CƠ SỞ DỮ LIỆU...Tại sao phải có mô hình quan niệm Chương 1b - Database - Mô hình ER 3 Ngôn ngữ nghiệp vụ Ngôn ngữ cơ sở dữ liệu - SQL Chuyển

CƠ SỞ DỮ LIỆU( Databases )

Chương 1: Tổng quan về CSDL

Mô hình thực thể liên kết (ER)

Mục tiêu bài giảngPhát triển hệ thống và mô hình quan niệm dữ liệu

Các khái niệm của mô hình thực thể-liên kết

– Lớp thực thể

– Thuộc tính

– Lớp quan hệ

– Các ràng buộc cấu trúc

Các ví dụ mở rộng

Các vấn đề của mô hình thực thể - liên kết

Mô hình thực thể liên kết mở rộng

– Tổng quát hóa / chuyên biệt hóa

– Thừa kế thuộc tính

– Các ràng buộc và chuyên biệt hóa / tổng quát hóa

Chương 1b - Database - Mô hình ER 2

Tại sao phải có mô hình quan niệm


Ngôn ngữ

nghiệp vụ

Ngôn ngữ cơ

sở dữ liệu -

SQL

Chuyển đổi

Trực tiếp ?

Người phân tích nghiệp vụ Lập trình viên

Độc lập hệ

quản trị; Độc

lập mô hình DL

Các kỹ thuật phát triển hệ thống

Có nhiều kỹ thuật khác nhau để phát triển hệ thống

Các ký thuật được chia thành 3 loại:

– Mô hình hóa chức năng

– Mô hình thông tin

– Tham chiếu chéo


Mô hình quan niệm (logic) và Vật lý

Thông tin và xử lý được mô hình hóa tách biệt sau

đó sẽ kiểm tra chéo

Kết quả phát triển là CSDL lưu trữ dữ liệu và các ứng

dụng truy xuất chúng


Bussiness requirements

Operational System

Information Function

ApplicationDatabase

Cross checking

Cross checking

Mô hình quan niệm, logic, vật lýMô hình quan niệm:

– Các mô hình hình thức, trừu tượng của thông tin và

các yêu cầu xử lý

Mô hình logic

– Chuyển các mô hình quan niệm sang dạng đặc tả phù

hợp với môi trường xử lý

Mô hình vật lý

– Sử dụng ngôn ngữ truy vấn (SQL) để tạo các đối tượng

vật lý


Mô hình quan niệm, logic, vật lý


Data modeling

Database design

Database build

Bussiness requirements

Function modeling

Application design

Application build

Operational System

Information Function

ApplicationDatabase

Cross checking

Cross checking

Analysis

Design

Build

Conceptual

Modeling

Logical

Modeling

Physical

implementing

Mô hình hóa dữ liệu (Data modeling)

Cố gắng tạo ra một biểu diễn của thế giới thực

– Bỏ qua một số ít sự phức tạp của thế giới thực

– Sự đơn giản dựa vào một tập nhỏ các ký hiệu

Cố gắng rút gọn tổ chức dữ liệu thành sự mô tả của các thực thể và các mối liên hệ giữa chúng

– Sự mô tả của các yêu cầu thông tin mà máy tính có thể sử dụng

Tiến trình mô hình hóa độc lập với nền tảng phát triển (phần mềm)

Mô hình được sử dụng để trao đổi giữa người thiết kế CSDL và người sử dụng CSLD đó


Quá trình thiết kế CSDL


Ý tưởng thiết kế E/RLược đồ

quan hệ

HQT CSDL

quan hệ

Quá trình thiết kế CSDL (tt)Thu thập và phân tích yêu cầu

– Các yêu cầu về CSDL

– Các yêu cầu về chức năng (thao tác trên CSDL)

Thiết kế quan niệm và phân tích chức năng

– Tạo một sơ đồ quan niệm (cấp cao), ví dụ: ERD

– Đặc tả giao tác cấp cao tương ứng với các thao tác

trên CSDL

Thiết kế logic

– Ánh xạ lược đồ quan niệm thành lược đồ logic: vd: mô

hình quan hệ

Thiết kết chương trình ứng dụng và

Cài đặt các giao tác


Song song với

TK logic

Quá trình thiết kế CSDL (tt)


