Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 2

I. Quá trình thiết kế CSDL

Viết chương trình quản lý Điểm của sinh viên khoa CNTT

Thế giới thực

Tập hợp và Phân tích yêu cầu

CHƯƠNG II:

Các yêu cầu về chức năng Các yêu cầu về dữ liệu

Phân tích chức năng

Thiết kế quan niệm

Các đặc tả chức năng Xác định các đối tượng được lưu trữ

MÔ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT

Thiết kế mức logic

Thiết kế chương trình ứng dụng

Chuyển đổi thông tin để lưu trong máy

Thiết kế mức vật lý

Cài đặt vào máy tính

Chương trình ứng dụng

19/2/16 19/2/16

19/2/16

1" 1"

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

II. Mô hình thực thể - liên kết

! Quá trình làm việc để có một CSDL

Thiết kế E/R

Ý tưởng

Lược đồ quan hệ

HQT CSDL quan hệ

"  Là một mô hình mô tả súc tích về các yêu cầu dữ liệu của người dùng. Được dùng để xác định các đối tượng được quản lý của hệ thống

# dùng để thiết kế CSDL ở mức quan niệm

"  Mô hình bao gồm các mô tả chi tiết của:

-  Xác định đối

CSDL

tượng cần quản lý

$  Tập thực thể (Entity Sets) $  Thuộc tính (Attributes) $  Mối quan hệ (Relationship) và các ràng buộc

Chuyển đổi các thông tin cần quản lý để có thể lưu trữ vào máy tính

-  Xác định thông tin cần quản lý của đối tượng

19/2/16

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

1. Thực thể

Ví dụ

! Bài toán: (cid:2)Quản lý đề án công ty(cid:3)

"  Thực thể là một (cid:2)vật(cid:3) (cụ thể hay trừu tượng) trong thế giới thực cần quản lý, có sự tồn tại độc lập và có thể phân biệt với các đối tượng khác

% Một nhân viên là một thực thể

"  Tập hợp các thực thể giống nhau tạo thành 1 tập thực thể

- Kiểu thực thể

% Một đề án là một thực thể

"  Thực thể có thể xác định theo nguyên tắc

$  Thực thể cụ thể: cảm nhận được bằng giác quan

! Tập hợp các nhân viên là kiểu thực thể NHÂN VIÊN

Ví dụ: Ôtô, Sinh viên, Nhân viên, …

% Một phòng ban là một thực thể

$  Thực thể trừu tượng: không cảm nhận được bằng giác quan nhưng nhận biết được bằng nhận thức Ví dụ: Môn học, Dự án, Phòng ban, …

! Tập hợp các đề án là kiểu thực thể ĐỀ ÁN

19/2/16

! Tập hợp các phòng ban là kiểu thực thể PHÒNG BAN Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

Phân loại thực thể

! Ví dụ:

"  Thực thể mạnh: Là kiểu thực thể có thể tồn tại độc lập

với các kiểu thực thể khác

NHÂN VIÊN

$  Ký hiệu: hình chữ nhật nét đơn chứa tên thực thể

"  Thực thể yếu: Là kiểu thực thể mà sự tồn tại của nó phụ

Có

thuộc vào một kiểu thực thể khác. $  Kí hiệu: hình chữ nhật nét đôi $  Nó luôn được biểu diễn cùng với kiểu thực thể mà nó phụ thuộc (gọi là kiểu thực thế sở hữu), kiểu liên kết là kiểu định danh

CON

NHÂN VIÊN

NGƯỜI PHỤ THUỘC

19/2/16

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

2. Thuộc tính

a. Thuộc tính đơn và phức hợp

!  Thuộc tính đơn (hay nguyên tử): là thuộc tính không

thể chia nhỏ thành các phần riêng biệt nhỏ hơn. %  Ví dụ: Masv, Giới tính, Điểm, Tuổi, …

! Là những đặc tính riêng biệt dùng để mô tả thông tin của từng thực thể % Giá trị của thuộc tính nhận những giá trị kiểu xác định: Kiểu chuỗi, Kiểu số nguyên, Kiểu số thực, ngày xâu

MaNV

Hoten

! Ví dụ: thực thể NHANVIEN gồm - xâu kí tự

…..

!  Thuộc tính phức hợp: là thuộc tính có thể phân chia được thành các thành phần nhỏ hơn, để biểu diễn các thuộc tính cơ bản hơn với các ý nghĩa độc lập. %  VD: Ngaysinh & Ngay, Thang, Nam

Ngaysinh

NHANVIEN

- xâu kí tự

MaNV

Ngay

% Họ tên % Tuổi – số nguyên % Địa chỉ % …

Hoten

…..

