ER模型基础概念

接下来几篇文章会围绕「业务建模」这个方向，展开总结一下。讲到业务建模就联想到ER模型，ER建模可以说是B端产品经理必要掌握的技能。

本文会从以下几个点进行基础指引：

· 什么是ER模型？

· ER模型有什么作用？

· ER图的核心部分是什么？

· 产品经理如何进行ER建模绘制ER图？

➊什么是ER模型？

ER模型，全称为实体联系模型、实体关系模型（全称：Entity-Relationship Model）由美籍华人计算机科学家陈品山发明，是概念数据模型的高层描述所使用的数据模型或模式图。

ER模型常用于信息系统设计中；比如它们在概念结构设计阶段用来描述信息需求和／或要存储在数据库中的信息的类型。但是数据建模技术可以用来描述特定论域（就是感兴趣的区域）的任何本体（就是对使用的术语和它们的联系的概述和分类）。

在基于数据库的信息系统设计的情况下，在后面的阶段（通常叫做逻辑设计），概念模型要映射到逻辑模型如关系模型上；它依次要在物理设计期间映射到物理模型上。注意，有时这两个阶段被一起称为“物理设计”。

在以前的文章中有简单的提过「概念模型」，其实就是ER建模的输出产物——实体联系模式图（ERD，全称：Entity Relationship  Diagram）。

汽车美容门店排位系统

产品经理接收到一个新的业务需求后，可以通过ERD进行梳理实体之间、实体与属性之间的关系，从中将整个业务抽象出共性与核心特征；当ERD给到我们的开发人员后，这些实体之间、实体属性之间的关系就演变成数据库的表与字段。有了ERD后对于整个系统的架构与后续扩展都有很大的好处，可以很好的理解与梳理业务。

➋ER模型有什么作用？

当我们理解了实际问题的需求之后，需要用一种方法来表示这种需求，ERD就是用来描述这种需求。

在梳理ERD的过程中，其实我们就是梳理业务，它在这个数据过程中起到的作用：

提升总结归纳的抽象能力：我们接收需求的时候，会有很多噪声需求，产品经理就需要从中提炼有意义的实体概念，实体属性，从而达到整个业务模式能在系统上运作起来。

提高沟通效率：当我们输出ERD后，与业务、开发、测试人员沟通时，能很好的表达出我们系统上的实体关系，这就是所谓的一图胜千言。

提高建模合理性，避免掉坑：在ER建模过程中，提高建模的合理性能让系统运作更良好，避免后续业务变化导致系统又需推到重来的结果，影响业务发展。

➌ER图的核心部分是什么？

ER图分为实体、属性、关系三个核心部分：

· 实体是长方形体现

· 属性是椭圆形体现

· 关系是菱形体现

门店员工实体关系模型图

ⓐ 实体（Entity）

即数据模型中的数据对象，例如门店、员工、物品都可以作为一个数据对象，用长方体来表示，每个实体都有自己的实体成员（entity member）或者说实体对象（entity instance），例如员工实体里包括张三、李四等，实体成员（entity member）/ 实体实例（entity instance） 不需要出现在ER图中。

ER的实体还会细分：弱实体、复合实体

◆ 弱实体：一个实体必须依赖于另一个实体存在，那么前者是弱实体，后者是强实体，弱实体必须依赖强实体存在，例如上图的门店实体和员工实体，员工依赖于门店实体而存在，因此门店是强实体，而员工是弱实体。

弱实体和强实体的联系必然只有1：N或者1：1，这是由于弱实体完全依赖于强实体，强实体不存在，那么弱实体就不存在，所以弱实体是完全参与联系的，因此弱实体与联系之间的联系也是用的双线菱形。

强弱实体关系模型

◆ 复合实体：复合实体也称联合实体或桥接实体，常常用于实现两个或多个实体间的M：N联系，它由每个关联实体的主码组成，用长方体内加一个菱形来表示。

举个复合实体的例子，还是以汽车美容门店的案例，车主和施工项目两个实体是M：N的关系，中间有施工订单这个实体联系，因此施工订单这个实体是一个复合实体，同时如果车主实体不存在，就没有施工订单实体的存在，因此对于车主实体来讲施工订单是弱实体，同理施工项目实体如果不存在，同样不存在施工订单实体，因此对施工项目实体而言施工订单是弱实体，具体如图：

车主施工单复合实体示例

我们如何找到业务中的实体？

首先我们要定义的实体，就是最终定义具体业务的关键核心点。而要在业务场景中找到有实际业务意义的实体，在找实体的过程中我们可以用以下思路：

㊀ 利益相关者法：思考业务本身有哪些利益相关者，这些利益相关者有需要我们解决什么问题？

在B端业务中，经常会涉及到很多利益相关者，而我们可以将一部分利益相关者抽象出一部分实体。

比如，前段时间的文章《一篇长文：总结B端业务调研的问题》，经过调研后，我们可以输出以下利益相关者：

调查问卷

这样一系列调研下来后，我们可以初步的确认这些实体：员工（客服人员/设计师/财务人员）、客户、渠道、量房记录、收款记录

㊁ 业务流程法：这个方法可以从流程中抽象出实体，因为业务流程往往体现了实体与实体之间的交互过程。

在《流程图——产品⽂档和原型咋弄（二）》有提到业务流程画法，其中我们还是以前面调研的例子绘制一个简单的业务流程图：

SCRM客户留资实体关系模型图

ⓑ 属性（Attribute）

即数据对象所具有的属性，例如员工具有姓名、工号、职位等属性，用椭圆形表示，属性分为唯一属性（ unique attribute）和非唯一属性，唯一属性指的是唯一可用来标识该实体实例或者成员的属性，用下划线表示，一般来讲实体都至少有一个唯一属性。

