Bài giảng Bài 5: Công cụ mô hình hóa dữ liệu - Nguyễn Hoài Anh

Bài giảng Bài 5: Công cụ mô hình hóa dữ liệu - Nguyễn Hoài Anh hướng đến trình bày các nội dung chính về mô hình thực thể liên kết; mô hình quan hệ; đặc tả dữ liệu. Mời các bạn cùng tìm hiểu và tham khảo nội dung thông tin tài liệu.

Bài Cơng cụ mơ hình hóa liệu Nguyễn Hồi Anh Khoa cơng nghệ thơng tin Học viện kỹ thuật quân nguyenhoaianh@yahoo.com DẪN NHẬP Phân tích liệu Xác định bảng liệu lưu trữ hệ thống Mục tiêu cần đạt Mơ hình liệu dạng chuẩn BC Có mơ tả chi tiết bảng liệu Một số công cụ mơ hình hóa PTDL Mơ hình thực thể liên kết Mơ hình quan hệ Từ điển liệu GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn NỘI DUNG Mơ hình thực thể liên kết (ERD – Entity Relationship Diagram) Mô hình quan hệ (Relational Model) Đặc tả liệu (D Spec – Data Specification) GV Nguyễn Hoài Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quân MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT ERD – Entity Relationship Diagram Khái niệm Là mơ hình mơ tả tập hợp liệu dùng hệ thống Bằng cách gom cụm chúng xung quanh vật thể giới thực Tên, tuổi, địa chỉ, số điện thoại, cân nặng, chiều cao → đối tượng người Biển số, kiểu dáng, màu sơn, dung tích xilanh → đối tượng xe máy GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quân MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Ví dụ GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Các thành phần Kiểu thực thể (Entity): Là tập hợp thực thể biểu diễn co lớp tự nhiên vật thể giới thực Ví dụ: Khách hàng, đơn hàng, sinh viên… Tên gọi: Danh từ (chỉ lớp đối tượng giới thực) GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Các thành phần Kiểu thuộc tính (attribute): Là đặc điểm sử dụng để mô tả cho kiểu thực thể ERD Tên gọi: Danh từ Các loại kiểu thuộc tính Kiểu thuộc tính khóa Kiểu thuộc tính định danh Kiểu thuộc tính mơ tả GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Các thành phần Quan hệ Entity Attribute Kiểu thực thể mô tả tập hợp kiểu thuộc tính Trong ERD khơng có kiểu thuộc tính riêng rẻ mà phải mô tả cho kiểu thực thể xác định Biểu diễn Tªn kiĨu thùc thĨ Tªn kiĨu thc tÝnh Tªn kiĨu thc tÝnh Tªn kiĨu thc tÝnh Tªn kiĨu thc tÝnh n GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật qn MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Các thành phần Kiểu liên kết (relationship): Là mối quan hệ kiểu thực thể với Tên gọi: Động từ (phản ánh ý nghĩa nó) Ví dụ Khách hàng giao nộp Đơn hàng Đơn hàng có Mặt hàng Giáo viên dạy Sinh viên Biểu diễn GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Các thành phần Kiểu liên kết (relationship): Phân loại kiểu liên kết theo số thực thể tham gia Kiểu liên kết – * * * * Sô báo danh * * * * Số phách * * * * Kiểu liên kết – n Kiểu liên kết n – n * * * * Häc sinh * * * GV Nguyễn Hoài Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quõn s * * Giáo viên * * * 10 MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Bài tập áp dụng số Trong có kiểu liên kết sau Thuộc : Sinh viên – Lớp KH Giáo viên – Khoa Môn học – Bộ môn Quản lý: Khoa – Lớp KH Đăng ký: Sinh viên – Lớp MH Giảng dạy: Giáo viên – Lớp MH Lớp MH – Môn học Hãy vẽ ERD GV Nguyễn Hoài Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quân 19 MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Bài tập áp dụng số Cho kiểu thuộc tính quy tắc quản lý Vẽ ERD Kiểu thuộc tính Mã đơn vị, tên đơn vị, số điện thoại đơn vị, địa đơn vị Mã nhân viên, Tên nhân viên, giới tính nhân viên, số điện thoại nhân viên, địa nhân viên, ngày sinh nhân viên Mã dự án, tên dự án Mã khách hàng, tên khách hàng, số điện thoại khách hàng, địa khách hàng Mã sản phẩm, tên sản phẩm, số lượng kho sản phẩm Số lượng yêu cầu, ngày yêu cầu GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn 20 MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Bài tập áp dụng số Cho kiểu thuộc tính quy tắc quản lý Quy tắc quản lý Một đơn vị phải có nhiều nhân viên Một nhân viên phải thuộc đơn vị thuộc vào đơn vị Một nhân viên làm việc cho dự án không làm việc cho dự án Một dự án phải có nhân viên có nhiều nhân viên tham gia Một nhân viên phục vụ cho nhiều khách hàng Một khách hàng phục vụ nhiều nhân viên Một khách hàng có nhiều yêu cầu Một yêu cầu phải thuộc thuộc vào khách hàng Một sản phẩm có nhiều yêu cầu Một yêu cầu phải có có sản phẩm GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quân 21 MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Ba dạng ERD ERD mở rộng Là ERD với đầy đủ thành