Phụ thuộc

HQT cụ thể

Độc lập HQT

Thế giới

thực

Phân tích yêu cầu

TK quan niệm

Thiết kế mức logic

Thiết kế mức vật lý

Các yêu cầu về dữ liệu

Lược đồ quan niệm

Lược đồ logic

Lược đồ trong Chương trình ứng dụng

Thiết kế

chương trình ứng dụng

Phân tích chức năng

Các yêu cầu về chức năng

Các đặc tả chức năng

Các hướng tiếp cận CSDLTiếp cận từ trên xuống – Top Down

– Xác định các thực thể dữ liệu

– Xác định các thuộc tính thực thể

– Xác định các mối liên hệ giữa các thực thể

Tiếp cận từ dưới lên – Buttom Up

– Tập hợp các yếu tố dữ liệu từ thực tế

– Gom thành các thực thể

– Xác định mối quan hệ giữa các thực thể


Tính trừu

tượng cao -

khó

Xuất phát từ

thực tế - dễ

Thực thể - Tập thực thểMột thực thể (entity) là một đối tượng của thế giới

thực, có thể trừu tượng hoặc cụ thể và tồn tại độc lập

Tập hợp các thực thể giống nhau tạo thành 1 tập

thực thể (entity set)


Mô hình ER Mô hình OOP

Thực thể (Entity) Đối tượng (Object)

Tập thực thể (Entity set) Lớp đối tượng (Class of Object)

Thành phần:

- Thuộc tính/Dữ liệu (attributes)

Thành phần:

- Thuộc tính (Attribute)

- Thao tác trên dữ liệu (method)

Thực thể - Tập thực thể (VD)Ví dụ “Quản lý đề án công ty”

– Một nhân viên là một thực thể

– Tập hợp các nhân viên là tập thực thể

– Một đề án là một thực thể

– Tập hợp các đề án là tập thực thể

– Một phòng ban là một thực thể

– Tập hợp các phòng ban là tập thực thể


NHÂN VIÊN

Toàn

Tuấn

Nhung

Oanh

Hoài

Thuộc tính

Là những đặc tính riêng biệt của tập thực thể

Là tính chất của thực thể cần được quản lý

Chỉ quan tâm tới những tính chất có liên quan tới ứng dụng

Ví dụ tập thực thể NHANVIEN có các thuộc tính

– Họ tên

– Ngày sinh

– Trình độ

– Địa chỉ

– …

Nên có 1 mô tả gắn gọn của thuộc tính


Các loại thuộc tínhThuộc tính đơn

– không thể tách nhỏ ra được

Thuộc tính kết hợp

– Có thể tách thành nhiều thuộc tính nhỏ hơn

Thuộc tính đơn trị

– Có giá trị duy nhất cho một thực thể (vd: số CMND)

Thuộc tính đa trị

– Có thể nhiều giá trị khác nhau ở cùng 1 thực thể (vd:

số đt)

Thuộc tính suy diễn

– Giá trị của nó được suy ra từ thuộc tính khác (vd: Năm

sinh tuổi)


Mối quan hệ

Quan hệ: Là sự liên kết giữa 2 hay nhiều tập thực thể

Ví dụ giữa tập thực thể NHANVIEN và PHONGBAN

có các liên kết

– Một nhân viên thuộc một phòng ban nào đó

– Một phòng ban có một nhân viên làm trưởng phòng

Tập các quan hệ: là tập hợp các mối quan hệ giống

nhau


Lam_viec

La_truong_phong

NHANVIEN PHONGBAN

Lược đồ ER

Là đồ thị biểu diễn các tập thực thể, thuộc tính và mối

quan hệ giữa chúng

– Đỉnh

– Cung là đường nối giữa

• Tập thực thể và thuộc tính

• Mối quan hệ và tập thực thể


Tên tập thực thể Tập thực thể

Tên thuộc tính Thuộc tính

Tên quan hệ Quan hệ

Ví dụ lược đồ ER


Lam_viec

La_truong_phong

Phan_cong

DCHI

NHANVIENTENNV

NGSINH

PHAI

LUONG

HONV

PHONGBAN

TENPHG

Phu_trach

DEAN

TENDA

DDIEM_DA

Thể hiện của lược đồ ERMột CSDL được mô tả bằng lược đồ ER sẽ chứa

đựng những dữ liệu cụ thể gọi là thể hiện CSDL

– Mỗi tập thực thể một tập hữu hạn các thực thể

• Giả sử tập thực thể NHANVIEN có các thực thể NV1, NV2, NV3….NVn

– Mỗi thực thể sẽ có 1 giá trị cụ thể tại mỗi thuộc tính

• NV1 có TENNV=“Tùng”, NGSINH=“10/3/1987”,…

• NV2 có TENNV=“Yến”, NGSINH=“30/12/1980”,…

Chú ý:

