CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ - 4 pot

CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ DỮ LIỆU TỔNG QUAN Tất hệ thống phải sử dụng sở liệu mình, sở liệu có sở liệu xây dựng Cũng có hệ thống sử dụng sở liệu cũ Việc phân tích thiết kế sở liệu cho hệ thống tiến hành đồng thời với việc phân tích thiết kế hệ thống tiến hành riêng Vấn đề đặt cần xây dựng sở liệu giảm tối đa dư thừa liệu đồng thời phải dễ khơi phục bảo trì 1.1 Các khái niệm  Cơ sở liệu (CSDL): CSDL máy tính kho chứa sưu tập có tổ chức file liệu, ghi trưường  Hệ quản trị sở liệu (HQTCSDL) phần mềm điều khiển truy nhập CSDL Người sử dụng Hệ Giao quản diện trị Cơ sở liệu CSDL  Các HQTCSDL phân loại theo mơ hình liệu sau:     Các HQTCSDL phân cấp ứng với mơ hình phân cấp (VD: IMS IBM) Các HQTCSDL mạng ứng với mơ hình mạng (VD: IDMS Cullinet Software) Các HQTCSDL quan hệ ứng với mơ hình quan hệ (VD: ORACLE Oraccle, DB2 IBM, Access SQL server Microsoft) Các HQTCSDL hướng đối tượng ứng với mơ hình hướng đối tượng (VD: Jasmine, …) 1.2 Các bước tiến hành phân tích thiết kế CSDL  Phân tích – bước độc lập với hệ quản trị CSDL  Xác định yêu cầu liệu: Phân tích yêu cầu liệu hệ thống để xác định yêu cầu liệu  Mơ hình hố liệu: Xây dựng mơ hình thực thể liên kết biểu diễn yêu cầu liệu  Thiết kế sở liệu quan hệ  Thiết kế logic CSDL: độc lập với hệ quản trị CSDL  Xác định quan hệ: Chuyển từ mơ hình thực thể liên kết sang mơ hình quan hệ  Chuẩn hố quan hệ: chuẩn hoá quan hệ dạng chẩn chuẩn (3NF)  Thiết kế vật lý CSDL: dựa hệ quản trị CSDL cụ thể  Xây dựng bảng CSDL quan hệ: định cấu trúc thực tế bảng lưu trữ mơ hình quan hệ  Hỗ trợ cài đặt vật lý CSDL: cài đặt chi tiết HQTCSDL lựa chọn MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT 2.1 Mục đích Mơ tả giới thực gần với quan niệm, suy nghĩ ta Đây mô hình tốt với lượng thơng tin nhất, mơ tả giới liệu đầy đủ Việc xây dựng mơ hình nhằm thành lập biểu đồ cấu trúc liệu bao gồm liệu cần xử lý cấu trúc nội Ví dụ mơ hình thực thể liên kết Nhà cung cấp Đơn hàng Mặt hàng Nhà CC/Mặt hàng 4.1 Mơ hình liên kết thực thể việc bán hàng 2.2 Các thành phần Mơ hình thực thể liên kết cịn gọi mơ hình liệu logic sơ đồ tiêu chuẩn Nó xây dựng dùng bốn kiểu khối xây dựng: thực thể, kiểu thực thể, thuộc tính, liên kết a Thực thể Một thực thể khái niệm để đối tượng, nhiệm vụ, kiện giới thực hay tư quan tâm quản lý Một thực thể tương đương với dòng bảng VD: sinh viên Lê An, Đơn hàng số 123, b Kiểu thực thể - Kiểu thực thể việc nhóm tự nhiên số thực thể lại, mô tả cho loại thông tin thân thông tin Kiểu thực thể thường tập hợp thực thể có chất Tên kiểu thực thể: danh từ - Ví dụ: Lê An thực thể, quan tâm tới học trường đại học A, tức sinh viên SINH VIÊN kiểu thực thể mơ tả cho số thực thể dựa thơng tin lưu giữ - Kiểu thực thể biểu diễn dạng hình chữ nhật Tên kiểu thực thể SINH VIÊN Chú ý: Một cách gọi khác Kiểu thực thể - Thực thể Thực thể - Thể thực thể Ví dụ: nói kiểu thực thể SINH VIÊN có thực thể Lê An, Hồng Thị Hà Hay thực thể SINH VIÊN Lê An, Hồng Thị