Informationsmodellering: Om hur vi kan representera mängder, sammansättningar och specialiseringar

En företeelse kan ha ett nära beroende till en annan företeelse på ett eller annat sätt. Ofta vill vi se det som att den beroende företeelsen är underställd den andra. Det är viktigt att vi kan förmedla detta tydligt med grafiken i ett ER-diagram. Hur gör vi detta? 

I ER-diagram uttrycker vi ju beroenden mellan entiteter med relationslinjer. Men vissa typer av relationer är annorlunda än andra. De innebär en tätare bindning. Jag tar upp dessa och diskuterar hur vi kan representera dem i ett ER-diagram.

Mängd (aggregation)

Det är ofta så att förekomsterna av en entitet ingår som en medlem i förekomsten av en annan entitet. Ett exempel kan vara böcker i en boksamling. En viss bok kan vara medlem i en viss boksamling.

I UMLs klassmodeller kallas det för en mängd (aggregation).
Medlemmen i en mängd har en egen oberoende existens. Det betyder att medlemmen (en bok) finns kvar då en förekomst av huvudentiteten (den boksamling den tillhör) upphör att existera. En medlem av en mängd kan också byta tillhörighet och bli medlem av en annan mängd, det vill säga lämna en boksamling för en annan.

Medlemmen (boken) kan visserligen sägas vara underställd mängden (boksamlingen) men bindningen är inte permanent. Den är inte existentiell. De vill säga att boken kan existera utan att den tillhör en boksamling, den kan byta boksamling och den kan fortsätta att finnas efter det att boksamlingen läggs ner.

Som jag tidigare har nämnt i artikeln ”Saker jag stjäl från UML” så finns det ingen mening med att se den typen av relation som någon som utskiljer den från andra typer av relationer. Martin Fowler ägnar en hel uppsats till att avfärda att ”mängd (aggregation)” skulle vara en form av relation som behöver markeras särskilt i ett klassdiagram. Självaste Jim Rumbough, en av grundarna till UML, liknade den särskilda symbol som UML använder för mängd, en ofylld romb, vid placebo. En mängd är helt enkelt inget annan än en vanlig association med en kardinalitet min 1 – max 1 , och därför är det tämligen meningslöst att ha en särskild symbol.

Men trots att bindningen inte är permanent så finns det ändå ett beroende som säger att boken är underställd boksamlingen. Jag tycker att det är viktigt att uttrycka det på något sätt och gör det genom att placera den underställda entiteten (bok) under den andra entiteten (boksamling) i ER-diagrammet.

Sammansättning (composition)

Det finns samlingar av förekomster som skiljer sig mot mängd på så sätt att en förekomst inte kan ha en egen existens. Det vill säga att medlemmen aldrig kan existera för sig själv, oberoende av den samling den tillhör, samt att den aldrig kan byta samling. Ett typiskt exempel är hur en fakturarad hänger ihop med en faktura. I UML kallas den konstruktionen sammansättning (composition) och markeras i UMLs klassdiagram med en fylld romb. (Observera att jag använder en ofylld romb, eftersom Microsoft Visio saknar fylld romb som standard för start eller slut på linje.)

Observera att det är en helt annan typ av relation än en vanlig association, och också annorlunda än en mängd. Jag tycker att det är en så pass annorlunda relation att den behöver markeras särskilt i en informationsmodell. Jag är inte ensam om detta. De flesta notationer för ER-diagram har sina egna sätt att markera detta.
Jag kör UMLs variant med en romb, men eftersom en fylld romb inte finns med som standardalternativ i MS Visio brukar jag ta mig frihetet att använda en ofylld romb i stället.

Vanlig layout av hierarkier

Mängder och sammansättningar bildar ofta hierarkier i flera nivåer. Här är ett exempel på hur detta kan gestaltas i ett ER-diagram. Lägg märke till att skiv- och boksamlingar är mängder, det vill säga att CD-skivor och böcker existerar oberoende av om de finns med i några samlingar eller inte. De är alltså vanliga mängder och behöver därför ingen särskild symbol. Detta till skillnad mot spår på en CD-skiva eller kapitel i en bok. De försvinner då man raderar skivan eller boken. De är således sammansättningar (compositions) och relationen är därmed av en helt annan natur och förtjänar att märkas ut särskilt. Vilket jag som sagt gör med en romb.

Det är vanligt att man gestaltar hierarkier i ER-diagram som exemplet visar, i vertikala kolumner. Men jag använder ofta en annan layout, som jag presenterar i det följande.

Alternativ layout av hierarkier

Här är exakt samma hierarki som i föregående exempel men där entiteterna placerats med indrag i förhållande till de entiteter de är underordnade. Detta sätt att rita ger fördelar menar jag, speciellt i lite mer omfattande ER-diagram.

Dels kan det ofta bli en mer kompakt layout, och dels kan det ge en tydligare ordning. Speciellt då man behöver dra många relationslinjer från entiteterna i hierarkin till andra delar av ER-diagrammet. Entitetsrutorna blir då inte lika mycket i vägen för varandras relationslinjer som då de ligger ordnade i kolumner och rader. Fördelen framgår kanske inte så tydligt i detta exempel, men jag har funnit det användbart. Att kunna ha många olika alternativ till hands för hur man kan placera entiteter i förhållande till varandra ökar vilken uttryckskraft vi kan få till för att förmedla hur sake och ting hänger ihop.

Specialisering (subtypning)

De finns en helt annan typ av relation mellan entiteter. Det är när en entitet (subtyp) är en mer specialiserad variant av en annan entitet (supertyp).

Ett exempel kan vara att faktabok och skönlitterär bok (subtyper) är två specialiseringar av bok (supertyp).

I UML markeras det med en ofylld triangelformad pilspets i änden på associationslinjen i riktning mot supertypen. Jag använder den symbolen när så är lämpligt. (När jag inte använder notationen att subtypen är inskriven i supertypen.)

Specialisering kan som exemplet visar ritas med indrag på samma sätt som jag visat ovan för mängd och sammansättning.

Exempel från verkliga informationsmodeller

Här har vi två exempel på hur hierarkier med indrag kan se ut i verkliga diagram.

Hur gör du?

Det här är ju till stor del mina egna idéer om hur man i ett ER-diagram kan representera olika vanliga strukturer hos företeelser i en verksamhet. Du har säkert andra idéer. Berätta gärna!