MÔ HÌNH DỮ LIỆU KHÁI NIỆMSau khi đã nắm bắt được toàn bộ các yêu cầu của người sử dụng, cũng như các tiến trình nghiệp vụ của HTTT cần xây dựng -> tiến hành xây dựng mô hình phân rã chức
Trang 1MÔ HÌNH DỮ LIỆU KHÁI NIỆM
Sau khi đã nắm bắt được toàn bộ các yêu cầu của người sử dụng, cũng như các tiến trình nghiệp vụ của HTTT cần xây dựng -> tiến hành xây dựng mô hình phân rã chức năng Nó cho ta thấy được các chức năng nghiệp vụ của tổ chức được phân chia theo một thứ bậc xác định
I) Mô hình phân rã chức năng
1) ĐN: là mô hình phân cấp cho biết các chức năng nghiệp vụ được phân cấp nhỏ dần của
tổ chức
2) Các khái niệm và ký hiệu
- Chức năng nghiệp vụ: được hiểu là tập hợp các công việc mà tổ chức cần thực hiện trong hoạt động của nó
Khái niệm chức năng chỉ nói đến tên công việc cần làm và mối quan hệ phân mức( mức gộp và chi tiết) giữa chúng mà không chỉ ra công việc được làm như thế nào, bằng cách nào, ở đâu?, khi nào và ai làm
Chức năng được xem xét ở các mức độ từ tổng hợp đến chi tiết, mỗi lĩnh vực hoạt động được nhóm vào cùng một chức năng cha Ví dụ:
+ Du lịch là một lĩnh vực các hoạt động về dịch vụ thăm quan, lữ hành, ăn nghỉ
+ Kinh doanh khách sạn là một lĩnh vực các hoạt động chuyên về dịch vụ ăn uống, nhà nghỉ
+ Thanh toán với khách là một hoạt động bao gồm việc lập hoá đơn thanh toán và thu tiền của khách khi khách rời khỏi khách sạn
- Ký hiệu của chức năng: Hình chữ nhật có tên chức năng ở bên trong để mô tả một chức năng
- Tên chức năng được mô tả bằng một câu đơn giản, bắt đầu bằng một động từ, mỗi chức năng cha được mô tả một cách chi tiết hơn bằng các chức năng con của nó
3) Hai dạng biểu diễn của biểu đồ phân rã chức năng: Dạng chuẩn và dạng công ty
• Dạng chuẩn là dạng hình cây, ở mức cao nhất chỉ gồm một chức năng, gọi là “chức năng gốc”những chức năng ở mức dưới cùng gọi là “chức năng lá” VD:
Trang 2Biểu đồ dạng công ty: Mô hình thường gồm ít nhất hai biểu đồ trở lên Một “biểu đồ gộp”
mô tả toàn bộ các chức năng thuộc mức gộp(từ hai đến ba mức) Các biểu đồ còn lại là các “biểu đồ chi tiết” mô tả chi tiết mỗi chức năng lá của biểu đồ gộp
4) Ý nghĩa của sơ đồ phân rã chức năng
- Nó mô tả toàn bộ công việc của một tổ chức ở dạng chi tiết dần, phạm vi mà chúng ta nghiên cứu
- Nó cho thấy vị trí của mỗi công việc trong toàn hệ thống, tránh sự trùng lặp, giúp phát hiện các chức năng còn thiếu
- Nó là cơ sở để hình thành hệ thống chương trình sau này
5) Một số chú ý khi định nghĩa chức năng
- Chức năng phải được phát biểu rõ ràng, không gây hiểu lầm giữa các chức năng
- Kiểm tra lại định nghĩa chức năng với một số người dùng khác nhau để đảm bảo rằng định nghĩa được hiểu là như nhau
Liệt kê toàn bộ những chức năng có thể -> sau đó loại bỏ những chức năng không cần thiết
- Phân rã từ trên xuống, có thứ bậc
- Những chức năng cùng chung một lĩnh vực, được đặt chung một chức năng cha
II) Mô hình luồng dữ liệu
- Sơ đồ phân rã chức năng cho biết các công việc cần làm -> chưa biết mối quan hệ giữa chúng cũng như giữa các chức năng với môi trường bên ngoài -> cần có mô tả bổ sung
=> ra đời của mô hình luồng dữ liệu
Trang 31) Định nghĩa: là công cụ mô tả các dòng thông tin liên hệ giữa các chức năng với nhau
và giữa các chức năng với môi trường bên ngoài
