डीबीएमएस उदाहरण के साथ इकाई संबंध (ईआर) आरेख मॉडल

ईआर आरेख क्या है?

एंटिटी रिलेशनशिप (ईआर) डायग्राम रिलेशनल डेटाबेस संरचनाओं को डिजाइन करने के लिए एक शक्तिशाली दृश्य उपकरण है। पीटर चेन द्वारा 1976 में पहली बार प्रस्तावित, यह एक वैचारिक मॉडलिंग आधार प्रदान करता है जो एंटिटी, एट्रीब्यूट, रिलेशनशिप और उनकी कार्डिनैलिटी को सटीकता से परिभाषित करता है। यह ट्यूटोरियल बुनियादी अवधारणाओं से लेकर उन्नत तकनीकों तक सब कुछ कवर करता है, जिससे आपको डेटाबेस स्कीमा डिजाइन में महारत हासिल करने में मदद मिलेगी।

ईआर आरेख में विभिन्न प्रतीक होते हैं जिनमें संस्थाओं को दर्शाने के लिए आयतों का, विशेषताओं को परिभाषित करने के लिए अंडाकार आकृतियों का और संबंधों को दर्शाने के लिए हीरे के आकार का उपयोग किया जाता है।

पहली नज़र में, ईआर डायग्राम फ्लोचार्ट जैसा ही दिखता है। हालांकि, ईआर डायग्राम में कई विशिष्ट प्रतीक शामिल होते हैं, और उनके अर्थ इस मॉडल को अद्वितीय बनाते हैं। ईआर डायग्राम का उद्देश्य इकाई के ढांचे की अवसंरचना को दर्शाना है।

ईआर मॉडल का इतिहास

पीटर चेन ने 1976 में अपने महत्वपूर्ण शोध पत्र "द एंटिटी-रिलेशनशिप मॉडल: टुवर्ड ए यूनिफाइड व्यू ऑफ डेटा" में ईआर डायग्राम का प्रस्ताव रखा था। उनका लक्ष्य एक ऐसा एकसमान मानक तैयार करना था जिसका उपयोग रिलेशनल डेटाबेस और नेटवर्क दोनों के लिए किया जा सके। चेन ने ईआर मॉडल को एक वैचारिक मॉडलिंग दृष्टिकोण के रूप में देखा जो वास्तविक दुनिया की आवश्यकताओं और तकनीकी डेटाबेस कार्यान्वयन के बीच की खाई को पाटने का काम करेगा।

तब से, ईआर मॉडल विभिन्न संकेतन प्रणालियों के साथ विकसित हुआ है, जिनमें चेन नोटेशन (मूल), क्रो फुट नोटेशन (आधुनिक उपकरणों में लोकप्रिय) और यूएमएल-आधारित दृष्टिकोण शामिल हैं। इन विविधताओं के बावजूद, मूल अवधारणाएँ सभी कार्यान्वयनों में एक समान बनी हुई हैं।

ईआर आरेख का उपयोग क्यों करें?

ईआर आरेख डेटाबेस डिजाइन और विकास के लिए कई लाभ प्रदान करते हैं:

• दृश्य संचार: वे एक स्पष्ट दृश्य प्रस्तुति प्रदान करते हैं जिसे तकनीकी और गैर-तकनीकी दोनों हितधारक समझ सकते हैं।
• विकास का खाका: वे बिल्कुल स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि टेबल कैसे आपस में जुड़ेंगी और प्रत्येक टेबल में कौन-कौन से फ़ील्ड होंगे।
• अनुवाद के लिए तैयार: ईआर आरेखों को सीधे संबंधपरक तालिकाओं में परिवर्तित किया जा सकता है, जिससे आप डेटाबेस को तेजी से बना सकते हैं।
• त्रुटि निवारण: वे कार्यान्वयन से पहले डिजाइन की खामियों और अनावश्यकताओं की पहचान करने में मदद करते हैं, जिससे समय और संसाधनों की बचत होती है।
• प्रलेखन: ये स्थायी दस्तावेज़ के रूप में काम करते हैं जो नए टीम सदस्यों को सिस्टम आर्किटेक्चर को समझने में मदद करते हैं।
• प्रणाली विश्लेषण: वे किसी प्रणाली में मौजूद सभी संस्थाओं और उनके बीच के संबंधों की पहचान करने में मदद करते हैं।

