern. Speichern und teilen Sie Ihre Dateien in Ihrem Edraw-Team oder in der persönlichen Cloud für Ihre Zusammenarbeit. Probieren Sie es gleich jetzt aus, indem Sie auf PC-Version oder Mac-Version herunterladen am Ende dieser Seite klicken!