2) Khái niệm và ký hiệu
a) Tác nhân bên ngoài: Là một người hoặc một vật nào đó, tương tác với hệ thống, sử
dụng hệ thống
Tác nhân sẽ gửu thông điệp đến hệ thống hoặc nhận thông điệp xuất phát từ hệ thống hoặc là thay đổi các thông tin cùng với hệ thống
- Một tác nhân cũng có thể là người hoặc là một hệ thống khác
- Tác nhân cũng có thể được xếp loại
+ Một tác nhân chính là tác nhân sử dụng những chức năng chính của hệ thống
+ Một tác nhân phụ (vd: nhà quản trị hệ thống)
Cả hai tác nhân này đều được mô hình hóa để đảm bảo mô tả đầy đủ những chức năng của hệ thống, mặc dù những chức năng chính mới thực sự nằm trong mối quan tâm chủ yếu của khách hàng Khi tìm tác nhân, ta thường đặt các câu hỏi ai sẽ là người thực hiện chức năng này
b) Dòng dữ liệu
- Mô tả luồng dữ liệu đi giữa tác nhân và công việc hoặc giữa công việc và kho dữ liệu
- Không có luồng dữ liệu đi giữa tác nhân với tác nhân hoặc giữa công việc với công việc
c) Các tiến trình trong hệ thống
- Là các công việc có tác động hoặc làm biến đổi thông tin
- Tên ghi trong tiến trình chính là các chức năng trong sơ đồ phân rã chức năng
- Là cầu nối giữa tác nhân và hệ thống, nó sẽ giúp các tác nhân thực hiện được yêu cầu của họ
d) Kho dữ liệu
- Là nơi lưu trữ thông tin của hệ thống, một hệ thống sẽ có một hoặc nhiều kho dữ liệu, tùy thuộc vào độ phức tạp của từng bài toán Song người ta thường cố gắng tổ chức sao
Trang 4cho càng ít khi thì càng tốt (ít nhất là một kho) Nếu có nhiều kho -> khi viết chương trình sẽ phải tạo móc nối tới các kho khác nhâu -> khó khăn cho người coding
e) ý nghĩa của sơ đồ luồng dữ liệu:
- Trong sơ đồ phân rã chức năng, cho biết công việc và mức phân cấp (sự chi tiết)
Sơ đồ luồng dữ liệu bổ sung khiếm khuyết mà sơ đồ phân rã chức năng còn thiếu, chính
là quan hệ giữa các công việc
- Giúp cho việc thấy rõ hoạt động xử lý, cơ sở bước đầu thiết kế xử lý
- Công cụ giao tiếp giữa nhà thiết kế, phần tích và người sử dụng
f) Một số quy tắc khi vẽ biểu đồ luồng dữ liệu
Vẽ biểu đồ luồng dữ liệu cần tuân theo các quy tắc sau - các “cái vào” của một tiến trình cần khác với các “cái ra” của nó Nguyên tắc này nhấn mạnh rằng, các dữ liệu qua một tiến trình phải có thay đổi Ngược lại tiến trình là không cần thiết vì không tác động gì đến các luồng thông tin đi qua nó
- Mỗi tiến trình phải có tên duy nhất Tuy nhiên, một số tác nhân ngoài và kho dữ liệu có thể được vẽ lặp lại - Các luồng dữ liệu đi vào một tiến trình phải đủ để tạo thành các luồng dữ liệu đi ra
Tiến trình
- Không một tiến trình nào chỉ có cái ra mà không có cái vào Đối tượng chỉ có cái ra thì chỉ có thể là tác nhân
- Không một tiến trình nào chỉ có cái vào Một đối tượng chỉ có cái vào chỉ có thể là tác nhân
Kho dữ liệu
- Không có luồng dữ liệu từ một kho đến một kho dữ liệu khác
- Dữ liệu không thể di chuyển trực tiếp từ một tác nhân đến một kho dữ liệu và ngược lại
Tác nhân
- Dữ liệu không thể di chuyển trực tiếp từ một tác nhân đến một tác nhân
Luồng dữ liệu
- Một luồng dữ liệu không thể quay lại nơi mà nó vừa đi khỏi
- Một luồng dữ liệu đi vào kho có nghĩa là kho dữ liệu được cập nhật, một luồng dữ liệu
đi ra khỏi kho có nghĩa là kho dữ liệu đựơc đọc
- Không có luồng dữ liệu đi giữa các tiến trình với nhau
3) Phân rã biểu đồ luồng dữ liệu.
