Das erste Gesetz der Ökologie und Umweltwissenschaften lautet: Alles ist mit allem verbunden. In vielerlei Hinsicht gilt dies auch für Geschäftssysteme.
Menschen sind als Teammitglieder, Manager, Support-Mitarbeiter usw. miteinander verbunden. Die Daten jedes Teammitglieds, wie Name, E-Mail, Sozialversicherungsnummer, Vergütungspaket usw., sind mit seinem Profil verknüpft. In moderner Software sind Microservices miteinander verbunden.
Die effektive Verwaltung dieser Verbindungen erfordert eine visuelle und umfassende Modellierung – ein Framework, das als Entity-Relationship-Diagramm bezeichnet wird.
In diesem Blogbeitrag erfahren Sie, was Entity-Relationship-Diagramme sind, wie sie funktionieren und wie Sie sie in Ihrer täglichen Arbeit einsetzen können.
Was ist ein Entity-Relationship-Diagramm?
Ein Entity-Relationship-Diagramm (ERD) ist eine visuelle Darstellung miteinander verbundener Elemente innerhalb eines bestimmten Wissensbereichs. Das Entity-Relationship-Modell wurde in den 1970er Jahren vom Informatiker und Carnegie-Mellon-Professor Peter Chen entwickelt und verwendet eine Reihe von Symbolen, um die Verbindungen zwischen verschiedenen Entitäten darzustellen.
Ein typisches ERD besteht aus zwei Elementen:
- Entitäten: Personen, Objekte, Konzepte, Speicherorte oder Vermögenswerte, die als Boxen dargestellt werden
- Beziehungen: Verbindungen zwischen Entitäten, dargestellt als Linien
Theoretisch können Sie mit dem Entity-Relationship-Diagramm alles visualisieren. Sie können beispielsweise eine Organisationshierarchie als ERD erstellen. In der Praxis wird es jedoch am häufigsten beim Entwerfen relationaler Datenbanken in Software verwendet, wo die folgenden Komponenten von entscheidender Bedeutung sind.
Komponenten von ER-Diagrammen
Ein typisches ER-Diagramm besteht nur aus zwei Komponenten, nämlich Entitäten und Beziehungen. Diese können jedoch unterschiedlich sein, wodurch weitere Komponenten entstehen. Sehen wir uns alle einmal an.
Entitäten
Entitäten sind definierbare Elemente wie Personen, Objekte, Ereignisse, Speicherorte usw. Sie existieren unabhängig voneinander, haben eine eindeutige Kennung und enthalten Informationen über sich selbst. Sie werden in der Regel als Rechtecke dargestellt.
Wenn Sie beispielsweise eine E-Commerce-Website erstellen, ist jedes Produkt, jeder Kunde oder jede Reihenfolge eine Entität.
Entitätstypen: Entitäten werden in Typen gruppiert, z. B. Produkte, Kunden oder Lieferanten. Jeder dieser Typen umfasst mehrere Entitäten.
Entitätskategorien: Innerhalb jedes Entitätstyps können Sie Kategorien anlegen. Elektronik, Tiernahrung, Schreibwaren usw. sind Kategorien unter Produkten.
Starke vs. schwache Entitäten: Starke Entitäten sind unabhängige Entitäten, über die genügend Informationen verfügbar sind. Schwache Entitäten sind solche, die als Folge einer anderen Entität auftreten. Im Beispiel des E-Commerce wäre eine Reihenfolge eine starke Entität. Der auf diese Reihenfolge anwendbare Rabatt wäre jedoch eine schwache Entität.
Assoziative Entitäten: Eine assoziative Entität ist eine Verbindung zwischen zwei Entitäten mit eigenen Daten.
In dieser Instanz könnte der Warenkorb eine assoziative Entität zwischen dem Einkaufen und dem Bezahlen sein.
Attribute
Attribute sind Datenpunkte oder Eigenschaften, die sich auf eine Entität beziehen und als Ovale oder Kreise dargestellt werden. Attribute können einfach, zusammengesetzt, abgeleitet oder mehrwertig sein.