phần: kiểu thực thể, kiểu thuộc tính, kiểu liên kết ERD kinh điển Là ERD mở rộng đưa thêm ràng buộc Kiểu thực thể phải có khóa thuộc tính định danh Kiểu thuộc tính đơn trị sơ đẳng GV Nguyễn Hoài Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật qn 22 MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Ba dạng ERD ERD hạn chế Là ERD hạn chế đưa thêm ràng buộc Tất kiểu thực thể điều có khóa Kiểu thực thể liên kết với thơng qua khóa ngồi Kiểu liên kết – n khơng có tên GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn 23 MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Nhận xét Là công cụ quan trọng phân tích hướng cấu trúc Nó đưa mơ hình tương đối tốt lượng ký hiệu, thơng tin mô tả giới thực đầy đủ Tuy nhiên ER chưa đảm bảo liệu dư thừa thơng tin GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quân 24 MƠ HÌNH QUAN HỆ Relational Model Khái niệm: Do Coodd đề xuất năm 1970 Đơn giản: liệu dạng nhất, tự nhiên, dễ hiểu Chặt chẽ: hình thức hóa cao, cho phép dùng cơng thức, thuật tốn Trừu tượng hoá cao: độc lập với mức vật lý, cài đặt, thiết bị Có tính độc lập liệu chương trình Ngơn ngữ truy cập liệu mức cao: chuẩn, dễ dùng GV Nguyễn Hoài Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật qn 25 MƠ HÌNH QUAN HỆ Các định nghĩa Bảng quan hệ Là bảng liệu chiều có n cột gọi trường, m dòng gọi ghi Chång Vợ Năm kết hôn Hải Hạnh 1975 Quỳnh Nga 1980 Hµ Cóc 1995 GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quân 26 MƠ HÌNH QUAN HỆ Các định nghĩa Lược đồ quan hệ Là hợp thành hai yếu tố Một cấu trúc gồm tên quan hệ danh sách thuộc tính Một tập hợp ràng buộc toàn vẹn, điều kiện mà quan hệ lược đồ phải thoả mãn GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn 27 MƠ HÌNH QUAN HỆ Các định nghĩa Lược đồ quan hệ Cấu trúc: có dạng R(A1, A2, , An) R tên quan hệ A1, A2, …, An thuộc tính gắn với miền giá trị Ví dụ GIÁO VIÊN (Mã GV, họ tên, học hàm, học vị) ĐƠN HÀNG (SốĐH, ngày lập, tên KH,Tên hàng, số lượng) SINH VIÊN (Mã SV, họ tên, ngày sinh, giới tính, q qn) GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quân 28 MƠ HÌNH QUAN HỆ Các định nghĩa Lược đồ quan hệ Ràng buộc toàn vẹn: điều kiện ràng buộc giá trị hay nhiều thuộc tính Ví dụ Bảng chấm cơng: số ≥ Nhân viên: năm tuyển dụng > năm sinh + 17 Tác dụng Đảm bảo tính hợp lý mơ hình với giới thực Phát sai lệch thu thập, xử lý truyền thông tin Kiểm sốt để sàng lọc giá trị khơng hợp lý GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn 29 MƠ HÌNH QUAN HỆ Các định nghĩa Lược đồ quan hệ Các loại ràng buộc toàn vẹn: Miền giá trị Điểm môn học ≥ 18 < tuổi nhân viên < 70 Giá trị khơng Cho phép thuộc tính nhận giá trị null Điểm thi : null (trường hợp sinh viên chưa thi, không thi) Tên sv: not null (khơng có sinh viên khơng có tên) Tương hợp giá trị mối quan hệ giá trị thuộc tính Thành tiền = Số lượng x Đơn giá Định danh Là thuộc tính phân biệt ghi quan hệ Khơng có ghi quan hệ có định danh GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn 30 MƠ HÌNH QUAN HỆ Ký hiệu đồ họa mơ hình quan hệ Bảng quan hệ Tên bảng quan hệ Tên trường Tên trường Tên trường … Tên trường n Quan hệ GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật quân 31 KẾT LUẬN Để phân tích liệu người ta thường sử dụng cơng cụ sau Mơ hình thực thể liên kt ERD Mô hình quan hệ RM Ngoi cũn có cơng cụ trợ giúp Từ điển liệu DD Mơ tả bảng quan hệ sau chuẩn hóa sử dụng Đặc tả liệu: khóa chính, khóa ngồi, tên trường, kiểu liệu, mơ tả GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quân 32 THẢO LUẬN Cách vẽ ERD Cách vẽ RM Gợi ý mẫu đặc tả liệu HÓA ĐƠN STT Khố x Khố ngoại x Tên trường Số HĐ Ngày HĐ Mã KH Tổng tiền Kiểu liệu C D C N GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật quân Diễn giải Số hiệu hóa đơn Ngày lập hóa đơn Mã khách hàng Tổng tiền toán 33 ... – Môn học Việc giảng dạy môn học phải xác định giảng dạy đâu, vào lúc Hãy vẽ ERD GV Nguyễn Hoài Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật qn 16 MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Cách thể GV Nguyễn. .. có cơng cụ trợ giúp Từ điển liệu DD Mơ tả bảng quan hệ sau chuẩn hóa sử dụng Đặc tả liệu: khóa chính, khóa ngồi, tên trường, kiểu liệu, mơ tả GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học... máy GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa cơng nghệ thơng tin - Học viện Kỹ thuật qn MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT Ví dụ GV Nguyễn Hồi Anh - Khoa công nghệ thông tin - Học viện Kỹ thuật quân MƠ HÌNH THỰC THỂ LIÊN