ईआर आरेख के घटक

प्रत्येक ईआर आरेख तीन मुख्य घटकों से बना होता है: एंटिटी, एट्रीब्यूट और रिलेशनशिप। प्रत्येक घटक को समझना और वे आपस में कैसे परस्पर क्रिया करते हैं, यह प्रभावी डेटाबेस डिज़ाइन बनाने के लिए आवश्यक है।

ईआर आरेख उदाहरण

उदाहरण के लिए, किसी विश्वविद्यालय के डेटाबेस में, हमारे पास छात्र, पाठ्यक्रम और व्याख्याता के लिए एंटिटी हो सकती हैं। एक छात्र एंटिटी में रोल नंबर, नाम और विभाग आईडी जैसे एट्रिब्यूट हो सकते हैं। उनका पाठ्यक्रमों और व्याख्याताओं के साथ संबंध हो सकता है।

संस्थाओं

इकाई किसी भी वास्तविक वस्तु—जीवित या निर्जीव—को दर्शाती है जिसे स्पष्ट रूप से पहचाना जा सकता है और जिसके बारे में डेटा संग्रहित किया जा सकता है। यह कोई भौतिक वस्तु, उद्यम के बारे में कोई तथ्य या वास्तविक दुनिया में घटित होने वाली कोई घटना हो सकती है। इकाइयों में व्यक्ति, स्थान, वस्तुएँ, घटनाएँ या अवधारणाएँ शामिल हो सकती हैं।

श्रेणी के अनुसार संस्थाओं के उदाहरण:

• व्यक्ति: कर्मचारी, छात्र, रोगी, ग्राहक
• स्थान: दुकान, इमारत, कार्यालय, गोदाम
• ऑब्जेक्ट: मशीन, उत्पाद, कार, किताब
• घटना: बिक्री, पंजीकरण, नवीनीकरण, लेनदेन
• संकल्पना: खाता, पाठ्यक्रम, विभाग, परियोजना

इकाई सेट

एंटिटी सेट समान एंटिटीज़ का एक समूह होता है जिनमें समान विशेषताएँ होती हैं। उदाहरण के लिए, किसी विश्वविद्यालय के सभी छात्र मिलकर एक "छात्र" एंटिटी सेट बनाते हैं। ER डायग्राम में एंटिटीज़ को आयतों द्वारा दर्शाया जाता है, जिनके अंदर एंटिटी का नाम लिखा होता है।

संस्थाओं को उनके गुणों द्वारा दर्शाया जाता है, जिन्हें विशेषताएँ भी कहा जाता है। सभी विशेषताओं के अलग-अलग मान होते हैं। उदाहरण के लिए, एक छात्र संस्था में नाम, आयु और कक्षा विशेषताएँ हो सकती हैं।

मजबूत संस्थाएं बनाम कमजोर संस्थाएं

संस्थाओं को उनकी स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में रहने की क्षमता के आधार पर मजबूत या कमजोर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। डेटाबेस के उचित डिजाइन के लिए इस अंतर को समझना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

एक मजबूत इकाई की अपनी प्राथमिक कुंजी होती है और वह स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में रह सकती है। उदाहरण के लिए, एक "छात्र" इकाई को किसी अन्य इकाई पर निर्भर किए बिना, Student_ID द्वारा विशिष्ट रूप से पहचाना जा सकता है।

