Az ER modellezés 3. fejezetben tárgyalt fogalmai számos — főleg üzleti és ipari adatfeldolgozó alkalmazásokat magában foglaló — tradicionális adatbázis alkalmazás számára készített adatbázisséma reprezentálásához elegendőek. Az 1970-es évek végétől kezdve azonban az adatbázis alkalmazások tervezői megpróbáltak pontosabb adatbázissémákat tervezni, amelyek precízebben fejezik ki az adatok tulajdonságait és a megszorításokat. Ez különösen fontos volt az adatbázis technológia olyan újabb alkalmazásai számára, mint például az adatbázisokat használó számítógéppel segített tervezés és gyártás (CAD/CAM)[16], a telekommunikáció, az összetett szoftverrendszerek, valamint a térinformatikai rendszerek (GIS), sok más egyéb alkalmazás mellett. Az ilyen típusú adatbázisok sokkal összetettebb követelményekkel bírnak, mint a tradicionálisabb alkalmazások. Ez további szemantikus adatmodellezési fogalmak kialakulásához vezetett, amelyeket beolvasztottak az olyan koncepcionális adatmodellekbe, mint például az ER modell. A szakirodalomban különféle szemantikus adatmodelleket ajánlanak. Ezen fogalmak közül többet a számítástudomány kapcsolódó területein is hasznosítanak, mint például az ismeretreprezentációt a mesterséges intelligencia, vagy az objektum alapú modellezést a szoftverfejlesztés területén.
Ebben a fejezetben olyan lehetőségeket mutatunk be, amelyeket a szemantikus adatmodellekhez javasoltak, és megmutatjuk, hogyan lehet az ER modellt kiterjeszteni úgy, hogy magában foglalja ezeket a fogalmakat, és így megkapjuk a kibővített ER (EER) modellt.[17] A 4.1. alfejezetben azzal kezdünk, hogy bevezetjük az osztály/alosztály kapcsolat és a típusöröklődés fogalmakat az ER modellbe. Ezután a 4.2. alfejezetben hozzávesszük ezekhez a specializáció és a generalizáció fogalmakat. A 4.3. alfejezet a specializációra/generalizációra megadható megszorítások különböző típusait tárgyalja, a 4.4. alfejezet pedig bemutatja, hogyan lehet modellezni az unió konstrukciót a kategória fogalmának bevezetésével az EER modellbe. A 4.5. alfejezet az EGYETEM adatbázissémát mutatja be az EER modellben, és összefoglalja az EER modellbeli fogalmakat formális definíciók segítségével.
A 4.6. alfejezet összefoglalja a fejezetet.
Ha az olvasó a koncepcionális modellezést részletesebben szeretné megismerni, akkor a 4. fejezetet a 3. folytatásaként célszerű áttekinteni. Ha azonban az ER modellezést csak alapszinten szeretné megismerni, akkor ez a fejezet kihagyható. Egy másik lehetőség, hogy az olvasó ennek a fejezetnek csak az utolsó alfejezeteit ugorja át (a 4.4. alfejezettől a 4.6. alfejezetig).
Az EER modell az ER modell összes modellezési eszközét tartalmazza, ezeket a 3. fejezetben mutattuk be. Ezeken felül tartalmazza még az alosztály és szuperosztály fogalmakat, valamint a specializáció és generalizáció kapcsolódó fogalmakat is (lásd a 4.2. és 4.3. alfejezeteket). Egy további EER-beli eszköz a kategória vagy unió típus (lásd a 4.4. alfejezetet), amelyet objektumok egy olyan kollekciójának a reprezentációjára használunk, amely különböző egyedtípusok objektumainak az uniója. Ezekhez a fogalmakhoz kötődik az attribútum- és kapcsolatöröklődés fontos mechanizmusa. Sajnos ezekhez a fogalmakhoz nem létezik szabványos terminológia, ezért mi a legelterjedtebb terminológiát fogjuk használni. Az alternatív elnevezéseket lábjegyzetekben adjuk meg. Egy grafikus jelölésrendszert is megadunk az EER sémákon felbukkanó sémaelemek megjelenítésére. Az eredményül kapott sémadiagramot kibővített ER vagy EER diagramnak nevezzük.