- Einfache Attribute: Ein einzelnes Stück einfacher Informationen, das nicht weiter aufgeschlüsselt werden kann. Beispiel: Reihenfolge Datum
- Zusammengesetzte Attribute: Eine Sammlung von Attributen, die zusammen kohärente Daten bilden. Beispiel: Adresse als Sammlung von Hausnummer, Straßenname, Stadt und Postleitzahl
- Abgeleitete Attribute: Werden auf der Grundlage vorhandener Informationen oder anderer Attribute berechnet. Beispiel: Wert des Warenkorbs
- Mehrwertattribute: Mehrere Werte pro Entität. Beispiel: Mehrere Lieferadressen
Jedes dieser Attribute verfügt außerdem über einen Primär- und Fremdschlüssel, der es definiert. Reihenfolge, Produkt-ID, Handynummer des Kunden usw. können Schlüssel sein.
Beziehungen
Beziehungen sind die Verbindungen zwischen Entitäten im Diagramm. Sie zeigen, wie diese miteinander in Beziehung stehen, in der Regel innerhalb einer Raute. Es gibt im Wesentlichen drei Arten von Beziehungen.
Eins-zu-eins: Eine direkte Beziehung zwischen Datensätzen in einer Entität zu einer anderen. Beispiel: Die Produkt-ID ist mit dem entsprechenden Preis verbunden.
Eins zu vielen: Beziehungen zwischen einem Datensatz in einer Entität und mehreren Datensätzen in einer anderen. Beispiel: Ein Produkt kann in verschiedenen Größen erhältlich sein.
Viele zu vielen: Beziehungen zwischen mehreren Datensätzen in zwei Entitäten. Beispiel: gestaffelte Versandkosten für mehrere Produkte.
Je nach Art des benötigten ERD-Modells können die verwendeten Komponenten variieren. Hier erfahren Sie, wie das funktioniert.
Arten von ERD-Modellen
Die Art eines Entity-Relationship-Diagramms hängt vom Detaillierungsgrad oder der Abstraktionsebene ab, die es visualisiert. In der Regel lassen sich drei Kategorien unterscheiden.
Konzeptionelles Datenmodell
Ein konzeptionelles Datenmodell ist die höchste Ebene mit einem Minimum an Details. Es verweist auf Stammdatenentitäten im gesamten Unternehmen. Teams verwenden konzeptionelle Datenmodelle, um die Datenarchitektur des Unternehmens zu definieren, die Modellintegration zu unterstützen und die Grundlage für kleinere logische Modelle zu schaffen.
Logisches Datenmodell
Das logische Datenmodell enthält mehr Details als das konzeptionelle Modell, darunter operative und transaktionale Entitäten. Es wird zum Entwerfen kleiner Datenprojekte innerhalb des Unternehmens verwendet.
Physische Datenmodelle
Ein physisches Datenmodell ist der Entwurf für die Datenbankstruktur. Es enthält detaillierte Angaben wie Attribute, Primärschlüssel, Fremdschlüssel, Kardinalität usw. Diese werden aus logischen oder konzeptionellen Modellen abgeleitet, die von Business-Analysten entwickelt wurden.
Unabhängig vom Modelltyp verwenden alle ERDs Rechtecke, Ovale, Rauten (Diamantformen) und Linien; die Notationen können je nach verwendetem Stil variieren. Lassen Sie uns diese im Detail verstehen.
Notationen für ER-Diagramme
Seit Chens Empfehlung vor vielen Jahren sind zahlreiche Notionen entstanden und weiterentwickelt worden. Hier sind einige häufig verwendete Beispiele.
Chen-Notationsstil
Der von Peter Chen empfohlene ursprüngliche Stil ist nach wie vor ein weit verbreitetes Framework. In dieser Notation werden die folgenden Formen verwendet.
- Rechteck: Entität
- Rechteck mit doppelter Umrandung: Schwache Entität
- Rechteck mit einer Raute darin: Assoziative Entität
- Oval: Attribut
- Oval mit doppelter Umrandung: Mehrwertattribut
- Oval mit gepunkteter Umrandung: Abgeleitetes Attribut
- Raute: Beziehung
- Raute mit doppelter Umrandung: Schwache Beziehung
- Gerade Linie: Obligatorische Beziehung
- Punktierte Linie: Optionale Beziehung
- Zeichen 1, N, M: Kardinalität von Eins-zu-Eins-, Eins-zu-Viele- und Viele-zu-Viele-Beziehungen
Crow's Foot/Martin/Information Engineering-Stil
Ähnlich wie bei der Chen-Notation werden Entitäten und Beziehungen im Crow's-Foot-Stil als Boxen und Linien dargestellt. Der Unterschied besteht darin, dass am Ende der Linien verschiedene Formen für die Kardinalität der Beziehung hinzugefügt werden.
