Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 1 - ThS. Trần Quang Hải Bằng (tt)

Chia sẻ: May Trời Gio Bien | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

82
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ sở dữ liệu - Chương 1: Tổng quan về cơ sở dữ liệu" cung cấp cho người đọc các kiến thức về các mô hình dữ liệu bao gồm: Mô hình quan niệm, logic, vật lý; mô hình hóa dữ liệu; quá trình thiết kế CSDL; các hướng tiếp cận CSDL,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 1 - ThS. Trần Quang Hải Bằng (tt)

CƠ SỞ DỮ LIỆU ( Databases ) Chương 1: Tổng quan về CSDL Mô hình thực thể liên kết (ER) bangtqh@utc2.edu.vn Mục tiêu bài giảng Phát 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 bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 2
Tại sao phải có mô hình quan niệm Chuyển đổi Ngôn ngữ cơ Ngôn ngữ sở dữ liệu - nghiệp vụ Trực tiếp ? SQL Độc lập hệ quản trị; Độc Người phân tích nghiệp vụ lập mô hình DL Lập trình viên bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 3 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 bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 4
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 Information Function Cross checking Cross checking Database Application Operational System bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 5 Mô hình quan niệm, logic, vật lý Mô 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 bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 6
Mô hình quan niệm, logic, vật lý Bussiness requirements Information Function Cross checking Conceptual Data modeling Function modeling Analysis Modeling Logical Database design Application design Design Modeling Physical Cross checking Database build Application build Build implementing Database Application Operational System bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 7 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 bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 8
Quá trình thiết kế CSDL Lược đồ HQT CSDL Ý tưởng thiết kế E/R quan hệ quan hệ bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 9 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 Song song với Cài đặt các giao tác TK logic bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 10
Quá trình thiết kế CSDL (tt) Thế giới thực Phân tích yêu cầu Các yêu cầu về chức năng Các yêu cầu về dữ liệu Phân tích chức năng TK quan niệm Các đặc tả chức năng Lược đồ quan niệm Độc lập HQT Thiết kế mức logic Phụ thuộc Lược đồ logic Thiết kế HQT cụ thể chương trình ứng dụng Thiết kế mức vật lý Lược đồ trong Chương trình ứng dụng bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 11 Các hướng tiếp cận CSDL Tiếp cận từ trên xuống – Top Down Tính trừu – Xác định các thực thể dữ liệu tượng cao - khó – 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 Xuất phát từ thực tế - dễ – Gom thành các thực thể – Xác định mối quan hệ giữa các thực thể bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 12
Thực thể - Tập thực thể Một 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: Thành phần: - Thuộc tính/Dữ liệu (attributes) - Thuộc tính (Attribute) - Thao tác trên dữ liệu (method) bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 13 Thực thể - Tập thực thể (VD) Ví dụ “Quản lý đề án công ty” Hoài – Một nhân viên là một thực thể Oanh – Tập hợp các nhân viên là tập thực thể NHÂN VIÊN – Một đề án là một thực thể – Tập hợp các đề án là tập thực thể Toàn Nhung – Một phòng ban là một thực thể Tuấn – Tập hợp các phòng ban là tập thực thể bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 14
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 bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 15 Các loại thuộc tính Thuộc 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) bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 16
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 NHANVIEN Lam_viec PHONGBAN La_truong_phong Tập các quan hệ: là tập hợp các mối quan hệ giống nhau bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 17 Lược đồ ER Là đồ thị biểu diễn các tập thực thể, thuộc tính và mối quan hệ giữa chúng – Đỉnh Tên tập thực thể Tập thực thể Tên thuộc tính Thuộc tính Tên quan hệ Quan hệ – Cung là đường nối giữa • Tập thực thể và thuộc tính • Mối quan hệ và tập thực thể bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 18