Hà,… Bài tập: Tìm kiểu thực thể hệ thống quản lý bến xe (Khách hàng, Vé, Phương tiện, Nhà cung cấp, Đơn hàng) c Liên kết kiểu liên kết - Liên kết (còn gọi quan hệ) kết hợp hai hay nhiều thực thể phản ánh ràng buộc quản lý Đặc biệt: Một thực thể liên kết với ta thường gọi tự liên kết Giữa hai thực thể có nhiều liên kết - Kiểu liên kết tập hợp liên kết có chất Các kiểu liên kết cho biết số thể lớn thực thể tham gia vào liên kết với thể thực thể khác Có ba kiểu liên kết: - một, - nhiều, nhiều – nhiều  Liên kết – (1-1): Mỗi thể thực thể A quan hệ với thể thực thể B ngược lại Kí hiệu: Ví dụ: Một sinh viên có luận văn Một luận văn thuộc sinh viên có Luận văn SINH VIÊN thuộc  Liên kết – nhiều (1-N) Mỗi thể thực thể A quan hệ với nhiều thể thực thể B Ngược lại thể thực thể B quan hệ với thể thực thể A Kí hiệu: Ví dụ: Một khoa có nhiều sinh viên Một sinh viên thuộc khoa khoa thuộc SINH VIÊN có  Liên kết nhiều – nhiều (N-N) Mỗi thể thực thể A quan hệ với nhiều thể thực thể B Ngược lại thể thực thể B quan hệ với nhiều thể thực thể A Kí kiệu Ví dụ: Một giáo viên dạy nhiều sinh viên Một sinh viên dạy nhiều giáo viên dạy Giáo viên Dạy SINH VIÊN - Loại thành viên: điều kiện thể thực thể tham gia vào liên kết với thực thể khác Nó bắt buộc hay tuỳ chọn quan hệ Các loại thành viên cho biết số thể nhỏ thực thể tham gia vào liên kết với thể thực thể khác Kí hiệu: Tuỳ chọn Bắt buộc Ví dụ: Tuỳ chọn (ít 0) –“một giáo viên dạy khơng, nhiều mơn học.” Bắt buộc(ít 1) – “một mơn học cần phải nhiều giáo viên dạy.” dạy Giáo viên Môn học dạy Chú ý : - Mơ hình liệu khơng cơng cụ phân tích thiết kế mà cịn phương pháp kiểm tra chặt chẽ yêu cầu nghiệp vụ người sử dụng Liên kết - nhiều biểu thị ràng buộc phần mô tả yêu cầu nghiệp vụ : Khi chiều nhiều mở, không xác định (khách hàng có nhiều đơn hàng) chiều từ nhiều sang hồn tồn xác định (một đơn hàng phải thuộc khách hàng) - Nếu hai thực thể có quan hệ - thường có lý để coi chúng hai bảng tách biệt => người ta thường gộp hai thực thể làm bảng với dòng dài - Nếu hai thực thể có quan hệ nhiều - nhiều khơng có khác biệt chất chiều (khơng nói lên kẻ thống trị) => sử dụng Tóm lại ba kiểu liên kết trên, liên kết nhiều quan trọng mối quan hệ mơ hình thực thể liên kết nhiều Bài tập: Xác định liên kết kiểu thực thể hệ thống quản lý bến xe Khách hàng - Vé (1-n); Vé - Phương tiện (n-1); Đơn hàng- Nhà cc(n-1); Đơn hàng-Phương tiện (1-n) d Thuộc tính - Thuộc tính giá trị thể đặc điểm thực thể hay liên kết Mỗi thuộc tính có tập giá trị gọi miền giá trị thuộc tính Ký hiệu miền giá trị thuộc tính A D(A) - Ví dụ: Thực thể SINH VIÊN có thuộc tính như: Mã SV, tên SV, ngày sinh, giới tính, địa chỉ,… - Các kiểu thuộc tính :  Thuộc tính định danh (cịn gọi định danh thực thể, đơi cịn gọi thuộc tính khố): Là thuộc tính mà giá trị cho phép phân biệt thực thể khác Một thực thể xác định thuộc tính định danh làm sở để phân biệt thể cụ thể Ví dụ : Số hiệu khách hàng, Mã mặt hàng, Mã sinh viên,  Thuộc tính mơ tả: Là thuộc tính mà giá trị chúng có tính mơ tả cho thực thể