! Ký hiệu: hình elip nét đơn gắn với thực thể

Than g

Ngaysinh

Tên thuộc tính

NHANVIEN

Nam

19/2/16

10"

12"

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

c. Thuộc tính lưu trữ và suy dẫn

b. Thuộc tính đơn trị và đa trị

!  Thuộc tính đơn trị: là thuộc tính chỉ có thể nhận một

!  Thuộc tính lưu trữ: là thuộc tính mà giá trị của nó phải được nhập vào khi cài đặt cơ sở dữ liệu # phải nhập vào từ bàn phím

giá trị duy nhất cho một thực thể cụ thể %  VD: Ho_ten, Ngày_sinh, …

!  Thuộc tính đa trị: là thuộc tính có thể nhận một hoặc một vài giá trị cho một thực thể # nhận nhiều giá trị đồng thời %  Kí hiệu: bằng một vòng elip kép (elip nét đôi) %  VD: Điện_thoại, Kỹ_năng, …

!  Thuộc tính suy dẫn: là thuộc tính mà giá trị của nó có thể được suy ra từ giá trị của các thuộc tính khác liên quan theo một nguyên tắc nào đó # không phải nhập, được tính qua các thuộc tính khác %  Kí hiệu: bằng một hình elip có nét đứt. %  VD: Tuổi, Tổng_tiền, Năm_công_tác

Điện thoại

Tuổi

19/2/16

13"

14"

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

d. Thuộc tính khóa (định danh)

*Gợi ý để lựa chọn thuộc tính khóa

!  Định danh (khoá) là tập thuộc tính có giá trị duy nhất giúp phân biệt thực thể này và thực thể khác. # Các thuộc tính tham gia vào định danh gọi là thuộc tính định danh hay thuộc tính khoá.

!  Giá trị của nó không bị thay đổi theo thời gian !  Giá trị của nó không được phép bỏ trống !  Tránh sử dụng những thuộc tính mà giá trị của nó thể hiện thông tin, hay cấu trúc của nó thể hiện sự phân loại, vị trí…

!  Nên chọn những thuộc tính đơn làm định danh thay

!  Mỗi thực thể mạnh tồn tại thuộc tính khóa !  Khóa phức hợp: là nhiều thuộc tính kết hợp với nhau tạo thành một khóa # tổ hợp các giá trị của các thuộc tính phải khác nhau đối với mỗi thực thể

vì sử dụng kết hợp một số thuộc tính

!  Ký hiệu: hình elip và một đường gạch chân dưới thuộc tính đó.

%  VD: Mã SV, Mã môn học, ….

Masv

19/2/16

15"

16"

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

Ví dụ thực thể và thuộc tính

3. Mối liên kết - quan hệ

! Là sự liên kết giữa 2 hay nhiều tập thực thể với nhau, thể hiện mối ràng buộc giữa các thực thể ! Ví dụ: giữa NHANVIEN và PHONGBAN có

Họ

Tên

Mã NV

Họ Tên

Ngày sinh

HSL

Bằng Cấp

Lương

% Một nhân viên thuộc một phòng ban nào đó % Một phòng ban có một nhân viên làm trưởng phòng ! Ký hiệu: hình thoi nối trực tiếp thực thể, với tên liên kết chứa phía trong % Tên liên kết là động từ

Tên kiểu liên kết

NHÂN VIÊN

! Ví dụ:

NHANVIEN

PHONGBAN

Thuộc

19/2/16

18"

17"

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

Thuộc tính liên kết

a. Các kiểu liên kết

!  Kiểu liên kết 1 – 1 (một-một): một thực thể kiểu A

%  Thuộc tính liên kết để mô tả các thông tin chỉ có

khi có mối liên kết giữa các thực thể %  Ký hiệu: Hình elip gắn liền với liên kết

liên kết với một thực thể kiểu B và ngược lại %  Ký hiệu: thêm số 1 ở hai đầu thực thể %  Ví dụ:

%  Ví Dụ: Nhân viên làm việc cho dự án thì phải lưu trữ

số giờ làm

THE ATM KHACHHANG CÓ

Làm việc cho

!  Kiểu liên kết 1 – N (một-nhiều): 1 thực thể kiểu A liên kết với nhiều thực thể kiểu B; 1 thực thể kiểu B chỉ liên kết duy nhất với 1 thực thể kiểu A. %  Ký hiệu: thêm số 1 ở đầu phía một, thêm n ở đầu

NHANVIEN

DỰ ÁN

phía nhiều

%  Ví dụ:

Số giờ làm

19/2/16

19"

20"

HOCSINH LOP CÓ Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

b. Bậc của liên kết

!  Kiểu liên kết M – N (nhiều-nhiều): 1 thực thể kiểu A liên kết

!  Bậc của liên kết: là số kiểu thực thể tham gia vào liên

kết.

!  Phân loại:

với một hay nhiều thực thể kiểu B và ngược lại %  Ký hiệu: thêm ký hiệu m và n ở hai đầu liên kết %  Ví dụ:

Liên kết đệ quy

marry

PERSON HOCSINH LỚP ĐK CÓ

SUBJECT

!  Cách biểu diễn khác:

DEPARTMENT(cid:1) 1 1

works_for(cid:1)

manages

teac h

TEACHER

CLASS

EMPLOYEE

Hours

Liên kết bậc 2

Liên kết bậc 3

19/2/16

21"

22"

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

c. Lực lượng tham gia liên kết

d. Ràng buộc tham gia liên kết

!  Thể hiện số lượng các thực thể của mỗi kiểu thực thể tham

gia vào liên kết.

