Mô hình hóa dữ liệu mức quan niệm

Chương Mô hình hóa liệu mức quan niệm Mục tiêu  Hiểu khái niệm việc mô hình hóa liệu mức quan niệm: • Mô hình quan niệm liệu (conceptual data model) • Lược đồ thực thể - mối kết hợp (entity-relationship diagram) • Thực thể (entity), loại thực thể (entity type), thuộc tính (attribute), khóa dự tuyển (candidate key), thuộc tính đa trị (multivalued attribute) • Mối kết hợp (relationship), bậc mối kết hợp (degree), số mối kết hợp (cardinality), loại thực thể kết hợp (associative entity)  Biết loại câu hỏi để xác định liệu yêu cầu cho hệ thống thông tin (information system)  Vẽ lược đồ thực thể - mối kết hợp  Hiểu vai trò việc mô hình hóa liệu giai đoạn phân tích (analysis) thiết kế (design) hệ thống thông tin  Phân biệt thành phần mô hình thực thể - mối kết hợp  Nắm rõ quy tắc bước xây dựng mô hình thực thể - mối kết hợp Thế giới quan HTTT cần tin học hóa Thành phần liệu Tìm hiểu mô hình hóa Cài đặt thành phần liệu dựa vào mô hình thiết kế Các mô hình thiết kế Nhóm chuyên gia phân tích thiết kế Nhóm lập trình Hệ quản trị CSDL CSDL HTTT cần tin học hóa Nội dung  Khái niệm thành phần liệu mức quan niệm  Mô hình thực thể - kết hợp (ER)  Mô hình thực thể - kết hợp mở rộng  Các bước xây dựng mô hình ER  Các phương pháp phân tích liệu  Các quy tắc mô hình hóa liệu  Một số vấn đề thường gặp Thành phần liệu mức quan niệm  Dữ liệu tập hợp dấu hiệu xây dựng nên thông tin phản ánh mặt tổ chức, thành phần quan trọng chủ yếu HTTT Để thông tin phản ánh xác, đầy đủ kịp thời khía cạnh liệu, cần phải nghiên cứu cách thức, phương pháp giúp nhận biết, tổ chức, lưu trữ liệu nhằm xử lý khai thác hiệu  Mô hình liệu tập hợp khái niệm dùng để diễn tả tập đối tượng liệu mối quan hệ chúng hệ thống thông tin cần tin học hóa Nó xem cầu nối giới thực với mô hình sở liệu bên máy tính Khi mô hình liệu mô tả tập hợp khái niệm từ giới thực, ta gọi mô hình quan niệm liệu Các loại câu hỏi thường dùng Loại câu hỏi Câu hỏi người dùng hệ thống (System Users) người quản lý doanh nghiệp (Business Managers) Thực thể liệu (Data entities) Doanh nghiệp cần lưu trữ liệu gì? (dữ liệu người (people), nguyên vật liệu (material), …) Số lượng liệu cần lưu trữ bao nhiêu? Khóa dự tuyển (Candidate key) Nét đặc trưng (characteristic) phân biệt đối tượng đối tượng khác loại gì? Đặc trưng có thay đổi theo thời gian có bị đối tượng tồn hay không? Thuộc tính (Attributes) Những nét đặc trưng đối tượng gì? Bảo mật (Security control) Người dùng thực thao tác liệu? (thao tác thêm/xóa/sửa liệu)? Những quyền sử dụng liệu? Ai có vai trò thiết lập giá trị hợp lệ cho liệu? Mối quan hệ (Relationships), số (cardinality) số (degrees) Các đối tượng có mối quan hệ với nào? Ràng buộc toàn vẹn (Integrity rules), số tối thiểu số tối đa (minimum and maximum cardinality) Người dùng có quy định, điều kiện ràng buộc liệu? Mô hình thực thể - kết hợp (ER)  Mô hình thực thể kết hợp (Entity - Relationship Model viết tắc ER) CHEN giới thiệu năm 