एक कमजोर इकाई के पास अपनी कोई प्राथमिक कुंजी नहीं होती और वह अपनी पहचान के लिए एक मजबूत इकाई (जिसे स्वामी इकाई कहा जाता है) पर निर्भर करती है। यह विशिष्टता प्राप्त करने के लिए स्वामी की प्राथमिक कुंजी के साथ एक आंशिक कुंजी (भेदभावक) का उपयोग करती है। उदाहरण के लिए, एक बैंकिंग प्रणाली में, एक "लेनदेन" इकाई एक "खाता" इकाई पर निर्भर करती है - केवल लेनदेन संख्या पूरे डेटाबेस में अद्वितीय नहीं होती है, लेकिन खाता संख्या के साथ मिलकर यह अद्वितीय हो जाती है।

मजबूत इकाई	कमजोर इकाई
इसकी अपनी प्राथमिक कुंजी है	इसमें प्राथमिक कुंजी नहीं है; यह आंशिक कुंजी का उपयोग करता है।
एक आयत द्वारा दर्शाया गया	दोहरे आयत द्वारा दर्शाया गया
प्राइमरी कुंजी को ठोस रेखा से रेखांकित किया गया है।	कुंजी के आंशिक भाग को डैश वाली रेखा से रेखांकित किया गया है।
स्वतंत्र रूप से विद्यमान हो सकता है	इसका अस्तित्व स्वामी इकाई पर निर्भर करता है।
एकल हीरे के संबंध से जुड़ा हुआ	दोहरे हीरे से जुड़ा हुआ (पहचान संबंध)
उदाहरण: छात्र, कर्मचारी, उत्पाद	उदाहरण: लेन-देन, आश्रित, ऑर्डर_आइटम

रिश्ता

संबंध दो या दो से अधिक संस्थाओं के बीच जुड़ाव को दर्शाता है। संबंधों को आमतौर पर क्रियाओं या क्रिया वाक्यांशों का उपयोग करके दर्शाया जाता है जो यह बताते हैं कि संस्थाएँ एक दूसरे के साथ कैसे परस्पर क्रिया करती हैं। ईआर आरेखों में, संबंधों को हीरे के आकार से दर्शाया जाता है। उदाहरण: टॉम रसायन विज्ञान विभाग में काम करता है।

संस्थाएं रिश्तों में भाग लेती हैं। हम अक्सर क्रियाओं या क्रिया वाक्यांशों के साथ संबंधों की पहचान कर सकते हैं।

उदाहरण:

• आप इस व्याख्यान में भाग ले रहे हैं
• मैं व्याख्यान दे रहा हूँ
• एक छात्र व्याख्यान में भाग लेता है
• एक व्याख्याता व्याख्यान दे रहा है

गुण

विशेषता किसी इकाई या संबंध का वर्णन करने वाला गुण या लक्षण है। विशेषताएँ विस्तृत जानकारी प्रदान करती हैं जो प्रत्येक इकाई को अद्वितीय और सार्थक बनाती हैं। ईआर आरेखों में, विशेषताओं को अंडाकार (दीर्घवृत्त) आकृतियों द्वारा दर्शाया जाता है जो एक रेखा द्वारा अपनी मूल इकाई से जुड़ी होती हैं।

उदाहरण के लिए, एक छात्र इकाई में Student_ID, Name, Date_of_Birth, Email और Phone_Number जैसे एट्रिब्यूट हो सकते हैं।

विशेषताओं के प्रकार

विशेषता प्रकार	विवरण	उदाहरण
सरल (Atomमैं सी)	इसे और छोटे घटकों में विभाजित नहीं किया जा सकता है	फ़ोन नंबर, सामाजिक सुरक्षा संख्या, ईमेल
संयुक्त	इसे छोटे उप-विशेषताओं में विभाजित किया जा सकता है	पूरा नाम (प्रथम, मध्य, अंतिम), पता (गली, शहर, ज़िप कोड)
निकाली गई	मान की गणना अन्य विशेषताओं से की जाती है; इसे सीधे संग्रहीत नहीं किया जाता है।	आयु (जन्म तिथि से व्युत्पन्न), कुल कीमत
बहु-मूल्यांकित	एक इकाई के लिए कई मान रख सकता है	फ़ोन Numbersईमेल पते, कौशल
मुख्य गुण	प्रत्येक इकाई उदाहरण को विशिष्ट रूप से पहचानता है (प्राथमिक कुंजी)	छात्र आईडी, कर्मचारी आईडी, ISBN