Die verwendeten Formen sind Ring (bedeutet Null), Strich (Eins) und Krähenfuß (Viele). Benutzer kombinieren diese Formen, um die Kardinalität der Beziehung auszudrücken.
Beispielsweise bedeuten zwei Striche mindestens eins, maximal eins. Ein Strich und ein Kreuz bedeuten mindestens eins und maximal unendlich.
Bachman-Notation
Der Bachman-Stil, ein häufig verwendetes Datenstrukturdiagramm, verwendet Rechtecke zur Darstellung einer Beziehung (Sammlung von Attributen) und Linien für Verbindungen. Das Ende jeder Linie hat einen Pfeil, um eine Eins-zu-Eins-Beziehung anzuzeigen, oder zwei Pfeile für eine Eins-zu-Viele-Beziehung.
IDEF1X-Notation
Integration DEFinition for Information Modeling (IDEF1X) verwendet Rechtecke für unabhängige Entitäten und abgerundete Rechtecke für abhängige Entitäten. Domänen werden in Ovalen dargestellt.
Beziehungen werden durch Linien dargestellt, wobei das Ende einer Linie mit einem Kreis und Buchstaben die Kardinalität angibt.
Barker-Stil
Barkers Stil ist eine Adaption des Crow's-Feet-Modells, das populär wurde, als der Ersteller zu Oracle kam und es in die CASE-Modellierungstools integrierte. Diese Notation verwendet die folgenden Symbole:
- Gerade Linie: Obligatorische Beziehung (eins zu eins)
- Punktierte Linie: Optionale Beziehung
- Crow's Feet: Eins-zu-viele, viele-zu-eins oder viele-zu-viele Beziehungen
Schauen wir uns vor diesem Hintergrund einige Beispiele an.
Beispiele für ER-Diagramme
Ein Entity-Relationship-Diagramm kann so einfach wie eine visuelle Darstellung einer Ehe oder so komplex wie die Datenarchitektur eines Unternehmens sein. Hier finden Sie eine Auswahl an Beispielen, um sich ein besseres Bild zu machen.
1. Flow-Diagramm
Ein Flussdiagramm ist die einfachste Form eines Entity-Relationship-Diagramms. Es verbindet verschiedene Elemente (Entitäten), um einen logischen Entscheidungsfluss zu visualisieren. Das folgende Diagramm stellt eine Reihe von Fragen, um zu entscheiden, ob ein Organismus autotroph oder heterotroph ist.
2. Prozesskarte
Eine Prozesskarte ist eine visuelle Darstellung der Reise, Ereignisse und Meilensteine in einem beliebigen Prozess. Sie zeigt auf einer Karte, wer in jedem Schritt was zu tun hat. Das folgende Beispiel eines Workflow-Diagramms veranschaulicht den Prozess des Schreibens für die englische Wikipedia.
Wenn Sie noch keine Erfahrung mit Flussdiagrammen und Prozesskarten haben, probieren Sie die Vorlage für Prozessflussdiagramme von ClickUp aus. Mit dieser anfängerfreundlichen, anpassbaren Vorlage können Sie jeden Prozess in Ihrem Unternehmen grafisch darstellen, komplett mit vorgefertigten Formen, Linien und einer Legende.
Bonus: Weitere Vorlagen für Kontextdiagramme
3. Datenflussdiagramm
Ein Datenflussdiagramm zeigt den Informationsfluss durch einen Prozess oder ein System. Es hilft Daten- und Engineering-Teams bei der Ansicht, wie Daten zwischen verschiedenen Entitäten freigegeben werden, sodass sie gegebenenfalls Lücken identifizieren können.