ER图的属性还细分为复合属性、多值属性和派生属性、可选属性，同时还有用来表示联系的属性，称为联系属性。

◆ 复合属性（composite attribute）：复合属性是指具有多个属性的组合，例如「姓名」属性，它可以包含「姓氏」属性和「名字」属性，如下图：

复合属性

复合属性也有唯一属性，例如员工的「职位」属性，由于多个「职位」都有「职级」，所以单单「职位」属性是不唯一的，但是和「职级」组成的复合属性后则可以匹配成唯一属性。

◆ 多值属性（multivalued attribute）：一个实体的某个属性可以有多个不同的取值，例如一辆车的「车型」属性，这辆车有多个「车型」，例如SUV、MPV等，这个「车型」就是多值属性， 用双线椭圆表示。

多值属性

◆ 派生属性（derivers attribute）：是非永久性存于数据库的属性。派生属性的值可以从别的属性值或其他数据（如当前日期）派生出来，用虚线椭圆表示，如下图。

派生属性（门店的营销活动参与情况）

类似上图「门店的营销活动参与情况」中，「参与人数」就是一个派生属性，随着车主参加的活动变化，「参与人数」属性也会变化，一般来说派生属性不存在数据库中，而是通过相应的公式逻辑查询出来，比如：参与记录、活动下单等。而如果存放在数据库中，那么就需要隔一段时间就进行更新，否则会出现数据不对的情况。

◆ 可选属性（optional attribute）：并不是所有的属性都必须有值，有些属性的可以没有值，这就是可选属性，在椭圆的文字后用（O）来表示，如下图的地址就是一个可选属性。

可选属性

◆ 联系属性：联系属性用于表示多个实体之间联系所具有的属性，一般来讲M:N的两个实体的联系具有联系属性，在1:1和1：M的实体联系中联系属性并不必要。

联系属性

比如上图的「门店」需要开展「营销活动」，那么需要有个「门店开展活动」属性将两个实体联系起来，而这个属性其实是需要「门店id」、「活动id」组合而成的「开展ID」，这里类似数据库中的「复合主键」。而这个「开展日期」、「开展成本」都是用于门店开展活动整体情况数据。

ⓒ 关系（Relationship）

用来表现数据对象与数据对象之间的联系，例如「门店」的实体和「员工」的实体之间有一定的联系，每个「门店」都有自己的「员工」，这就是一种关系，关系用菱形来表示。

ER图中关联关系有三种：

◆ 1对1（1:1）：1对1关系是指对于实体集A与实体集B，A中的每一个实体至多与B中一个实体有关系；反之，在实体集B中的每个实体至多与实体集A中一个实体有关系。

◆ 1对多（1:N）：1对多关系是指实体集A与实体集B中至少有N(N>0)个实体有关系；并且实体集B中每一个实体至多与实体集A中一个实体有关系。

◆ 多对多（M:N）：多对多关系是指实体集A中的每一个实体与实体集B中至少有M(M>0)个实体有关系，并且实体集B中的每一个实体与实体集A中的至少N（N>0）个实体有关系。

对于这三种关联关系，其实上面的图例中都有体现出来。

➍产品经理如何进行ER建模绘制ER图？

前面提到ER图分为实体（长方形）、属性（椭圆形）、关系（菱形）三个核心部分，而对于之间的联系（直线表示），相关表示符号见下图：

来源「亿图图示」

其实这里从1976年3月陈品山博士发明ER图后，随着实体关系建模的发展，ER图的画法也出现了变化。比如上面是「亿图图示」这个软件提供的ER图图例。

◆陈氏符号，其实就是我们前面提到的案例：

实体是长方形体现；

属性是椭圆形体现，如果是唯一键值属性，就在内容文本中加下划线；

关系是菱形体现，菱形内注明实体之间的联系情况；

基数就是关系菱形两侧直线内标注关系类型；

出自processon.com

◆UML画法

使用UML画ER图，其实只是用UML的符号进行绘制而已，并没有什么特别之处。

实体：还是使用矩形表示。

属性：这个时候我们初期都可以先忽略属性，先把实体与实体之间的关系梳理清楚。

联系：直接使用直线，对比前面的中间有个菱形，这样可能会快捷一些。

UML画ER图

如果在考虑属性，那么就会到最开始的汽车美容门店排位系统的图。

◉ 拓展内容

本文章很多内容出自以下书籍（回复关键词「 ER模型」或「008」可获取）：

• 陈品山博士发表的《The Entity-Relationship Model--Toward a Unified View of Data》

• 数据库领域的殿堂级作品《数据库系统概念》

• 亿图图示（https://www.edrawsoft.com/）