1976  Mô hình ER sử dụng nhiều thiết kế liệu mức quan niệm  Các khái niệm mô hình ER • Thực thể, loại thực thể, thể thực thể • Thuộc tính thực thể • Khoá thực thể • Mối kết hợp, thể mối kết hợp • Thuộc tính mối kết hợp • Bản số Thực thể (Entity)  Thực thể biểu diễn đối tượng, khái niệm hay vật xác định cụ thể giới thực • Ví dụ : sinh viên “Nguyễn Văn A”, môn học “Cơ sở liệu”  Tập hợp thực thể giống tạo thành loại thực thể (Entity Type)  Ký hiệu: TÊN THỰC THỂ  Tên thực thể: danh từ, cụm danh từ • Ví dụ: SINHVIEN LOP Thực thể - Loại thực thể  Sự khác biệt quan trọng loại thực thể thể thực thể (entity instance): • Loại thực thể tập thực thể chia sẻ tính chất đặc trưng (characteristics) chung • Thể thực thể đối tượng cụ thể thực thể • Mỗi loại thực thể mô hình thực thể - kết hợp (ER) có tên, đại diện cho tập thực thể • Mỗi loại thực thể có nhiều thể thực thể lưu trữ sở liệu • Ví dụ: loại thực thể SINHVIEN hiện: (‘SV001’, ‘Nguyen Nam’, ‘1/2/1987’,’Nam’) (‘SV002’, ‘Trần Nam’, ‘13/2/1987’, ‘Nam’) Thuộc tính thực thể  Thuộc tính tính chất đặc trưng thực thể mà giá trị liệu cần lưu trữ • Ví dụ: thực thể sinh viên có tính chất đặc trưng: mã số sinh viên, họ tên, giới tính, ngày sinh, nơi sinh  Ký hiệu: SINHVIEN MaSV Hoten Gioitinh Ngaysinh Noisinh 10 Một số qui tắc mô hình hóa Quy tắc 2: Các thực thể liên quan đến mối kết hợp ứng với tổ hợp thể thực thể có thể mối kết hợp SINH VIÊN MÔN HỌC Học Điểm Mỗi sinh viên học nhiều môn khác Mỗi môn học sinh viên có điểm số Nếu điểm số lớn coi đạt Nếu tồn sinh viên có hai (hay nhiều) điểm số môn vi phạm quy tắc SINH VIÊN MÔN HỌC Học Điểm HỌC KỲ 75 Một số qui tắc mô hình hóa Quy tắc 3: Tất nhánh nối với mối kết hợp phải nhánh bắt buộc, tách nhiều mối kết hợp Trường hợp gọi mối kết hợp ẩn dụ nhiều ngữ nghĩa khác NHÀ CUNG CẤP SẢN PHẨM Liên hệ Mỗi mặt hàng nhiều nhà cung cấp cung cấp Công ty đặt hàng đến nhà cung cấp cho biết tên mặt hàng cần đặt, số lượng tương ứng kho nhận SẢN PHẨM KHO HÀNG Cung ứng Tồn thể tham gia đầy đủ thực thể NHÀ CUNG CẤP Đặt hàng KHO HÀNG 76 Một số qui tắc mô hình hóa Quy tắc 4: Các đặc trưng thực thể phụ thuộc vào thực thể mà Nếu có đặc trưng phụ thuộc vào nhiều thực thể đặc trưng mối kết hợp định nghĩa thực thể SINH VIÊN Học MÔN HỌC Điểm Mỗi sinh viên học nhiều môn khác Mỗi môn học sinh viên đạt điểm số 77 Một số qui tắc mô hình hóa Quy tắc 5: Nếu có thuộc tính thực thể phụ thuộc vào thực thể thuộc tính khác thực thể tồn thực thể ẩn mà cần phải định nghĩa bổ sung Mỗi xe bao gồm đặc trưng số xe, màu sắc, loại xe, công suất trọng lượng Mỗi loại xe có trọng lượng định Số xe XE Màu xe Số chỗ Lọai xe Trọng lượng XE Loại xe  Trọng lượng Thuộc LOẠI XE Tên loại Trọng lượng 78 Các quy tắc chuẩn hóa mô hình ER Quy tắc 1: Trong mô hình ER, thể thực thể, thuộc tính phải có ý nghĩa có giá trị Ngày sinh NHÂN VIÊN CON_NV có (0,n) (1,n) Tên  Ví dụ: Thực thể nhân viên với thuộc tính: Mã nhân viên, họ tên, giới tính, tuổi, họ tên con, tôn giáo  Cách giải  