मुख्य सुझाव: ईआर आरेखों में, मुख्य विशेषताओं को उनके नाम के नीचे रेखांकित करके दर्शाया जाता है। व्युत्पन्न विशेषताओं को डैश वाले अंडाकारों में और बहुमूल्य विशेषताओं को दोहरे अंडाकारों में दर्शाया जाता है।

कार्डिनैलिटी (संबंधों के प्रकार)

कार्डिनैलिटी किसी संबंध की संख्यात्मक सीमाओं को परिभाषित करती है—विशेष रूप से, एक इकाई के कितने उदाहरण दूसरी इकाई के उदाहरणों से संबद्ध हो सकते हैं। कुशल डेटाबेस संरचनाओं को डिज़ाइन करने के लिए कार्डिनैलिटी को समझना आवश्यक है।

1. आमने-सामने (1:1)

सेट A की एक इकाई को सेट B की अधिकतम एक इकाई के साथ जोड़ा जा सकता है, और इसके विपरीत भी।

उदाहरण: प्रत्येक छात्र को केवल एक छात्र आईडी आवंटित की जाती है, और प्रत्येक छात्र आईडी केवल एक छात्र से संबंधित होती है।

2. एक से अनेक (1:N)

सेट A की एक इकाई सेट B की कई इकाइयों से संबद्ध हो सकती है, लेकिन सेट B की प्रत्येक इकाई सेट A की केवल एक इकाई से संबद्ध होती है।

उदाहरण: एक कक्षा में कई छात्र होते हैं।

3. अनेक-से-एक (N:1)

सेट A की कई इकाइयों को सेट B की एक इकाई से जोड़ा जा सकता है।

उदाहरण के लिए, कई छात्र एक ही कक्षा के हैं।

4. अनेक-से-अनेक (एम:एन)

सेट A की कई इकाइयों को सेट B की कई इकाइयों से जोड़ा जा सकता है, और इसके विपरीत भी।

उदाहरण के लिए, एक समूह के रूप में विद्यार्थी कई संकाय सदस्यों से जुड़े होते हैं, और संकाय सदस्य कई विद्यार्थियों से जुड़े हो सकते हैं।

ईआर आरेख के प्रतीक और संकेतन

ईआर आरेख विभिन्न घटकों को दर्शाने के लिए मानकीकृत प्रतीकों का उपयोग करते हैं। हालांकि कई संकेतन प्रणालियाँ हैं, लेकिन सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली दो प्रणालियाँ चेन संकेतन और क्रो फुट संकेतन हैं।

चेन संकेतन

पीटर चेन द्वारा 1976 में विकसित चेन नोटेशन, विभिन्न तत्वों को दर्शाने के लिए ज्यामितीय आकृतियों का उपयोग करता है:

चिन्ह	नाम	प्रतिनिधित्व करता है
आयत	सत्ता	मजबूत इकाई (जैसे, छात्र, उत्पाद)
Double आयत	कमजोर इकाई	एक इकाई जो दूसरी इकाई पर निर्भर है (जैसे, लेन-देन)
दीर्घवृत्त/अंडाकार	विशेषता	किसी संस्था की संपत्ति (जैसे, नाम, आईडी)
Double अंडाकार	बहुमूल्य विशेषता	एकाधिक मानों वाला एट्रिब्यूट (उदाहरण के लिए, फ़ोन) Numbers)
खंडित दीर्घवृत्त	व्युत्पन्न विशेषता	परिकलित मान (उदाहरण के लिए, जन्मतिथि से आयु)
हीरा	रिश्ता	संस्थाओं के बीच संबंध (उदाहरण के लिए, नामांकन)
Double हीरा	संबंध की पहचान करना	कमजोर इकाई के साथ संबंध
लाइन	संपर्क	घटकों को आपस में जोड़ता है
रेखांकित पाठ	प्राथमिक कुंजी	इकाई के लिए अद्वितीय पहचानकर्ता

