只要需要建置資料庫，就會運用到ER圖。這類圖表能讓使用者更輕鬆看懂所有維繫資料庫運作的組成元件，標示出資料庫內所有屬性關聯，協助開發人員快速掌握每個實體所需的儲存空間容量。
若要讓新手快速理解資料庫模型，ER圖能消除所有疑惑與模糊認知，唯有搭配圖表，才能完整看懂資料庫架構模型。
本文將帶你了解ER圖在資料庫管理系統中的重要性，以及如何協助開發人員理解企業管理者的實際需求。
第一部分、什麼是ER圖？
ER（實體關聯圖）是一種流程圖，用來呈現任意模型中的實體項目與彼此之間的關聯性。軟體工程師會運用ER圖設計或除錯關聯式資料庫，廣泛適用於學術研究、數據收集與教學用途。
資料庫管理系統中的ER圖，是企業建置資料庫的核心關鍵。做為系統的結構化設計圖，工程師透過ER圖展示資料庫內的實體與關聯性，開發人員再依此架構搭建資料庫，因此在建置資料庫前，繪製ER圖是必備流程。
ER模型發展歷史
ER模型最早由Peter Chen於1971年提出，當初研發此圖表的目的，是建立統一的設計規範，協助業界規劃資料庫架構。在當時眾多資料庫設計模型中，唯有ER模型實用性最高、落地效果最佳。
Charles Bachman 研發的結構圖模型，成為 Peter 研發ER圖的重要基礎。Charles 早在1960年代便投入資料庫模型研究，Peter 參考其研究成果，改良並發展出全新的圖表架構，也就是現今的ER圖。
1980年代初期雖有不少技術改良與延伸研究，但Peter Chen 提出的ER架構，依然是業界最主流、最實用的標準。
第二部分、ER圖的組成要素
ER圖主要包含三大核心要素：
- 實體
- 屬性
- 關聯性
下圖會詳細說明ER圖的各項組成要素。
實體
實體可以是生物或非生物物件，也是ER圖的核心主體。實體又可細分為弱實體，會以雙層矩形圖示做為標記。
屬性
屬性用來定義與描述實體的特徵，舉例來說，企業員工會有員工編號、姓名、年齡等屬性。屬性共分為四種：主鍵屬性、複合屬性、多值屬性與衍生屬性。
- 主鍵屬性：可唯一辨識該實體，標示時會加上底線區分。
- 複合屬性：由多個子屬性組成，可完整描述物件特質。
- 多值屬性：單一實體擁有多個數值，例如一個人可以擁有複雜電話號碼，即為典型多值屬性。
- 衍生屬性：可透過其他屬性推算得出的資訊，例如年齡可透過出生日期換算，屬於衍生屬性。
關聯性
ER圖中，兩個實體之間的連結關係即為關聯性，主要分為四種：一對一、一對多、多對一、多對多。
下方圖表會完整示範ER圖組成要素的標準畫法。
第三部分、資料庫管理系統為何要使用ER圖？
ER圖主要用於開發資料庫程式，儲存系統內所有實體的相關資訊，有效降低系統架構的複雜度。透過ER圖，開發人員能快速理解系統邏輯，將資料欄位精準對應至所屬實體。
協助開發人員精準評估資料庫所需的儲存空間與運作規模，完整收納各實體的龐大數據。以使用者角度來說，ER圖能幫助建立系統邏輯架構的概念，企業管理者也能透過ER圖，清晰向工程師傳達需求。
日後若需調整系統內容，ER圖也能提供高度彈性。無論是新增實體、調整架構，都能透過ER圖檢視模型相容性，快速完成改版優化。
第四部分、ER圖符號與標示規範
矩形圖示
矩形是用來標示系統中的各項實體，例如企業場域中，員工與公司皆為獨立實體，兩者以「工作」做為關聯。
雙層矩形圖示
雙層矩形專用來標示弱實體，這類實體無法單靠自身屬性獨立定義，必須依附其他實體存在。
橢圓圖示
一般橢圓圖形，用來代表系統內的各項屬性。
雙層橢圓圖示
此圖示用來標示弱屬性，依附主要屬性才能完整定義內容。
虛線橢圓圖示
可透過其他屬性推算而出的內容，即為衍生屬性，會以虛線橢圓做為標示。
菱形圖示
菱形圖形專門用來連結兩個實體，代表彼此的關聯性。
第五部分、如何繪製ER圖？
繪製ER圖步驟簡單、門檻低，以下為完整操作教學：
- 選擇合適的繪圖工具，常見包含Draw.io、Visio、SmartDraw。若是入門新手，推薦使用操作簡單、介面親和的EdrawMax。
- 繪製所有實體，以矩形圖示標註，並完整填寫實體名稱。
- 接著梳理各實體之間的關聯性，使用菱形圖示連結，需注意ER圖中不可互相串聯多組關聯。
- 運用橢圓圖形標示各實體的屬性，依照實際資訊命名分類。
- 確認所有組成要素位置正確、標示清楚完整。
- 可依需求為不同實體搭配顏色標示，方便快速辨識核心內容。
- 同一張ER圖內，單一實體僅能出現一次，不得重複使用。
第六部分、ER圖實際範例
資料庫管理系統｜醫院管理ER圖
下圖為標準醫院管理系統ER圖，完整架構呈現病患至醫院就診的流程邏輯。醫師的姓名、資歷、專業科別皆做為屬性標註，醫師與病患是此架構的兩大核心實體。
「診療服務」做為兩者的關聯項目，另外也會納入醫師開立的檢驗項目做為第三項實體。
資料庫管理系統｜學生管理ER圖
下方圖表為校園學生管理系統ER圖範例，教師實體包含姓名、薪資、住址等屬性，學生則會標註成績平均、所屬科系等資訊。
課程為此架構的第三實體，由教師授課、學生選修搭配關聯，最後結合分數完成成績評比機制。
總結
所有資料庫的概念化設計，都必須透過ER圖完成。簡單直觀的呈現方式，能大幅降低理解門檻，幫助使用者與設計人員快速掌握系統架構。而善用現成範本，更能節省手動繪製圖形的時間，提升作業效率。
透過範本可自由挑選所需組成元件，只要簡單連結搭配，就能快速生成專業圖表。Edrawmind 提供海量圖表範本，大幅簡化設計流程，讓使用者操作更輕鬆。
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