– Không lưu trữ lược đồ ER trong CSDL (đây là khái niệm trừu tượng)

– Lược đồ ER chỉ giúp thiết kế CSDL trước khi chuyển các quan hệ xuống mức vật lý


Ràng buộc trên kiểu liên kết

Thể hiện CSDL còn chứa các mối quan hệ cụ thể

– Cho mối quan hệ R kết nối n tập thực thể E1, E2, …, En

– Thể hiện của R là tập hữu hạn các danh sách (e1, e2, …,

en)

– Trong đó ei là các giá trị được chọn từ các tập thực thể

Ei

Xét mối quan hệ


NHANVIEN PHONGBAN

Tung

Hang

Nghien cuu

Dieu hanh

Vinh Quan ly

(Tung, Nghien cuu)

(Hang, Dieu hanh)

(Vinh, Quan ly)

Lam_viecNHANVIEN PHONGBAN

Ràng buộc trên kiểu liên kết (tt)


Ràng buộc trên kiểu liên kết(tt) Xét mối quan hệ nhị phân R (binary relationship) giữa 2 tập thực

thể A và B, ràng buộc liên kết bao gồm

– Một-Nhiều

– Một-Một

– Nhiều-Một

– Nhiều-Nhiều


A BQuan_hệ11

A BQuan_hệmn

A BQuan_hện1

A BQuan_hệ1n

Ràng buộc trên kiểu liên kết(tt)

(min, max) chỉ định mỗi thực thể e E tham gia ít

nhất và nhiều nhất vào thể hiện của R

• (0,1) – không hoặc 1

• (1,1) – duy nhất 1

• (0,n) – không hoặc nhiều

• (1,n) – một hoặc nhiều


E FQuan_hệ(min, max) (min, max)


Ví dụ

– Một phòng ban có nhiều nhân viên

– Một nhân viên chỉ thuộc 1 phòng ban

– Một nhân viên có thể được phân công vào nhiều đề án hoặc

không được phân công vào đề án nào

– Một nhân viên có thể là trưởng phòng của 1 phòng ban nào đó


NV PBLam_viec(1,n)

NV PBLam_viec(1,1)

NV DAPhan_cong(0,n)

NV PBLa_truong_phong(0,1)


Một loại thực thể có thể tham gia nhiều lần vào một

quan hệ với nhiều vai trò khác nhau

Còn gọi là Mối quan hệ phản xạ hoặc Mối quan hệ đệ

quy


NHANVIEN Quan_ly

Duoc quan ly boi(0,1)

(0,n)

La nguoi quan ly

CITIZEN Married

(0,1)

(1, 1)

Bài tập ví dụ:Xác định mối quan hệ và ràng buộc bản số cho các

tập thực thể sau:


SINH VIÊN LỚP C.NGÀNH

GIẢNG VIÊN

MÔN HỌC

THẺ SV

Thuộc(1, 1) (2 , n)

Là lớp trưởng

(0, 1) (1, 1)

Thuộc tính trên mối quan hệ

Thuộc tính trên mối quan hệ mô tả tính chất cho mối

quan hệ đó

Thuộc tính này không thể gắn liền với những thực thể

tham gia vào mối quan hệ


NHANVIEN DUANLam_viec(0,n) (1, n)

THGIAN

Thuộc tính khóa

Còn được gọi là thuộc tính định danh của tập thực thể

Dùng để phân biệt giữa các thực thể khác nhau trong tậpthực thể

Khóa K của tập thực thể E là một hay nhiều thuộc tính saocho

– Lấy ra 2 thực thể bất kỳ e1, và e2 trong E

– Thì e1 và e2 không thể có các giá trị giống nhau tại các thuộc tính trong K

Chú ý

– Mỗi tập thực thể phải có 1 khóa

– Một khóa có thể có 1 hay nhiều thuộc tính

– Có thể có nhiều khóa trong 1 tập thực thể, ta sẽ chọn ra 1 khóa làm khóa chính cho tập thực thể đó