hay liên kết mà Hầu hết thuộc tính kiểu thực thể mơ tả Một số thuộc tính mơ tả đặc biệt:  Thuộc tính tên gọi thuộc tính mơ tả để tên đối tượng thuộc thực thể Thuộc tính tên gọi để phân biệt thực thể (tách thực thể)  Thuộc tính kết nối (thuộc tính khố ngồi): thuộc tính mối quan hệ thực thể có thực thể bảng khác Thuộc tính kết nối giống thuộc tính mơ tả thơng thường thực thể chứa nó lại thuộc tính khố thực thể bảng khác Ví dụ: Sinh viªn M· SV Hä tªn SV Ngày sinh Lớp Quê quán Kiểu thực thể Thuộc tính định danh Thuộc tính tên gọi Thuộc tính mô t¶ Thc tÝnh kÕt nèi 2.3 Xây dựng mơ hình thc th liờn kt ca h thng Luận văn MÃ luận văn Tên luận văn GVHD MÃ SV a Cỏc bước tiến hành B1: Xác định thực thể định danh thực thể  Xác định thực thể mục thông tin cần thiết cho hệ thống hệ thống cần lưu giữ Tìm thực thể từ ba nguồn :  Thông tin tài nguyên: người, kho bãi, tài sản (VD: nhà cung cấp, mặt hàng, kho )  Thông tin giao dịch: luồng thơng tin đến từ mơi trường kích hoạt chuỗi hoạt động hệ thống (VD: đơn hàng (mua,bán), dự trù, phiếu yêu cầu, )  Thông tin tổng hợp: thường dạng thống kê liên quan đến kế hoạch kiểm soát (VD: dự tốn chi tiêu, tính lương )  Ghi lại tên đồng nghĩa thực thể từ điển liệu  Kiểm tra thực thể thoả mãn:  Tên gọi danh từ  Có nhiều thể  Có định danh  Có thuộc tính mơ tả  Có quan hệ với thực thể khác B2: Xác định liên kết thực thể  Thiết lập tồn liên kết (Vẽ đường thẳng đặt tên quan hệ hai đầu)  Xác định loại liên kết (1-1, 1-N, N-N) loại thành viên (tuỳ chọn hay bắt buộc)  Tách liên kết N-N thành hai liên kết 1-N với thực thể kết hợp Khi thực thể kết hợp có định danh tạo thành từ hai thuộc tính định danh thực thể ban đầu Ví dụ : Hình 4.3 Tách liên kết n-n Giáo viên Môn học B3: Xác định thuộc tính mơ tả cho thực thể  Mỗi thuộc tính xuất lần thực thể tương ứng  Nếu không chắn thuộc tính hay thực thể cần tiếp tục nghiên cứu phân tích  Chú ý: Khi thuộc tính thực thể A có nhiều giá trị ta mơ hình hố thuộc tính thực thể B có quan hệ phụ thuộc với thực thể A Định danh thực thể B bao gồm thuộc tính định danh thực thể A số thuộc tính khác thực thể B Liên kết thực thể A thực thể B gọi liên kết phụ thuộc Ví dụ: Một nhân viên có nhiều trình độ ngoại ngữ với ngơn ngữ khác Khi trình độ ngoại ngữ nhân viên khơng mơ hình hố thuộc tính mà mơ hình hố thực thể sau: Nhân viên Trình độ nn mã NV mã NV họ tên ngoại ngữ ngày trình độ Định danh thực thể TRÌNH ĐỘ NN gồm hai thuộc tính mã NV ngoại ngữ b Ví dụ Một cơng ty thương mại Y chun kinh doanh mặt hàng điện tử Công ty nhập mặt hàng từ nhà cung cấp khác Chi tiết mặt hàng gồm có: mã hàng (duy nhất), tên hàng mô tả mặt hàng Công ty cần lưu giữ thông tin nhà cung cấp tên, địa chỉ, điện thoại, fax Mỗi nhà cung cấp có mã Mỗi nhà cung cấp cung cấp nhiều mặt hàng mặt hàng cung cấp từ nhà cung cấp Các mặt hàng lưu giữ kho Mỗi kho hàng có diện tích khác chứa loại mặt hàng Công ty có nhiều cửa hàng đại lý để bán mặt hàng Hàng cung cấp cho cửa hàng thông qua các phiếu xuất Thông tin phiếu xuất cần có mã số cửa hàng nhận hàng, ngày