a) Định nghĩa: Quá trình phân nhỏ mỗi tiến trình của một biểu đồ DFD thành một DFD mới (nếu có thể) gọi là phân ra biểu đồ luồng dữ liệu đã cho
Trang 5b) Đảm bảo sự cân bằng giữa hai mức kề nhau Khi phân rã một tiến trình của một biểu
đồ DFD thanh một biểu đồ ở mức sau thì mọi luồng dữ liệu vào và ra, tác tác nhân ngoài
và kho dữ liệu liên quan với nó phải được bảo toàn (giữ nguyên) trong biểu đồ mức sau c) biểu đồ DFD sơ cấp Quá trình phân rã luồng dữ liệu sẽ dừng lại khi đạt đến biểu đồ mức thấp nhất – gọi là biểu đồ luồng dữ liệu sơ cấp Những quy tắc sau đây là những gợi
ý để dừng quá trình phân rã
- Khi một tiến trình là một quyết định hay một tính toán đơn giản, một thao tác dữ liệu như đọc, cập nhật, thêm mới, ghi, xoá
- Khi mỗi luồng dữ liệu không cần chia nhỏ hơn để chỉ ra rằng các dữ liệu khác nhau đều
đã được quản lý Biểu đồ DFD sơ cấp chỉ ra mức chi tiết nhất các thao tác mà hệ thống mới cần thực hiện
Chú ý: Khi phân rã biểu đồ luồng dữ liệu, nếu đã xây dựng được biểu đồ phân rã chức
năng thì có thể lấy mỗi chức năng tương ứng của nó làm một tiến trình ở biểu đồ luồng
dữ liệu có mức tương đương
4) Các biểu đồ DFD của một ứng dụng
a) Biểu đồ ngữ cảnh của hệ thống
Biểu đồ ngữ cảnh biểu diễn hệ thống ở mức cao nhất Trong biểu đồ này chỉ gồm ba loại thành phần
- Một tiến trình duy nhất mô tả toàn hệ thống, trong đó có tên hệ thống và có chỉ số là 0
- Các tác nhân bên ngoài
- Các luồng dữ liệu giữa tác nhân và hệ thống mô tả sự tương tác giữa hệ thống với môi trường Biểu đồ ngữ cảnh cho ta một cái nhìn tổng quát về hệ thống trong môi trường của
nó Các tác nhân của hệ thống cần phải xác định đầy đủ Sự thiểu các tác nhân sẽ là nguyên nhân là cho hệ thống được xây dựng không có khả năng hoạt động tốt trên thực tế
Biểu đồ DFD mức 1 Được phân ra dựa trên biểu đồ ngữ cảnh
Nguyên tắc phân rã biểu đồ luồng dữ liệu ở trên, ta tiến hành phân rã (làm mịn) biểu đồ ngữ cảnh để nhận được biểu đồ DFD mức 1
Các bước tiến hành:
- Thay thế: Thay thế tiến trình duy nhất của biểu đồ ngữ cảnh bằng các tiến trình con
(tương ứng với các chức năng mức 1 trong biểu đồ phân rã chức năng)
- Giữ nguyên: Toàn bộ các tác nhân ngoài và các luồng dữ liệu trong biểu đồ ngữ cảnh
và chuyển sang biểu đồ luồng dữ liệu mức 0
- Thêm vào:
+ Các kho dữ liệu tương ứng với các hồ sơ dữ liệu đã chọn trong danh sách
Trang 6+ Các luồng dữ liệu từ các tiến trình đến các kho
c) Biểu đồ DFD mức i
Việc phát triển các biểu đồ luồng dữ liệu chi tiết là quá trình tiếp tục làm mịn các biểu đồ
luồng dữ liệu đã nhận trước đó Một biểu đồ luồng dữ liệu mức i nhận được từ việc phân
rã một tiến trình thuộc biểu đồ luồng dữ liệu mức i -1 Quá trình làm mịn biểu đồ luồng
dữ liệu mức i -1 được thực hiện như sau
- Thay thế: Tiến trình được xét của biểu đồ luồng dữ liệu mức i-1 bằng các tiến trình con
tương ứng với các chức năng của mức tương ứng trong biểu đồ phân rã chức năng
Giữ nguyên: Toàn bộ các tác nhân ngoài, các kho dữ liệu, và các luồng dữ liệu liên quan
đến tiến trình được xét
- Thêm vào: Luồng dữ liệu giữa các tiến trình con với các kho dữ liệu Việc đánh số hiệu