– Thuộc tính khóa có thể đã có thực HOẶC chưa tồn tại


Ví dụ thuộc tính khóa


Lam_viec

La_truong_phong

Phan_cong

NHANVIENTENNV

NGSINH DCHI

GT

LUONG

HONV

PHONGBAN

TENPB

Phu_trach

DUAN

TENDA

DDIEM_DA

MANV

MAPHG

MADA

Tập thực thể yếu

Là thực thể mà có khóa được từ những thuộc tính

của tập thực thể khác

Thực thể yếu (weak entity set) phải tham gia vào mối

quan hệ mà trong đó có một tập thực thể chính (kiểu

thực thể chủ)

Mô tả kiểu thực thể yếu bằng hình chữ nhật nét đôi


cóNHANVIEN CON1 n

Tập thực thể yếu (tt)

Ví dụ 1


NHANVIENTENNV

NS DCHI

GT

LUONG

HONV

MANV

THANNHANTENTN

GT

NS

QUANHECo_than_nhan

(1,1)

(1,n)

Tập thực thể yếu (tt)

Ví dụ 2


HD_CT

HOA_DONTONGTIEN

NGAYHD

MAHD

HANG_HOA

MAHH

DGIA

TENHH

(1,1)

(1,n)

HH_CT

(1,1)

(1,n)

CHI_TIETSL_HH

SOTIEN

Các bước thiết kế

(1) Xác định tập thực thể

(2) Xác định mối liên kết giữa các tập thực thể

(3) Xác định thuộc tính và gắn thuộc tính cho tập thực

thể và mối quan hệ

(4) Quyết định miền giá trị cho thuộc tính

(5) Quyết định thuộc tính khóa

(6) Quyết định (min, max) cho mối quan hệ


Qui tắc vẽ ER

Chính xác

Tránh trùng lặp

Dễ hiểu

Chọn đúng mối quan hệ

Chọn đúng kiểu thuộc tính


Các ký hiệu chuẩn trong lược đồ ER


Tập thực thể Tập thực thể yếuTên

quan hệ

Tên thuộc tính Tên thuộc tính

Khóa

Tên thuộc tính

dẫn xuất

Tên thuộc tính

đa trịTên thuộc tính

kết hợp

Tên thuộc

tính

Tên thuộc

tính

Tên thuộc

tính

Ví dụ ‘Quản lý đề án công ty’

CSDL đề án công ty theo dõi các thông tin liên quanđến nhân viên, phòng ban và đề án

– Cty có nhiều đơn vị, mỗi đơn vị có tên duy nhất, mã đơn vị duy nhất, một trưởng phòng và ngày nhận chức. Mỗi đơn vị có thể ở nhiều địa điểm khác nhau.

– Dự án có tên duy nhất, mã duy nhất, do 1 một phòng ban chủ trì và được triển khai ở 1 địa điểm.

– Nhân viên có mã số, tên, địa chỉ, ngày sinh, giới tính và lương. Mỗi nhân viên làm việc ở 1 phòng ban, tham gia vào các đề án với số giờ làm việc khác nhau. Mỗi nhân viên đều có một người quản lý trực tiếp.

– Một nhân viên có thể có những người con được hưởng bảo hiểm theo nhân viên. Mỗi người con của nhân viên có tên, giới tính, ngày sinh.


