一個良好的設計對于數據庫系統至關重要，它可以減少數據冗余，確保數據的一致性和完整性，同時使得數據庫易于維護和擴展。

實體關系圖（Entity-Relationship Diagram、ERD）是一種用于數據庫設計的結構圖，它描述了數據庫中的實體以及它們之間的關系。從結構上來說，數據庫的 ERD 主要包括實體、屬性以及關系三個部分。

實體

實體代表了一種對象或者概念。例如，員工、部門和職位都可以被稱為實體。實體包含一個或多個屬性，實體在數據庫中對應的就是關系表。下圖是一個員工實體員工實體（employee）。

屬性

屬性表示實體的某種特性，例如員工擁有姓名、性別、工資等屬性。屬性在數據庫中對應的就是表中的字段，字段擁有一個指定的名稱和數據類型。下圖顯示了員工實體的各種屬性。

其中，員工編號（emp_id）屬性可用來唯一標識每一位員工，被稱為主鍵（Primary Key）。主鍵可以是單個字段，也可以由多個字段組成。

關系

關系用于表示兩個實體之間的聯系，三種常見的關系類型包括一對一、一對多以及多對多的關系。

例如，一夫一妻制是一種典型的一對一的關系。一個員工只能屬于一個部門，一個部門可以擁有多個員工，因此部門和員工之間是一對多的關系。一個學生可以選修多門課程，一門課程可以被多個學生選修，因此學生和課程之間是多對多的關系。

ERD 建模

數據庫的 ERD 模型可以按照業務抽象層次分為三種類型：

• 概念 ERD。概念數據模型用于描述系統中存在的業務對象以及它們之間的聯系，一般由業務分析人員使用。在概念 ERD 中使用長方形表示實體，使用橢圓形表示屬性，使用菱形表示聯系。
• 邏輯 ERD。邏輯數據模型用于對概念數據模型進一步的分解和細化，將其轉換為關系模型（表和字段）。同時，邏輯 ERD 還會引入規范化過程，對關系模式進行優化。
• 物理 ERD。物理數據模型是針對特定數據庫的設計描述。物理 ERD 需要為每個字段指定數據類型、長度、可否為空等屬性，同時為表增加主鍵、外鍵以及索引等。

許多常用的數據庫軟件都提供了 ERD 建模功能，例如 Visual Paradigm Community Edition、MySQL Workbench、Oracle SQL Developer、SQL Server Management Studio 等免費軟件，以及 Toad Data Modeler、PowerDesigner、Navicat Data Modeler 等商業軟件。

我們以 MySQL Workbench 為例簡單介紹如何創建一個用于 MySQL 數據庫的物理 ERD。首先點擊軟件主界面的“File”->“New Model”菜單，然后在打開的模型界面中點擊“Add Diagram”按鈕，新建一個 ERD 模型。

接下來我們在 ERD 模型中通過拖曳加編輯的方式創建 department、job、employee 以及 job_history 4 個表，同時通過連線建立它們之間的關系。其中 department 和 employee 之間是一對多的關系，job 和 employee 之間也是一對多的關系，job_history 則和其他 3 個表之間存在外鍵關聯。

最終，我們創建的 ERD 如下圖所示。

最后，我們可以點擊“File”->“Export”菜單，將 ERD 模型導出為 SQL 腳本或者圖片，也可以點擊“Database”->“Forward Engineer”菜單，連接 MySQL 數據庫來創建物理表和索引。

另外，我們還可以點擊“Database”->“Reverse Engineer”菜單，從已有的 MySQL 數據庫中反向生成物理 ERD 模型。