कौवे के पैर का संकेतन

क्रो फुट नोटेशन (जिसे आईई नोटेशन भी कहा जाता है) आधुनिक डेटाबेस डिज़ाइन टूल में अधिक सामान्यतः उपयोग किया जाता है। यह कार्डिनैलिटी को दर्शाने के लिए विभिन्न लाइन एंडिंग का उपयोग करता है और संबंधों के "कई" पक्ष को दिखाने के लिए विशेष रूप से प्रभावी है।

चिन्ह Descriptआयन	अर्थ
एकल ऊर्ध्वाधर रेखा (|)	अनिवार्य एक (बिल्कुल एक)
रेखा (O|) वाला वृत्त	वैकल्पिक एक (शून्य या एक)
रेखा के साथ कौवे का पैर (>|)	अनिवार्य अनेक (एक या अधिक)
वृत्त के साथ कौवे का पैर (>O)	वैकल्पिक अनेक (शून्य या अधिक)

चेन नोटेशन बनाम क्रो फुट: प्रत्येक का उपयोग कब करें

पहलू	चेन संकेतन	कौवे के पैर का संकेतन
सबसे अच्छा है	वैचारिक प्रतिरूपण, शैक्षणिक उपयोग	भौतिक/तार्किक मॉडलिंग, उद्योग में उपयोग
विशेषता प्रदर्शन	सभी विशेषताओं को दृश्य रूप से दिखाता है	एंटिटी बॉक्स के अंदर विशेषताओं की सूची
प्रमुखता	संख्याओं (1, N, M) का उपयोग करता है	दृश्य प्रतीकों का उपयोग करता है
जटिलता	अव्यवस्थित हो सकता है	अधिक कॉम्पैक्ट और साफ
उपकरण का समर्थन	आधुनिक उपकरणों के लिए सीमित समर्थन	उपकरणों में व्यापक रूप से समर्थित

एंटिटी रिलेशनशिप डायग्राम (ERD) कैसे बनाएं

इस ईआर डायग्राम (ईआरडी) ट्यूटोरियल में, हम ईआर डायग्राम बनाना सीखेंगे। ईआर डायग्राम बनाने के चरण इस प्रकार हैं:

आइये इनका अध्ययन इकाई संबंध आरेख उदाहरण से करें:

विश्वविद्यालय में, छात्र पाठ्यक्रमों में दाखिला लेते हैं। प्रत्येक छात्र को कम से कम एक पाठ्यक्रम आवंटित किया जाना आवश्यक है। प्रत्येक पाठ्यक्रम एक ही प्रोफेसर द्वारा पढ़ाया जाता है। शिक्षण की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए, एक प्रोफेसर केवल एक ही पाठ्यक्रम पढ़ा सकता है।

चरण 1) इकाई पहचान

हमारे पास तीन इकाइयाँ हैं:

• छात्र
• कोर्स
• प्रोफेसर

चरण 2) संबंध पहचान

हमारे बीच निम्नलिखित दो संबंध हैं:

• छात्र है सौंपा एक पाठ्यक्रम
• प्रोफ़ेसर बचाता है एक पाठ्यक्रम

चरण 3) कार्डिनैलिटी पहचान

समस्या कथन से हमें यह पता चलता है कि:

• एक छात्र को नियुक्त किया जा सकता है विभिन्न पाठ्यक्रमों
• एक प्रोफेसर केवल वितरित कर सकता है एक पाठ्यक्रम

चरण 4) विशेषताओं की पहचान करें

संगठन द्वारा वर्तमान में रखी जा रही फाइलों, प्रपत्रों, रिपोर्टों और डेटा का अध्ययन करके आपको विशेषताओं की पहचान करनी होगी। विभिन्न हितधारकों के साथ साक्षात्कार करके भी आप संस्थाओं की पहचान कर सकते हैं। शुरुआत में, विशेषताओं को किसी विशिष्ट संस्था से जोड़े बिना उनकी पहचान करना महत्वपूर्ण है।