Bài làm tại nhà Công cụ:

– Online:

• http://cacoo.com

• http://mockflow.com

• http://concept.ly

– Offline:

• Rational Rose

• Microsoft Office

– Thủ công

• Bút + thước + máy chụp hình

Đặt tên file bài làm:

– BTxx-MaSV.JPG/PNG/GIF/BMP/DOC/PDF

– Trong nội dung file góc trên bên trái ghi rõ Họ tên và Mã SV


http://cacoo.com/

http://mockflow.com/

http://concept.ly/

Bài tập (tt)1. Hãy vẽ sơ sơ đồ ER cho ứng dụng CSDL sau:

– Một Công ty BĐS có một số văn phòng tại nhiều địa điểm. Mỗi văn phòng có mã số văn phòng và địa điểm

– Mỗi văn phòng có 1 số nhân viên. Mỗi nhân viên có mã số nhân viên và tên. Với mỗi văn phòng có một nhân viên làm trưởng văn phòng. Một nhân viên có một hay nhiều thân nhân (vợ/con). Thông tin về nhân thân gồm tên, ngày sinh và mối liên hệ với nhân viên

– Công ty có danh sách các BĐS cần bán. Thông tin về BĐS làm mã số BĐS và địa chỉ. Mỗi BĐS được rao bán tại 1 và chỉ một văn phòng. Mỗi văn phòng có nhiều BĐS rao bán và có thể không có BĐS nào rao bán

– Mỗi BĐS có một chủ nhân. Chủ nhân được xác định bởi mã số chủ nhân. Một chủ nhân có thể có nhiều BĐS. Thông tin về chủ nhân còn có tên, địa chỉ và số điện thoại


Bài tập2. Hãy vẽ sơ sơ đồ ER cho ứng dụng CSDL sau:

– Một mùa hòa nhạc có tổ chức nhiều buổi hòa nhạc.

Một buổi hòa nhạc thường rơi vào một mùa hòa nhạc

nào đó. Thuộc tính xác định của mùa hòa nhạc là

ngày khai mạc – gồm 3 thành phần là ngày, tháng,

năm.

– Một buổi hòa nhạc thường biểu diễn một hay nhiều

bản nhạc hòa tấu. Một bản nhạc hòa tấu được trình

diễn tại một hay nhiều buổi hòa nhạc, hoặc không

được trình diễn tại buổi hòa nhạc nào. Thuộc tính của

buổi hòa nhạc gồm mã số buổi hòa nhạc,ngày diễn ra

buổi hòa nhạc. Do buổi hòa nhạc có thể lặp lại nhiêu

hơn 1 lần nên một buổi hòa nhạc có thể có nhiều hơn

1 ngày diễn ra buổi hòa nhạc.


Bài tập (tt)2. Hãy vẽ sơ sơ đồ ER (tiếp theo)

– Mỗi buổi hòa nhạc có thể trình diễn nhiều bản nhạc hòatấu. Mỗi bản nhạc hòa tấu có các thông tin: tên bản nhạc,tên giả. Mỗi bản nhạc hòa tấu có thể gồm nhiều hơn mộtchương khúc. Thuộc tính của một chương khúc gồm mãsố chương khúc và tên chương khúc.

– Mỗi buổi hòa nhạc cần có một nhạc trưởng. Một nhạctrưởng có thể điều khiển cho nhiều buổi hòa nhạc hoặckhông điều khiển buổi hòa nhạc nào cả. Thuộc tính củanhạc trưởng gồm mã số nhạc trưởng và ten nhạc trưởng.

– Một bản nhạc hòa tấu cần một hay nhiều nhạc công độctấu hoặc chẳng cần nhạc công độc tấu nào cả. Thuộc tínhvề nhạc công độc tấu gồm: mã số nhạc công và tên nhạccông. Một nhạc công độc tấu có thể chơi cho nhiều bảnnhạc trong một buổi hòa tấu, hoặc có thể không chơi bảnnhạc nào cả. CSDL ghi lại ngày cuối cùng mà một nhạccông độc tấu trình diễn bản nhạc đó.


Bài tập (tt)3. Vẽ sơ đồ ER cho ứng dụng CSDL nghiệp vụ

– Quản lý đồ ăn/uống của quán Coffee PHỐ XANH –

Đường 449 Lê Văn Việt Quận 9 Tp. Hồ chí minh

– Lưu ý:

• Phải có giải thích cụ thể cho các ký hiệu trong sơ đồ

(VD: loại TU = Loại thức uống….v.v)


DeadlineBài 1

Bài 2

Bài 3


Documents

CƠ SỞ DỮ LIỆU...Tại sao phải có mô hình quan niệm Chương 1b - Database - Mô hình ER 3 Ngôn ngữ nghiệp vụ Ngôn ngữ cơ sở dữ liệu - SQL Chuyển