các tiến trình trong một biểu đồ mới nhận được cần tuân theo những nguyên tắc sau: Số hiệu của một tiến trình gồm hai phần: (phần đầu và phần số thứ tự) Phần đầu là số hiệu của tiến trình được sử dụng để phân rã Phần số thứ tự là thứ tự của tiến trình con Chú ý: Một biểu đồ chỉ nên phát triển trên một trang giấy
III Mô hình quan hệ thực thể - Entity –Relationships (E - R)
1) Định nghĩa:
Sơ đồ mô tả các đối tượng dữ liệu và các mối quan hệ giữa chúng vốn tồn tại trong TG thực Quá trình xây dựng mô hình E – R được bắt đầu bằng việc phân tích các tài liệu thu được từ khâu khảo sát
Đối với mỗi tài liệu hay hồ sơ, ta chọn ra những thông tin cơ sở, chính xác hoá nó, phân loại và sắp xếp nó theo một cách nhất định Cuối cùng thì chúng được tổng hợp lại để hình thành một mô hình E-R
Giữa biểu đồ DFD và mô hình dữ liêu E-R tương ứng có một mối quan hệ rất chặt chẽ: Các kho dữ liệu và các luồng dữ liệu có trong biểu đồ DFD sẽ được mô tả chi tiết trong
mô hình E-R Mô hình E-R sẽ là bức tranh về dữ liệu của toàn bộ hoạt động nghiệp vụ của tổ chức
2) Các Khái niệm:
a) Thực thể (Entity): Là một khái niệm chỉ một lớp các đối tượng trong TG thực, có những đặc trưng chung về mặt thông tin mà ta quan tâm VD Thực thể SV chỉ tất cả những người học ở trường ĐH, CĐ
Trang 7Nếu thực thể chỉ một lớp các đối tượng, thì một đối tượng cụ thể của lớp đó được gọi là một bản thể
b) Thuộc tính (Attribute) Những đặc trưng chung về mặt thông tin gọi là thuộc tính của thực thể
c) Thuộc tính tên gọi: là thuộc tính mà giá trị của nó cho tên gọi của một bản thể, thường chứa chữ “tên” VD Thuộc tính tên gọi: Họ và tên SV tên nhân viên
g) Thuộc tính định danh là thuộc tính mà giá trị của nó cho phép phân biệt các đối tượng
cụ thể thuộc thực thể
h) Thuộc tính khoá: Trong số các thuộc tính định danh của một thực thể, ta chọn ra một cái làm “khoá chính” của thực thể (Primary key) Một khoá chính có thể có một hoặc nhiều thuộc tính Nên chọn khoá gồm một thuộc tính (khoá đơn) Ngoài thuộc tính khoá, các thuộc tính còn lại gọi là thuộc tính mô tả
i) Các thuộc tính định danh: Là các thuộc tính dự tuyển (vào làm khoá)
j) Thuộc tính kép (lặp, đa trị): Là các thuộc tính, với một đối tượng cụ thể thuộc thực thể,
nó có thể có các giá trị khác nhau
k) Thuộc tính “khoá ngoại” (ngoại lai) là một thuộc tính của thực thể nhưng nằm trong khoá chính của một thực thể khác (Foreign key)
3) Các bước xây dựng một mô hình dữ liệu quan niệm
Có nhiều cách khác nhau để xây dựng mô hình dữ liệu E –R, ở đây giới thiệu cách xây dựng mô hình gồm 5 bước
a) Liệt kê, chính xác hoá và lựa chọn các thông tin cơ sở
b) Xác định các thực thể, các thuộc tính và định danh của nó
c) Xác định các mối quan hệ và các thuộc tính của nó
d) Vẽ biểu đồ mô hinh E –R
e) Xác định bản số, chuẩn hoá và thu gọn biểu đồ
• Nhận xét:
- Mô hình E- R chủ yếu xác định cấu trúc dữ liệu hơn là diễn đạt các quy tắc nghiệp vụ
về dữ liệu
- Mô hình E-R đòi hỏi phải có sự hiểu biết kỹ lưỡng mối quan hệ giữa các thực thể, vì vậy thường thiết kế mô hình dữ liệu quan hệ thay thế cho E – R