!  Thể hiện cách thức yêu cầu của liên kết. !  Có hai loại:

!  Ký hiệu: Thêm (min, max) vào mối liên kết

%  Min: số lượng thực thể nhỏ nhất tham gia liên kết %  Max: số lượng thực thể lớn nhất tham gia liên kết

!  Ví dụ:

%  Bắt buộc: Nếu mỗi thực thế của kiểu thực thể A khi tham gia vào liên kết đều phải được kết nối với một hoặc một số thực thể của kiểu thực thể B. %  Tuỳ chọn: Khi một thực thể của kiểu thực thể A có thể có hoặc không có một thực thể nào của B cùng tham gia vào liên kết với A

n 1 GIÁO VIÊN KHOA Thuộc (1,n) (1,1) 1 (1,12)

Quảnlý n (1,1) LỚP

Liên kết ràng buộc tuỳ chọn

Liên kết một ràng buộc bắt buộc

19/2/16

23"

24"

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

Ví dụ mô hình thực thể - Quản lý đề án

4. Mô hình E/R

NGSINH

HSL

TENPHG

MaPhg

DIADIEM

HOTENNV

Lam_viec

NHANVIEN

PHONGBAN

MaN V

! Là mô hình (đồ thị) biểu diễn mối liên kết – ràng buộc giữa tập các thực thể của bài toán, mô hình gồm các thành phần sau: % Đỉnh:

Tên tập thực thể

Tập thực thể

Lương

Tên thuộc tính

Thuộc tính

Tên quan hệ

Phu_trach

Quan hệ

DDIEM_DA

% Cạnh là đường nối giữa:

Phan_cong

DEAN

TENDA

MaDA

25"

26"

! Tập thực thể và thuộc tính ! Mối quan hệ và tập thực thể Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

*Thể hiện của lược đồ E/R

III. Thiết kế CSDL

1.  Liệt kê, chính xác hóa và lựa chọn thông tin. 2.  Xác định các kiểu thực thể và thuộc tính của nó,

! Một CSDL được mô tả bởi lược đồ E/R sẽ chứa đựng những dữ liệu cụ thể gọi là thể hiện CSDL % Mỗi tập thực thể sẽ có tập hợp hữu hạn các thực thể

! Giả sử tập thực thể NHANVIEN có các thực thể như NV1, NV2, … NVn

% Xác định thuộc tính khóa. % Xác định thuộc tính đa trị % Xác định thuộc tính suy dẫn

% Mỗi thực thể sẽ có 1 giá trị cụ thể tại mỗi thuộc tính ! NV1 có TENNV=(cid:2)Tung(cid:3), NGSINH=(cid:2)08/12/1955(cid:3), PHAI=(cid:2)(cid:1)Nam(cid:3) ! NV2 có TENNV= (cid:2)Hang(cid:3), NGSINH=(cid:2)07/19/1966(cid:3), PHAI=(cid:2)Nu(cid:3)

3.  Xác định mối liên kết giữa các thực thể

% Thuộc tính của liên kết (nếu có) % Kiểu - Bậc của liên kết % Lực lượng tham gia liên kết (nếu có)

! Chú ý: % Không lưu trữ lược đồ E/R trong CSDL # Khái niệm trừu tượng % Lược đồ E/R chỉ giúp ta thiết kế CSDL trước khi chuyển các quan hệ và dữ liệu xuống mức vật lý

4.  Vẽ sơ đồ mô hình ER 5.  Chuẩn hóa và rút gọn sơ đồ (nếu cần)

19/2/16

27"

28"

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập

Qui tắc thiết kế

Ví dụ (cid:2)Bài toán Quản lý đề án công ty(cid:3)

! Chính xác ! Tránh trùng lắp ! Dễ hiểu ! Chọn đúng mối quan hệ ! Chọn đúng kiểu thực thể

! Công ty được chia thành các phòng ban. Mỗi PB có một tên, một mã số duy nhất. Một PB có thể có nhiều địa điểm. !  Mỗi PB thực hiện một số dự án. Một DA có tên, một mã số duy nhất, một địa điểm thực hiện và thời gian bắt đầu thực hiện DA. ! Với mỗi NV trong công ty, lưu giữ lại thông tin: Họ tên, Mã số, địa chỉ, hệ số lương, lương (được tính dựa vào hệ số lương và mức lương cơ bản hiện tại), giới tính, ngày sinh, ngoại ngữ (mỗi nhân viên có thể biết nhiều ngoại ngữ). Một NV chỉ làm việc cho một PB nhưng có thể làm việc trên nhiều DA do nhiều PB khác nhau kiểm soát – thực hiện. Trong một PB chỉ cho phép tối đa 10 NV dưới quyền quản lý của PB đó. Chúng ta cần lưu giữ lại số giờ làm việc của mỗi nhân viên trên một dự án nào đó. ! Mỗi NV có những người thân kèm theo. Những người này được hưởng bảo hiểm theo NV . Với mỗi người thân của NV, lưu giữ Họ tên, giới tính, ngày sinh, và quan hệ với NV.

19/2/16

29"

30"

Chủ động – Tích cực Học tập Chủ động – Tích cực Học tập