Bài 7 Mô hình dữ liệu Logic

a.Khái niệm: mô hình quan hệ Mô hình quan hệ bao gồm:  Các quan hệ  Các liên kết giữa chúng: thể hiện ra bằng mô hình liên kết giữa các quan hệ  Quan hệ là một bảng dữ liệu 2 chiều g

BÀI GIẢNG

PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ

THỐNG THÔNG TIN

Bài 7- Mô hình dữ liệu logic

Nội dung

 Mô hình dữ liệu lôgic: Mô hình dữ liệu quan

 Các thành phần của mô hình quan hệ

 Chuyển một ERM sang mô hình quan hệ

 Các bước để thiết kế 1 cơ sở dữ liệu logic

 Ví dụ

1 Mô hình dữ liệu lôgic

a Câu hỏi

 Mô hình dữ liệu logic là gì?

 Có những loại mô hình dữ liệu logic nào? Đặc trưng mỗi loại?

 Tại sao cần mô hình dữ liệu lôgic?

b.Mô hình dữ liệu logic

 Khái niệm: Mô hình dữ liệu logic là sự mô tả các dữ liệu sao cho một hệ quản trị CSDL có thể xây dựng

trên nó để tổ chức việc lưu trữ và khai thác dữ liệu một cách hiệu quả

 Cho đến nay đã có 4 loại mô hình dữ liệu lôgic:

 Mô hình dữ liệu phân cấp

 Mô hình dữ liệu mạng

 Mô hình dữ liệu quan hệ

 Mô hình dữ liệu hướng đối

tượng

 Mô hình được nhiều hệ quản trị CSDL sử dụng là mô

hình quan hệ

b1 Mô hình dữ liệu phân cấp

 Các bản ghi sắp xếp từ

trên xuống tạo thành một

cây

 Thuật ngữ cha, con được

sử dụng mô tả mô hình:  1 con chỉ có 1 PHÒNG

dữ liệu: trên xuống

KÝ NĂNG PHỤ VIỆC TRANG THIẾT BỊ

b3 Mô hình dữ liệu quan hệ

 Mô hình dữ liệu quan hệ

cấu thành từ các bảng

dữ liệu hai chiều có quan

PHÒNG

hệ lôgíc với nhau thông

qua các giá trị cột khóa mãphòng tênphòng vịtrí

b4 Mô hình dữ liệu h1ướng đối tượng

 Mô hình dữ liệu hướng đối tượng là một loại mô

hình mới để lưu trữ dữ liệu của các đối tượng, bao

gồm cả thuộc tính dữ liệu và hành vi của chúng

 Mô hình phát triển chưa lâu, chưa hoàn chỉnh

 Đã có một số cơ sở dữ liệu hướng đối tượng,

nhưng chưa được hoàn thiện, chưa được sử dụng

rộng rãi

 Nhiều hệ thống hướng đối tượng, nhưng việc lưu

trữ dữ liệu của nó vẫn sử dụng hệ CSDL quan hệ

2 Mô hình dữ liệu quan hệ

Câu hỏi

 Mô hình cấu thành từ những bộ phận nào?

 Những yêu cầu gì đặt ra cho một quan hệ?

 Quan hệ có cấu trúc tốt là gì?

 Những yếu tố nào xác định cấu trúc của quan hệ?

Có những dạng cấu trúc (chuẩn) nào?

 Nội dung chuẩn hóa để được quan hệ cấu trúc tốt?

 Các ràng buộc toàn vẹn trong mô hình quan hệ là gì?

 Tiến trình phát triển một thiết kế CSDL liệu lôgic?

a.Khái niệm: mô hình quan hệ

Mô hình quan hệ bao gồm:

 Các quan hệ

 Các liên kết giữa chúng: thể hiện ra bằng mô hình liên kết giữa các quan hệ

 Quan hệ là một bảng dữ liệu 2 chiều gồm:

 Các cột có tên, gọi là các thuộc tính của nó

 Các dòng không có tên, gọi là các bộ dữ liệu hay

bản ghi

Và có các tính chất sau:

b Tính chất của một quan hệ

Và có các tính chất:

 Phần tử nằm giao giữa dòng và cột là duy nhất

 Các phần tử trong 1 cột thuộc 1 miền giá trị

Trong đó, SINHVIÊN là tên quan hệ,

 mãsv, tênsv, ngaysinh, lớp, mônhọc, điểm : là các

thuộc tính  mỗi dòng là 1 bộ dữ liệu xác định duy nhất nhờ

khóa (mãsv,mônhọc )

d Lược đồ của một quan hệ

 Một quan hệ có thể không chứa 1 dòng dữ liệu nào

Khi đó nó được gọi là 1 lược đồ quan hệ

 Cho 1 lược đồ quan hệ bao gồm:

 Tên quan hệ,

 Các thuộc tính và ràng buộc giữa chúng

Ví dụ: quan hệ SINHVIÊN có lược đồ sau:

SINHVIÊN (mãsv, tênsv, ngàysinh, lớp, mônhọc, điểm)

và Tập U= { các ràng buộc phụ thuộc giữa các

thuộc tính } sau này ta gọi tập U là các phụ thuộc

hàm

e Một quan hệ có cấu trúc tốt

 Quan hệ được sử dụng để lưu dữ liệu trong các

CSDL nên nó cần có cấu trúc sao cho khi cập nhật

(xem, sửa, xóa) không gây ra sai sót dữ liệu

 1 quan hệ có cấu trúc tốt: có dư thừa ít nhất và

cho phép thêm, sửa, xóa dữ liệu trong nó mà

không gây ra lỗi hoặc sự thiếu nhất quán

 Quan hệ SINHVIÊN là không có cấu trúc tốt, vì khi

sửa K41T ở dòng 3 thành K41C thì dẫn đến sai

vì thiếu nhất quán: “sinh viên Trần H.Tráng vừa

thuộc lớp K41T , vừa thuộc K41C”

f Phụ thuộc hàm giữa thuộc tính

 Phụ thuộc hàm: Cho 1 quan hệ R với A & B là 2 tập

thuộc tính phân biệt của nó B gọi là phụ thuộc hàm vào A nếu đối với mỗi dòng các giá trị của A xác định duy nhất các giá trị của B

 Sự phụ thuộc hàm của B vào A còn gọi là A xác định

B và được ký hiệu: AB Có hệ tiên đề về phụ thuộc hàm

 Ví dụ, trong quan hệ SINH VIEN có 2 phụ thuộc hàm:

{mãsv} {tênsv, ngàysinh, lớp}

{mãsv, môn} {điểm}

 xác định các phụ thuộc hàm dựa trên ngữ nghĩa của chúng

g Các khóa trong một quan hệ

 Khóa dự tuyển của 1 quan hệ là tập các thuộc tính mà giá trị của chúng xác định giá trị của các thuộc tính còn lại trên mỗi dòng

 Khóa của 1 quan hệ là 1 khóa dự tuyển và tối thiểu -

nghĩa là: nếu bỏ đi 1 thuộc tính trong khóa thì nó không còn là 1 khóa dự tuyển

 Khóa ngoại là 1 thuộc tính của quan hệ mà là thuộc

tính khóa chính của 1 quan hệ khác

 Có nhiều thuật toán xác định khóa Khóa tốt là khóa có

ít thuộc tính nhất

h Các dạng chuẩn

Ba chuẩn cơ bản:

 Chuẩn 1 (First Normal Form - 1NF): 1 quan hệ là chuẩn

1 nếu không chứa thuộc tính lặp

 Chuẩn 2 (2NF): 1 quan hệ là chuẩn 2 nếu:

ƒ Là 1NF

 Không chứa thuộc tính phụ thuộc vào 1 phần khóa

 Chuẩn 3 (3NF): 1 quan hệ là chuẩn 3 nếu:

ƒ Là 2NF

 Không chứa thuộc tính phụ thuộc bắc cầu vào khóa

Ngoài ra còn có các chuẩn Boyce Codd, chuẩn 4, chuẩn 5

i Các ràng buộc toàn vẹn trong

mô hình quan hệ

 Toàn vẹn thực thể: Khóa xác định duy nhất các bản ghi

 giá trị khóa khác null

 Toàn vẹn giá trị thuộc tính: mỗi thuộc tính phải thuộc 1

miền giá trị xác đinh (xác định = kiểu, kích cỡ/giới hạn, định dạng)

 Toàn vẹn tham chiếu: Khóa ngoại xác định mối quan hệ ràng buộc (lôgic) giữa hai quan hệ

 Các toàn vẹn khác: Các trigger là công cụ tổ chức các ràng buộc nghiệp vụ (đa dạng) khác về dữ liệu:

3 Phát triển mô hình DL lôgic

Quá trình phát triển một mô hình dữ liệu lôgic

cho một ứng dụng qua 2 pha:

1 Xây dựng mô hình dữ liệu quan niệm - kết

quả là một mô hình thực thể - mối quan hệ (ERM)

2 Chuyển mô hình thực thể mối quan hệ sang

một mô hình dữ liệu lôgic: mô hình quan

hệ

Sau đây trình bày nội dung quá trình chuyển

này

b Biểu diễn các thực thể

 Qui tắc chuyển

 Thuộc tính thực thể thuộc tính quan hệ

 Thuộc tính định danh khoá quan hệ

tênkhách địachỉ

KHÁCH HÀNG

KHÁCH (mãkhách, tênkhách, địachỉ, mãvùng)

c Biểu diễn các mối quan hệ loại 1

a Mối quan hệ bậc 2, dạng 1:m và không có thuộc tính

hệ bên nhiều làm khoá ngoại của nó

Mãnhóm tênnhóm Mãhàng đơnvị

tênhàng NHÓM HÀNG THUỘC HÀNG

NHÓMHÀNG (mãnhóm, tênnhóm)

HÀNG (mãhàng, tênhàng, đơnvị , mãnhóm)

d Biểu diễn mối quan hệ loại 2

b Mối quan hệ dạng khác trường hợp (a) trên: thêm

một mối quan hệ mới gồm các thuộc tính

là :

 Thuộc tính riêng của mối quan hệ

 Các định danh của các thực thể liên quan

Mãkhách tênkhách sốđơn Mãhàng tênhàng

địachỉ KHÁCH ĐẶT HÀNG

khuvực sốlượng ngàyđặt đơnvị

d Biểu diễn mối quan hệ loại 2

 Mối quan hệ dạng khác trường hợp trên: thêm

1quan hệ mới :

mãkhách tênkhách sốđơn mãhàng tênhàng

địachỉ KHÁCH ĐẶT HÀNG

khuvực sốlượng ngàyđặt đơnvị

ĐƠNHÀNG (sốđơn, ngàyđặt, sốlượng, mãkhách, mãhàng )

e Xác định khóa và chuẩn hóa

 Chỉ cần xét các quan hệ thêm vào ở bước 2

 Nếu 1 quan hệ chưa 1NF thì chuẩn hóa nó:

f Tích hợp các quan hệ

 Loại đi những quan hệ thừa (lặp - do tích hợp từ

nhiều ERM)

 Chính xác hóa các thuộc tính đồng danh, đồng nghĩa

 Hợp nhất các quan hệ có cùng khóa  có thể xuất

hiện quan hệ chưa cấu trúc tốt, do vậy cần chuẩn hó

tiếp tục

 Kết quả của quá trình này ta nhận được các quan hệ

của mô hình đều có cấu trúc tốt

4 Ví dụ

Bài toán: Một cơ sở bán hàng sử dụng hai loại chứng

từ (khung nhìn) sau để theo dõi hoạt động kinh doanh

Số Tên Đơn Đơn Số Thành

Số Tên Đơn Đơn Số Thành

tt hàng vị giá lượng tiền

tt hàng vị giá lượng tiền

xx xxx xxx xx xx xx xx xxx xxx xx xx xx

a Xây dựng ERM

mãhàng

ngàyđặt địachỉ KHÁCH ĐẶT HÀNG đơnvị

khuvực sốlượng sốđơn

a.Chuyển ERM sang

b Chuẩn hoá các quan hệ

DÒNGĐƠN (sốđơn, mãhàng, sốlượngđặt)

PHIẾUGIAO(sốphiếu, ngàyzao, mãkhách, tênnơizao) (6) DÒNGPHIẾU (sốphiếu, mãhàng,sốlượngzao,đơngiázao(7) )

c Vẽ biểu đồ liên kết các quan hệ

 Biểu diễn mỗi quan hệ bằng 1 hình chữ nhật gồm tên (khoang trên) và các thuộc tính khóa (khoang dưới) 

Nối từng cặp quan hệ với nhau nếu chúng chứa cùng 1

thuộc tính khóa, nhưng 1 bên là khóa chính, bên kia là

khóa ngoại (có thể lập bảng để xác định liên kết - tiếp

sau)

 Xác định bản số cho mỗi quan hệ (dựa trên ngữ

nghĩa)

 Đến đây ta nhận được mô hình quan hệ gồm các

quan hệ có cấu trúc tốt và biểu đồ liên kết chúng

e Biểu đồ liên kết của mô hình

# tênnơizao