xuất, thông tin mặt hàng xuất tên hàng, số lượng, đơn giá, thành tiền Yêu cầu: Vẽ mơ hình thực thể liên kết hệ thống  Xác định thực thể, định danh thực thể thuộc tính mơ tả: HÀNG - mã hàng, tên hàng, đơn giá, số lượng, mô tả NHÀ CUNG CẤP – mã NCC, tên NCC, địa chỉ, điện thoại, fax KHO – số kho, diện tích, mơ tả PHIẾU XUẤT – số phiếu, ngày xuất, số cửa hàng CỬA HÀNG - số cửa hàng, địa điểm, mô tả  Xác định liên kết thực thể  Một mặt hàng cần cung cấp nhà cung cấp Một nhà cung cấp cần cung cấp nhiều mặt hàng  Một mặt hàng cần lưu giữ kho Mỗi kho lưu giữ loại hàng  Một mặt hàng xuất 0, nhiều phiếu xuất Một phiếu xuất xuất nhiều mặt hàng  Một cửa hàng nhận 0, nhiều phiếu xuất Mỗi phiếu xuất cần xuất cho cửa hàng  Vẽ mơ hình thực thể liên kết Hình 4.4 Mơ hình liên kết thực thể hệ thống bán hàng công ty Y  Quan hệ N-N HÀNG PHIẾU XUẤT tách thành quan hệ 1-N với thực thể kết hợp DÒNG PHIẾU XUẤT sau: Hình 4.5 Tách liên kết nhiều – nhiều Hàng- Phiếu xuất MƠ HÌNH QUAN HỆ 3.1 Khái niệm a Quan hệ Mơ hình CSDL quan hệ hay ngắn gọn mơ hình quan hệ E.F.Codd phát triển vào đầu năm 1970 Mơ hình thiết lập sở lý thuyết tập hợp nên dễ hiểu sử dụng rộng rãi việc tổ chức liệu cho hệ thống - Các thành phần mơ hình quan hệ gồm: Các quan hệ - - thuộc tính Tương ứng với thành phần mơ hình thực thể liên kết là: Các thực thể – thể thực thể – thuộc tính Mơ hình thực thể liên kết => Mơ hình quan hệ => Các bảng HQTCSDL So sánh tương ứng mơ hình thực thể liên kết, mơ hình quan hệ hệ quản trị CSDL có bảng sau: Mơ hình thực thể liên Mơ hình quan hệ Các bảng hệ kết QTCSDL Thực thể (kiểu thực thể) Quan hệ Bảng Thể thực thể Bộ (thực thể) Dịng hay ghi Thuộc tính Cột hay trường Thuộc tính Ví dụ:  Mơ hình thực thể liên kết: Sinh viên mã SV họ tên ngày sinh quê quán lớp Thực thể Thể thực thể SV01 Vũ Thị Lan 12/3/1985 Hà Nội T5_K2 SV41 Đặng Nhật Minh 1/8/1981 Thái Bình T4_K4  Biểu diễn quan hệ dạng ghi logic: Quan hệ SINH VIÊN (mã SV, họ tên, ngày sinh, quê quán, lớp) Các bộ: (SV01, Vũ Thị Lan, 12/3/1985, Hà Nội, T5_K2) (SV41, Đặng Nhật Minh, 1/8/1981, Thái Bình, T4_K4)  Biểu diễn quan hệ dạng bảng: SINH VIÊN mã SV họ tên ngày sinh quê quán lớp SV01 Vũ Thị Lan 12/3/1985 Hà Nội T5_K2 SV41 Đặng Nhật Minh 1/8/1981 Thái Bình T4_K4 Chú ý:  Các quan hệ khơng trùng  Thuộc tính xác định tên, thứ tự thuộc tính quan hệ không quan trọng Trong quan hệ, tên thuộc tính phải khác (các miền giá trị thuộc tính khơng thiết khác nhau) b Khố  Khố chính: Khố quan hệ (Primary Key-PK) một nhóm thuộc tính xác định quan hệ Khố quan hệ định danh thực thể tương ứng Trong quan hệ thuộc tính thuộc khố gạch chân gọi thuộc tính khố Ví dụ: SINH VIÊN (mã SV, họ tên, ngày sinh, quê quán, lớp) – mã SV khố quan hệ SINH VIÊN Khi chọn khố cần phải xem xét tiêu chuẩn sau: khố phải xác định quan hệ, phải có số thuộc tính nhất, phải khơng thay đổi theo thời gian  Khố ghép: Khố ghép khố có từ hai thuộc tính trở lên Ví dụ: GIẢNG DẠY(mã GV, mã MH, ngày bắt đầu, ngày kết thúc) – khố quan hệ GIẢNG DẠY khố ghép gồm hai thuộc tính mã GV mã MH  Khố