Replizieren Sie diese einfache, aber leistungsstarke Visualisierung mit der Vorlage für Datenflussdiagramme von ClickUp. Verwenden Sie diese ClickUp-Whiteboard-Vorlage, um Datenquellen und -ziele aufzuzeigen, Entitäten zu verfolgen und Fehler/Probleme zu beheben.
Bonus: Weitere Vorlagen für Datenflussdiagramme
4. UML-Klassendiagramm
Das Klassendiagramm der Unified Modeling Language ist eine visuelle Darstellung der Struktur und Beziehungen von Klassen in objektorientierten Systemen. Es enthält in der Regel:
- Klassen: Ein Entwurf oder ein Rahmenwerk für ein Objekt
- Attribute: Eigenschaften von Objekten
- Operationen/Methoden: Von den Klassen angebotene Dienste
- Beziehungen: Verbindungen, wie Assoziation, Vererbung, Abhängigkeit usw.
Es gibt speziell entwickelte UML-Diagramm-Software. Wenn Sie diese Darstellungen jedoch schnell und einfach erstellen möchten, probieren Sie einige UML-Diagrammvorlagen aus. Mit der Klassendiagrammvorlage von ClickUp können Sie insbesondere Klassen in logische Gruppen organisieren, Beziehungen auf Karten darstellen und gemeinsam deren Genauigkeit und Effektivität verbessern.
Und das Beste daran? Sie können sie mit Ihren ClickUp-Aufgaben verknüpfen, um später leichter darauf zugreifen zu können.
5. Netzwerkdiagramm
Ein Netzwerkdiagramm ist ein ERD von Computern und Telekommunikationsgeräten wie Modems, Routern, Firewalls, Cloud-Speichern usw. Das folgende Diagramm zeigt ein drahtloses Mesh-Netzwerk, das über eine VSAT-Verbindung upstream verbunden ist.
Erstellen Sie Ihre eigene Karte mit der Vorlage "Projektnetzwerkdiagramm" von ClickUp. Diese Vorlage enthält bereits grundlegende Formen für Computer, Drucker, Telefone, Firewalls, Router und andere Elemente eines Netzwerkdiagramms. Sie können diese Elemente per Drag & Drop verschieben und an Ihre Bedürfnisse anpassen.
6. Datenbankdatei-Referenz
Eine Datenbankdatei-Referenz-ERD ist eine einfache visuelle Darstellung des Teils des Datenbankschemas, der sich mit Dateien im System befasst. Das folgende Beispiel veranschaulicht, wie das in WordPress funktioniert.
Nachdem Sie nun einige Beispiele gesehen haben, ist es an der Zeit, Ihre eigenen zu zeichnen. Sehen wir uns an, wie das geht.
So erstellen Sie ein ER-Diagramm
Alles, was Sie für ein ER-Diagramm benötigen, sind Stift und Papier oder ein Whiteboard und ein Marker. Mit fortgeschritteneren Tools lassen sich Entity-Relationship-Diagramme jedoch einfacher und schneller zeichnen. Beginnen Sie also dort.
1. Wählen Sie die Tools zum Erstellen von ER-Diagrammen
Es gibt eine Reihe von ERD-Tools, die Sie verwenden können, darunter:
Tools zur Steigerung der Produktivität: Tabellenkalkulationen, Präsentationssoftware und Dokumente eignen sich hervorragend, wenn Sie auf einfache Weise Formen zeichnen und Text hinzufügen möchten. Sie lassen sich leicht gemeinsam nutzen und sind leicht zugänglich. Allerdings sind sie in ihren Features und ihrer Flexibilität eingeschränkt.
Design-Tools: Photoshop, Figma oder Canva sind äußerst flexibel und bieten Ihnen nahezu unbegrenzte Kontrolle über Ihr Design. Andererseits können sie für Teams, die nicht im Designbereich tätig sind, schwierig zu bedienen sein.
Diagramming tools: Draw. io, Microsoft Visio oder Lucidchart eignen sich perfekt zum Zeichnen von ERDs. Sie sind vollgepackt mit Features, die verschiedene Formen, Notationen usw. unterstützen. Allerdings können sie isoliert existieren und nicht mit Projekten und Aufgaben verbunden werden.