C1: Thay thuộc tính tương đương mang tính chất hơn, vd: Tuổi nên thay Ngày sinh xác định tuổi thời điểm  C2: xây dựng thêm thực thể mối kết hợp 79 Các quy tắc chuẩn hóa mô hình ER Quy tắc 2: Trong mô hình ER, thuộc tính thực thể / mối kết hợp phải phụ thuộc vào khóa thực thể / mối kết hợp phụ thuộc hàm sơ cấp Nghĩa phụ thuộc vào toàn khóa phụ thuộc vào phận thực khóa Mã NV … NHÂN VIÊN NGẠCH … Hưởng Tháng năm … Ngạch THÁNG Hệ số BẬC Trên thực tế: Ngạch, bậc → Hệ số lương Bậc … 80 Các quy tắc chuẩn hóa mô hình ER Mã NV … NHÂN VIÊN NGẠCH (1,n) Ngạch (1,n) … (1,n) Hưởng (1,n) Tháng năm … THÁNG Hệ số Ngạch – Bậc (1,n) BẬC Bậc … 81 Các quy tắc chuẩn hóa mô hình ER Quy tắc 3: Trong mô hình ER, Mọi thuộc tính thực thể hay mối kết hợp phải phụ thuộc vào khóa phụ thuộc hàm sơ cấp trực tiếp Số HD Mã SP … … SẢN PHẨM HÓA ĐƠN (1,n) (1,n) Số lượng CT_H Đ Số HD, Mã SP Đơn giá Thành tiền → Số lượng, Đơn giá Số lượng, Đơn giá → Thành tiền 82 Một số vấn đề thường gặp Thực thể hay không là thực thể ? Trong số trường hợp khái niệm cần biểu diễn đối tượng giới thực phạm vi ứng dụng số thể Nếu nhu cầu mở rộng ứng dụng sau không nên xem thực thể SINH VIÊN TRƯỜNG Thuộ c Thuộ c KHOA Chỉ có thể TRƯỜNG suốt chu trình hệ thống 83 Một số vấn đề thường gặp Thực thể hay thuộc tính đơn? - Chọn thực thể xác định số đặc trưng thuộc tính, mối kết hợp, tổng quát hóa hay tập - Chọn thuộc tính đối tượng có cấu trúc nguyên tố đơn giản đặặ̣c trưng khác XE HƠI Màu sắc Số xe CHUYẾN BAY THÀNH PHỐ MS-CB TP_DI TP_DEN HÃNG SẢN XUẤT Sản xuất MS-TP Đi Đến CHUYẾN BAY MS-CB TEN-TP 84 Một số vấn đề thường gặp Tổng quát hóa hay thuộc tính? - Tổng quát hóa chọn cho số đặc trưng liên kết cấp thấp (ví dụ thuộc tính hay mối kết hợp) - Trường hợp ngược lại thuộc tính CON NGƯỜI CON NGƯỜI Màu sắc tóc Phái ĐÀN ÔNG Tình trạng nghĩa vụ quân Màu sắc tóc PHỤ NƯ Kết hôn 85 Một số vấn đề thường gặp Thuộc tính gộp hay một tập các thuộc tính đơn? - Chọn thuộc tính gộp gán tên cách tự nhiên cho khái niệm - Ngược lại, chọn tập thuộc tính đơn chúng diễn tả đặc trưng độc lập Số nhà Đường ĐỊA CHỈ Phường Quận Tỉnh/TP 86 Một số vấn đề thường gặp Mối kết hợp hay thực thể? - Chọn thực thể khái niệm quan tâm có số đặc trưng cần mô hình hóa ví dụ mối kết hợp đến thực thể khác, có định danh phân biệt, Đơn giá SANPHAM (1,n) Mã SP Tên SP Chi tiết HĐ HOÁ ĐƠN (0,n) (1,1) Số HĐ Ngày HĐ Trị giá ĐVT Số lượng Đơn giá Của (0,n) KHÁCH HÀNG - Một sản phẩm tồn nhiều lần hóa đơn? - Chi tiết HĐ chuyên biệt hóa? - Có mối kết hợp khác liên kết với Chi tiết HĐ? Họ tên KH Địa Điện thoại 87 Một số vấn đề thường gặp Đơn giá SANPHAM HOÁ ĐƠN (0,n) Mã SP (1,n) Tên SP Trị giá ĐVT Có (1,1) (1,1) Số HĐ Ngày HĐ Có Của (0,n) (1,1) CHI TIẾT HOÁ ĐƠN Số thứ tự Số lượng Đơn giá KHÁCH HÀNG Họ tên KH Địa Điện thoại 88 Một số vấn đề thường gặp Chọn lược đồ rõ nghĩa có nhiều lược đồ chọn lựa Bắt đầu LICH TRÌNH (1,1) (0,n) Dừng (1,1) (0,n) (0,n) GA (0,n) Kết thúc LICH TRÌNH (2,n) (0,n) Liên quan GA Phân loại 89