Az első EER modellbeli fogalom, amelyet tárgyalunk, az egyedtípus alosztályának fogalma. Ahogyan a 3. fejezetben tárgyaltuk, az egyedtípust használjuk mind az egyed típusának, mind az adott típus (adatbázisban létező) egyedei kollekciójának vagy egyedhalmazának reprezentálására. A DOLGOZÓ egyedtípus például leírja az egyes dolgozó egyedek típusát (azaz az attribútumait és a kapcsolatait), de egyúttal a VÁLLALAT adatbázisban található DOLGOZÓ egyedek aktuális halmazára is utal. Sok esetben egy egyedtípus egyedeinek számos jelentéssel bíró alcsoportja létezik, amelyeket explicit módon kell reprezentálni az adatbázis alkalmazásban játszott fontos szerepük miatt. Azokat az egyedeket például, amelyek tagjai a DOLGOZÓ egyedtípusnak, tovább csoportosíthatjuk a TITKÁR(NŐ), a MÉRNÖK, a VEZETŐ, a TECHNIKUS, a FIX_FIZETÉSŰ_DOLGOZÓ, az ÓRABÉRES_DOLGOZÓ stb. csoportokba. Az egyes felsorolt csoportokhoz tartozó egyedhalmazok a DOLGOZÓ egyedtípushoz tartozó egyedek részhalmazai, ami azt jelenti, hogy minden egyed, amely tagja ezen alcsoportok egyikének, az egyben dolgozó is. Ezeknek az alcsoportoknak mindegyikét a DOLGOZÓ egyedtípus alosztályának nevezzük, a DOLGOZÓ egyedtípus pedig ezen alosztályok mindegyikének a szuperosztálya . A 4.1. ábra mutatja, hogyan lehet ezeket a fogalmakat grafikusan ábrázolni az EER diagramokon. (A 4.1. ábrán karikába írt betű jelentését a 4.2. alfejezetben fogjuk elmagyarázni.)
Egy szuperosztály és az alosztályainak egyike közötti kapcsolatot szuperosztály/alosztály vagy egyszerűen osztály/alosztály kapcsolatnak[18] nevezzük. Az előző példánkban a DOLGOZÓ/VEZETŐ és a DOLGOZÓ/TECHNIKUS két osztály/alosztály kapcsolat. Fontos megjegyezni, hogy az alosztály egy egyede ugyanazt a valós világbeli egyedet reprezentálja, mint a szuperosztály valamely tagja; a 'Nagy Julianna' TITKÁR(NŐ) egyed a 'Nagy Julianna' DOLGOZÓ egyed is egyben. Az alosztály tagja tehát ugyanaz, mint a szuperosztálybeli egyed, de egy eltérő, speciális szerepkörben. Amikor azonban egy szuperosztály/alosztály kapcsolatot implementálunk az adatbázisrendszerben, az alosztály egy egyedét különálló adatbázis objektumként reprezentálhatjuk; például egy különálló rekordként, amely a szuperosztálybeli egyedéhez egy kulcs attribútumon keresztül kapcsolódik. A 7.2 alfejezetben különböző lehetőségeket mutatunk a szuperosztály/alosztály kapcsolatok reprezentálására a relációs adatbázisokban.
4.1. ábra - A DOLGOZÓ három specializációja: {TITKÁR(NŐ), TECHNIKUS, MÉRNÖK}, {VEZETŐ} és {ÓRABÉRES_DOLGOZÓ, FIX_FIZETÉSŰ_DOLGOZÓ}.
Egy egyed nem létezhet az adatbázisban úgy, hogy csupán egy alosztálynak a tagja; a szuperosztálynak is tagja kell, hogy legyen. Egy ilyen egyedet opcionálisan akárhány alosztály tagjaként szerepeltethetünk. Például egy fix fizetésű dolgozó, aki egyúttal mérnök is, a DOLGOZÓ egyedtípus MÉRNÖK és FIX_FIZETÉSŰ_DOLGOZÓ alosztályaihoz is tartozik. Nem szükséges azonban, hogy egy szuperosztály minden egyede valamely alosztálynak is egyede legyen.
Az alosztályokhoz kapcsolódó fontos fogalom a típusöröklődés . Idézzük fel, hogy egy egyed típusa az általa birtokolt attribútumokkal és azokkal a kapcsolattípusokkal van definiálva, amelyekben részt vesz. Mivel az alosztály egy egyede ugyanazt a valós világbeli egyedet reprezentálja, mint a szuperosztály egy egyede, ezért a speciális attribútumain éppúgy rendelkezik értékekkel, mint azokon az attribútumain, amelyekkel a szuperosztály tagjaként rendelkezik. Azt mondjuk, hogy egy egyed, amely egy alosztály tagja, örökli az egyednek mint a szuperosztály tagjának az összes attribútumát. Az egyed örökli az összes olyan kapcsolatot is, amelyben a szuperosztály részt vesz. Vegyük észre, hogy egy alosztály a saját speciális (vagy lokális) attribútumaival és kapcsolataival, valamint a szuperosztályból örökölt attribútumaival és kapcsolataival egy saját jogú egyedtípusnak tekinthető.[19]
[16] A CAD/CAM a számítógéppel segített tervezés és a számítógéppel segített gyártás kifejezések rövidítése.
[17] Az EER modell neve az Enhanced (kibővített) ER vagy az Extended (kiterjesztett) ER elnevezés rövidítéséből származik.
[18] Az osztály/alosztály kapcsolatot gyakran IS-A (vagy IS-AN) kapcsolatnak is nevezzük az alapján, ahogyan a fogalomra utalni szoktunk. Azt mondjuk, hogy a VEZETŐ az egy DOLGOZÓ, a TECHNIKUS az egy DOLGOZÓ stb.
[19] Egyes objektumorientált programozási nyelvekben általános megszorítás, hogy egy egyed (vagy objektum) csak egy típussal rendelkezik. A koncepcionális adatbázis-modellezésben ez általában túl nagy megszorítást jelent.