Ví dụ lược đồ ER NGSINH LUONG DCHI TENPHG HONV TENNV NHANVIEN Lam_viec PHONGBAN PHAI La_truong_phong Phu_trach DDIEM_DA Phan_cong DEAN TENDA bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 19 Thể hiện của lược đồ ER Một 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 bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 20
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 Lam_viec PHONGBAN NHANVIEN PHONGBAN (Tung, Nghien cuu) Tung Nghien cuu (Hang, Dieu hanh) Hang Dieu hanh (Vinh, Quan ly) Vinh Quan ly bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 21 Ràng buộc trên kiểu liên kết (tt) bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 22
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 1 n – Một-Nhiều A Quan_hệ B 1 1 – Một-Một A Quan_hệ B – Nhiều-Một n 1 A Quan_hệ B n m – Nhiều-Nhiều A Quan_hệ B bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 23 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 (min, max) (min, max) E Quan_hệ F • (0,1) – không hoặc 1 • (1,1) – duy nhất 1 • (0,n) – không hoặc nhiều • (1,n) – một hoặc nhiều bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 24
Ràng buộc trên kiểu liên kết(tt) Ví dụ – Một phòng ban có nhiều nhân viên (1,n) NV Lam_viec PB – Một nhân viên chỉ thuộc 1 phòng ban (1,1) NV Lam_viec PB – Một nhân viên có thể được phân công vào nhiều đề án hoặc không được phân công vào đề án nào (0,n) NV Phan_cong DA – Một nhân viên có thể là trưởng phòng của 1 phòng ban nào đó (0,1) NV La_truong_phong PB bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 25 Ràng buộc trên kiểu liên kết(tt) 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 La nguoi quan ly NHANVIEN Quan_ly (0,n) CITIZEN Married (1, 1) Duoc quan ly boi (0,1) (0,1) bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 26
Bài tập ví dụ: Xác định mối quan hệ và ràng buộc bản số cho các tập thực thể sau: Thuộc (1, 1) (2 , n) SINH VIÊN LỚP C.NGÀNH (0, 1) (1, 1) Là lớp trưởng GIẢNG VIÊN THẺ SV MÔN HỌC bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 27 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 (0,n) (1, n) NHANVIEN Lam_viec DUAN THGIAN bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 28
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 tập thực thể Khóa K của tập thực thể E là một hay nhiều thuộc tính sao cho – 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 bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 29 Ví dụ thuộc tính khóa MANV NGSINH LUONG DCHI MAPHG TENPB HONV TENNV NHANVIEN Lam_viec PHONGBAN GT La_truong_phong Phu_trach DDIEM_DA Phan_cong DUAN TENDA MADA bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 30
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 1 n NHANVIEN có CON bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 31 Tập thực thể yếu (tt) Ví dụ 1 MANV LUONG NS DCHI HONV (1,n) TENNV NHANVIEN Co_than_nhan QUANHE NS GT (1,1) GT THANNHAN TENTN bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 32
Tập thực thể yếu (tt) Ví dụ 2 MAHD NGAYHD TONGTIEN HOA_DON (1,n) HD_CT (1,1) SL_HH CHI_TIET SOTIEN (1,1) HH_CT (1,n) TENHH HANG_HOA DGIA MAHH bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 33 Các bước thiết kế (1) Xác định tập thực thể (2) Xác định mối quan hệ (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 bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 34
Qui tắc thiết kế Chính xác Tránh trùng lặp Dễ hiểu Chọn đúng mối quan hệ Chọn đúng kiểu thuộc tính bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 35 Các ký hiệu chuẩn trong lược đồ ER Tên Tập thực thể Tập thực thể yếu quan hệ Tên thuộc tính Tên thuộc tính Tên thuộc tính Khóa dẫn xuất Tên thuộc tính Tên thuộc tính đa trị kết hợp Tên thuộc Tên thuộc Tên thuộc tính tính tính bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 36
Ví dụ ‘Quản lý đề án công ty’ CSDL đề án công ty theo dõi các thông tin liên quan đến 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. bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 37 Ví dụ (tt) Họđệm Tên Ngàysinh Ngày bắt đầu Giớitính Lương Địachỉ Họtên Mãsố Tên Địađiểm Quảnlý Mã số NHÂNVIÊN ĐƠNVỊ Làmviệccho Giám sát Có Sốgiờ Kiểm soát Làmviệc trên DỰÁN CON Tên Mãsố Địađiểm Tên Ngàysinh Giớitính bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 38
Ví dụ (tt) Họđệm Tên Ngàysinh Ngày bắt đầu Giớitính Lương Địachỉ Họtên Mãsố Tên Địađiểm Quảnlý (0,1) Mã số NHÂNVIÊN ĐƠNVỊ (1,1) (0,N) (1,N) (0,1) (1,N) (0,N) (0,N) Làmviệccho Giám sát Có Sốgiờ Kiểm soát (1,N) (1,1) Làmviệc (1,1) trên DỰÁN CON Tên Mãsố Địađiểm Tên Ngàysinh Giớitính bangtqh@utc2.edu.vn Chương 1b - Database - Mô hình ER 39 bangtqh@utc2.edu.vn