Anpassbare Whiteboards: Umfassende Projektmanagement-Tools mit Whiteboards wie ClickUp ermöglichen es Ihnen, gemeinsam Diagramme zu zeichnen und diese mühelos mit Ihrer täglichen Arbeit zu verknüpfen.
So können Sie ClickUp zum Zeichnen und Verwenden Ihrer ERDs nutzen.
2. Bringen Sie die Elemente zusammen
Nachdem Sie sich für ein Tool entschieden haben, bringen Sie alle Elemente Ihres ERD zusammen. Definieren Sie in dieser Phase auch den Zweck Ihres ERD. Skizzieren Sie, warum und für wen Sie das Diagramm erstellen.
Zeichnen Sie dann Formen für Entitäten und deren Attribute. Verbinden Sie diese mit Linien und anderen Notationen. Auf ClickUp Whiteboards können Sie Formen einfügen, Haftnotizen hinzufügen, Bilder einfügen und Text schreiben! Wenn Ihnen das noch nicht reicht, können Sie auch benutzerdefinierte Formen von Hand auf Ihr Whiteboard zeichnen.
3. Verwenden Sie eine Vorlage
Wenn Ihnen das Hinzufügen aller Elemente einzeln zu mühsam ist, machen Sie sich keine Sorgen. Wählen Sie aus den vielen kostenlosen, anpassbaren ERD-Vorlagen, die ClickUp zu bieten hat.
Probieren Sie die Vorlage für Entity-Relationship-Diagramme von ClickUp aus, um eine Struktur für Ihre relationale Datenbank zu erstellen. Visualisieren Sie komplexe Datenstrukturen durch einfaches Ziehen, Ablegen und Bearbeiten von Elementen – ganz ohne Code.
Passen Sie Formen, Verbindungen, Schriftarten, Farben und alles andere an, was Sie benötigen, um dieses ERD zu Ihrem eigenen zu machen. Geben Sie es sicher für Feedback und Kommentare an wichtige Stakeholder frei. Halten Sie es auf dem neuesten Stand, wenn sich Ihre Entitätsbeziehungen weiterentwickeln.
4. Integrieren Sie alle relevanten Daten
Sobald Sie das Diagramm fertiggestellt haben, stellen Sie sicher, dass Sie alle relevanten Daten darin integrieren. Wenn Sie beispielsweise Dokumentationen zu den Entitäten in ClickUp Docs oder einer Excel-Datenbank haben, verknüpfen Sie diese. Wenn das ERD für bestimmte Aufgaben relevant ist, verknüpfen Sie diese ebenfalls.
Sie können auch Chats in Ihr Whiteboard integrieren, um asynchrone Unterhaltungen und kontextbezogene Zusammenarbeit zu ermöglichen.
Sobald Sie ein hervorragendes ERD erstellt haben, ist es an der Zeit, es zu verwenden. Sollen wir?
Verwendung und Anwendungsbereiche von ER-Diagrammen
Wie Peter Chen vorschlägt, können Sie mit einem ER-Diagramm jede Beziehung abbilden – sogar eine häusliche. Einige der häufigsten Anwendungen des Entity-Relationship-Diagramms finden sich jedoch in der Softwareentwicklung.
Datenbankdesign
Für Softwareteams sind ERDs wichtige Datenbank-Design-Tools zur Modellierung relationaler Datenbanken, die die Geschäftslogik visualisieren. Sie fügen alle Entitäten und Beziehungen hinzu, um eine ganzheitliche Ansicht der Datenbank zu erstellen.
Prozessgestaltung
Mehrere organisatorische Workflows verwenden ERDs als grundlegendes Framework. Es hilft dabei, jeden Schritt in einem geschäftlichen oder technologischen Prozess auf einer Karte darzustellen und Abhängigkeiten, Verbindungen, Grenzen und Wege zu markieren.
Qualitätskontrolle
Entity Relationship Diagrams beschleunigen die Fehlerbehebung, indem sie eine klare und umfassende Ansicht der gesamten Landschaft bieten. So lassen sich Fehler leichter bis zu ihrer Ursache zurückverfolgen.
Dokumentation
ERDs sind auch eine Möglichkeit, das Systemdesign zu archivieren. Sie sind ein visuelles, zugängliches und anpassungsfähiges Formular, in dem große Mengen an Informationen gespeichert, referenziert, verwendet und aktualisiert werden können.