ngồi: Một khố ngồi sử dụng để thiết lập mối quan hệ Đó thuộc tính mơ tả quan hệ đồng thời lại thuộc tính khố quan hệ khác Trong quan hệ thuộc tính khố ngồi in nghiêng gạch chân nét đứt Ví dụ: LỚP (tên lớp, khoa, phòng học) SINH VIÊN (mã SV, họ tên, ngày sinh, quê quán, tên lớp) – tên lớp khố ngồi quan hệ SINH VIÊN  Khố giả: Là thuộc tính người đặt để làm khố Thuộc tính khơng mơ tả đặc điểm đối tượng quan tâm mà có tác dụng để xác định đối tượng Ví dụ: mã SV, số hố đơn…Thơng thường khố có từ thuộc tính trở lên người ta thường đặt khoá giả làm khoá để tiện lợi việc truy vấn liệu - Ràng buộc thực thể: ràng buộc khố Nó u cầu khố phải tối thiểu, xác định không null (Giá trị null tức khơng có giá trị Nó khác với giá trị hay dấu cách.) - Ràng buộc tham chiếu (ràng buộc khố ngồi): liên quan đến tính tồn vẹn mối quan hệ tức liên quan đến tính tồn vẹn khố ngồi Một ràng buộc tham chiếu u cầu giá trị khố ngồi quan hệ cần phải tồn giá trị khố quan hệ khác giá trị null Ví dụ: quan hệ sau: SINH VIÊN mã SV tên SV tên lớp SV01 Đỗ thị Cúc T1-K3 SV52 Vũ Thu Hà SV34 Hoàng Anh T4-K7 Bản ghi mồ cơi LỚP tên lớp phịng học T1_K3 302 T3_K4 414 Tên lớp T4-K7 quan hệ SINH VIÊN khơng có quan hệ LỚP vi phạm ràng buộc tham chiếu  Các ràng buộc định nghĩa người dùng: ràng buộc liên quan đến miền giá trị liệu thực tế 3.2 Các dạng chuẩn a Phụ thuộc hàm - Trong quan hệ R, thuộc tính B phụ thuộc hàm vào thuộc tính A (hay thuộc tính A xác định hàm thuộc tính B) ký hiệu AàB với giá trị thuộc tính A xác định giá trị thuộc tính B Ví dụ: Mã SV->Ngày sinh Mã SV Ngày sinh 1234 1/2/78 1235 15/5/81 1237 30/12/80 1236 1/2/78 - Phụ thuộc hàm nhiều thuộc tính: thuộc tính B phụ thuộc hàm vào thuộc tính A1 A2 ký hiệu{A1,A2} → B với cặp giá trị A1 A2 xác định giá trị B Ví dụ: {Số hố đơn, Mã hàng}-> Số lượng Số hoá đơn Mã hàng Số lượng 1234 P1 50* 1234 P2 70 1235 P1 50* 1235 P2 30 1236 P1 80 Chú ý: A1-> {A2,A3} ≡A1-> A2 A1-> A3 {A1,A2}-> A3 ≠ A1-> A3 A2-> A3 - Các loại phụ thuộc hàm  Phụ thuộc hàm đầy đủ: Thuộc tính B gọi phụ thuộc đầy đủ vào tập thuộc tính A (có từ thuộc tính trở lên) phụ thuộc hàm vào A không phụ thuộc hàm vào tập A Ngược lại B gọi phụ thuộc hàm phận vào tập thuộc tính A  Phụ thuộc hàm bắc cầu: Nếu có A1 -> A2 A2 -> A3 A1 -> A3 Khi A3 gọi phụ thuộc bắc cầu vào A1 - Định nghĩa khoá theo quan niệm phụ thuộc hàm : Trong quan hệ R, tập thuộc tính K khố quan hệ có K -> Bi với Bi tất thuộc tính cịn lại  ... Cúc T1-K3 SV52 Vũ Thu Hà SV 34 Hồng Anh T4-K7 Bản ghi mồ cơi LỚP tên lớp phòng học T1_K3 302 T3_K4 41 4 Tên lớp T4-K7 quan hệ SINH VIÊN khơng có quan hệ LỚP vi phạm ràng buộc tham chiếu  Các ràng... đơn, Mã hàng }-> Số lượng Số hoá đơn Mã hàng Số lượng 12 34 P1 50* 12 34 P2 70 1235 P1 50* 1235 P2 30 1236 P1 80 Chú ý: A 1-> {A2,A3} ≡A 1-> A2 A 1-> A3 {A1,A2 }-> A3 ≠ A 1-> A3 A 2-> A3 - Các loại phụ... rộng rãi việc tổ chức liệu cho hệ thống - Các thành phần mơ hình quan hệ gồm: Các quan hệ - - thuộc tính Tương ứng với thành phần mơ hình thực thể liên kết là: Các thực thể – thể thực thể – thuộc