एक बार जब आपके पास एट्रिब्यूट्स की सूची हो जाए, तो आपको उन्हें पहचाने गए एंटिटीज़ से मैप करना होगा। सुनिश्चित करें कि एक एट्रिब्यूट केवल एक ही एंटिटी से जुड़ा हो। यदि आपको लगता है कि एक एट्रिब्यूट एक से अधिक एंटिटीज़ से संबंधित होना चाहिए, तो उसे अद्वितीय बनाने के लिए मॉडिफायर का उपयोग करें।

मैपिंग हो जाने के बाद, प्राथमिक कुंजियों की पहचान करें। यदि कोई अद्वितीय कुंजी आसानी से उपलब्ध नहीं है, तो एक बनाएं।

सत्ता	प्राथमिक कुंजी	विशेषता
छात्र	छात्र आईडी	छात्रनाम
प्रोफेसर	कर्मचारी आयडी	प्रोफेसरनाम
कोर्स	पाठ्यक्रम आईडी	कोर्स का नाम

कोर्स एंटिटी के लिए, विशेषताएँ अवधि, क्रेडिट, असाइनमेंट आदि हो सकती हैं। सरलता के लिए, हमने केवल एक विशेषता पर विचार किया है।

चरण 5) ईआरडी बनाएं

एंटिटी रिलेशनशिप डायग्राम का एक अधिक आधुनिक उदाहरण:

प्रभावी इमरजेंसी रूम डायग्राम के लिए सर्वोत्तम अभ्यास

स्पष्ट, सुगम और प्रभावी इमरजेंसी रूम डायग्राम बनाने के लिए इन दिशानिर्देशों का पालन करें:

• अनावश्यकता को दूर करें: डुप्लिकेट एंटिटी, एट्रीब्यूट या रिलेशनशिप को हटाएँ।
• स्पष्ट नामकरण परम्परा का उपयोग करें: सुसंगत और वर्णनात्मक नामों का प्रयोग करें। संक्षिप्ताक्षरों से बचें।
• आवश्यकताओं के आधार पर सत्यापन करें: सुनिश्चित करें कि आरेख डेटा भंडारण की सभी आवश्यकताओं का समर्थन करता है।
• इसे सरल रखें: एक अव्यवस्थित आरेख बनाने के बजाय विभिन्न स्तरों पर कई आरेख बनाएं।
• रंगों का संयम से प्रयोग करें: श्रेणियों को उजागर करने के लिए रंगों का एक समान रूप से उपयोग करें।
• दस्तावेज़ संबंधी मान्यताएँ: व्यापारिक नियमों के बारे में मान्यताओं को स्पष्ट करने वाले नोट्स शामिल करें।
• Revहितधारकों के साथ समीक्षा: व्यवसायिक उपयोगकर्ताओं और तकनीकी टीम को आरेख की समीक्षा करने दें।
• संस्करण नियंत्रण: डिजाइन में बदलाव होने के साथ-साथ संस्करणों को बनाए रखें।

ईआर आरेख बनाम यूएमएल क्लास आरेख

हालांकि ER डायग्राम और UML क्लास डायग्राम दोनों का उपयोग डेटा मॉडलिंग के लिए किया जाता है, लेकिन इनके उद्देश्य और संदर्भ अलग-अलग होते हैं। प्रभावी सिस्टम डिज़ाइन के लिए यह समझना महत्वपूर्ण है कि इनमें से किसका उपयोग कब करना है।

पहलू	ईआर आरेख	यूएमएल क्लास आरेख
प्राथमिक उद्देश्य	डेटाबेस डिजाइन	सॉफ्टवेयर/ऑब्जेक्ट डिज़ाइन
फोकस	डेटा और संबंध	वस्तुएं, विधियां और व्यवहार
विधियाँ/Operaमाहौल	समर्थित नहीं	पूरा समर्थन किया
विरासत	सीमित (केवल ईईआर में)	पूर्ण समर्थन
उद्योग उपयोग	डेटाबेस प्रशासक, डेटा विश्लेषक	सॉफ्टवेयर डेवलपर, आर्किटेक्ट

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न