Trotz ihrer vielen Vorteile sind ERDs nicht für jeden Bedarf perfekt geeignet.
Limits und Herausforderungen von ER-Diagrammen
Entity-Relationship-Diagramme sind spezifische Visualisierungen, die für einen engen Zweck entwickelt wurden. Das bedeutet, dass sie auch ihre Grenzen haben.
Beschränkt auf relationale Daten: Da der Zweck eines ER-Diagramms darin besteht, Beziehungen darzustellen, ist es nutzlos, wenn die Daten keine relationale Struktur haben.
Auf strukturierte Daten beschränkt: Das ER-Diagramm eignet sich für relationale Datenbanken, nicht jedoch für unstrukturierte oder halbstrukturierte Daten.
Komplexe Symbole: Zwischen Crow's Feet, Bachman und IDEF1X gibt es verschiedene Notationsformate, die verwirrend sein können, wenn nicht alle denselben Stil verwenden.
Fehlende Kardinalitäten: Die Linien können den Eindruck erwecken, dass es sich um Eins-zu-Eins-Beziehungen handelt, was selten der Fall ist.
Bei richtiger Anwendung lassen sich diese Herausforderungen leicht bewältigen.
Tipps und Ressourcen für die Erstellung von ER-Diagrammen
Bevor wir uns verabschieden, finden Sie hier einige Best Practices, die Sie beim Erstellen und Verwenden Ihrer ERDs anwenden können.
Wählen Sie zunächst Ihr Niveau aus
Bevor Sie Ihr Diagramm zeichnen, entscheiden Sie, ob es auf konzeptioneller, logischer oder physischer Ebene erstellt werden soll. Dies erspart Ihnen viel Mühe bei der Entscheidung über den Detaillierungsgrad der Informationen.
Befolgen Sie eine Namenskonvention
Stellen Sie sicher, dass die Namen von Entitäten und Attributen konsistent sind. Verwenden Sie beispielsweise nur Singularformen wie Kunde, Lieferant, Logistikpartner und Zusteller. Verwenden Sie für jede Wiederholung dieselbe Schreibweise.
Bringen Sie Farbe ins Spiel
Scheuen Sie sich nicht vor Farbcodierungen. Sie können beispielsweise ungenutzte Tabellen rot und abgeleitete Attribute lila markieren, um die Lesbarkeit zu verbessern.
Notizen hinzufügen
Sie müssen nicht alles im Diagramm festhalten. Verwenden Sie für Erläuterungen ClickUp-Dokumente und schreiben Sie Ihre Notizen auf. Verknüpfen Sie dieses Dokument mit Ihrem Diagramm, damit alle darauf zugreifen können. Das Erstellen eines Dokuments mit Ihren Notizen kann eine gute Möglichkeit sein, Verwirrung zu vermeiden.
Versionskontrolle einrichten
Es ist zwar gut, Ihr ERD auf dem neuesten Stand zu halten, aber es ist auch notwendig, dass Sie die alten Versionen griffbereit haben. Aktivieren Sie die Versionskontrolle oder bewahren Sie Kopien früherer Versionen auf.
Angenehmes visuelles Projektmanagement mit ClickUp
Ein Geschäft ist mehr als die Summe seiner Teile. In Wirklichkeit ist der Wettbewerbsvorteil eines Unternehmens die Beziehung zwischen seinen Teilen, seien es Menschen, Technologien, Systeme oder Daten.
Ein gutes Entity-Relationship-Diagramm bildet diese Verbindungen ab und bietet eine klare Übersicht. Sie können es verwenden, um Verbindungen hinzuzufügen, Engpässe zu beseitigen, Ursachen zu verfolgen oder den Wert zu steigern.
ClickUp unterstützt Sie dabei und bietet Ihnen noch vieles mehr. Erstellen Sie mit ClickUp Whiteboards unbegrenzt viele ERDs. Wandeln Sie Elemente in Aufgaben um, um sofort Maßnahmen zu ergreifen. Weisen Sie Benutzer zu, holen Sie Feedback ein, fügen Sie Anmerkungen und Kommentare hinzu und verbessern Sie Ihre ERDs. Testen Sie ClickUp noch heute kostenlos.