BÀI 1 CÁC MƠ HÌNH VÀ PHƯƠNG TIỆN BIỂU DIỄN DỮ LIỆU
4.3. CÁC DẠNG MƠ HÌNH ER
Trước hết ta sẽ tìm hiểu mơ hình thực thể liên kết kinh điển. Đó là dạng ban đầu của mơ hình, và đã từng được ứng dụng nhiều. Tiếp theo ta sẽ tìm hiểu một mơ hình thực thể liên kết mở rộng, thuận theo xu hướng mơ hình hóa hướng đối tượng của những năm 90, rồi lại giới thiệu mơ hình ER hạn chế gần với mơ hình quan hệ dạng chuẩn 3.
4.3.1. ER kinh điển
Mơ hình ER kinh điển cho phép mơ hình hóa thế giới thực dưới dạng một tập hợp các kiểu thực thể, mỗi kiểu này được định nghĩa bởi một tập hợp các kiểu thuộc tính. Các kiểu thực thể được kết nối với nhau bởi các kiểu liên kết, các kiểu liên kết này lại có thể được định nghĩa bởi một tập hợp các kiểu thuộc tính và một bộ các bản số. Trong ER kinh điển, có hai ràng buộc phải được thỏa mãn đối với kiểu thuộc tính
o Giá trị duy nhất: mỗi thuộc tính của một thực thể có thể lấy một và chỉ một
giá trị duy nhất.
o Giá trị sơ đẳng: giá trị thuộc tính khơng thể chia thành các thành phần nhỏ
hơn (tức là khơng thể định nghĩa một kiểu thuộc tính từ các kiểu thuộc tính khác, bằng cách hợp thành hay rút gọn)
Ví dụ. Kiểu thuộc tính Tên các con của kiểu thực thể Nhân viên là không chấp nhận được vì với mỗi nhân viên, giá trị thuộc tính này có thể là khơng duy nhất (một dãy tên các con). Khơng thể định nghĩa kiểu thuộc tính Địa chỉ khách hàng như là hợp thành các kiểu thuộc tính Số nhà, đường phố, Tỉnh thành (mà xem nó là một xâu ký tự duy nhất)
a. Biểu diễn đồ họa các khái niệm của mơ hình ER
Thực thể được biểu diễn bởi một hình chữ nhật, gồm hai ngăn: ngăn trên chứa tên của kiểu thực thể, ngăn dưới chứa danh sách các kiểu thuộc tính của nó. Các kiểu thuộc tính hợp thành khóa của kiểu thực thể được gạch chân dưới và đặt lên đầu danh sách.
Ví dụ
Kiểu liên kết được biểu diễn bởi một hình thoi,được nối bằng nét liền tới các thực thể tham gia liên kết. Trong hình thoi viết tên kiểu liên kết (tên này có thể khơng có nếu khơng cần làm rõ).
b. Biểu diễn các kiểu liên kết
o Liên kết đệ qui: là kiểu liên kết giữa một kiểu thực thể với chính nó, tức là kết nối
các cặp phần tử cùng trong một kiểu thực thể. Ví dụ Quan hệ “kết hơn” xảy ra giữa hai phần tử trong kiểu thực thể người, lúc này ta nên ghi rõ vai trò của mỗi thực thể tham gia ở mỗi đầu của kiểu liên kết.
o Nhiều kiểu liên kết giữa hai kiểu thực thể: phải vẽ chúng riêng rẽ (khơng được
o Kiểu liên kết có thuộc tính: Ghi danh sách các thuộc tính bên cạnh hình thoi.
Cũng có thể vẽ thêm một hình chữ nhật hai ngăn như một kiểu thực thể, ngăn trên có thể chứa tên kiểu liên kết hay bỏ trống, ngăn thuộc tính chứa danh sách các thuộc tính, bổ sung các thuộc tính khóa của kiểu thuộc tính tham gia liên kết. Hình chữ nhật này được nối với hình thoi của kiểu liên kết bằng một đường đứt nét. Cách làm này gọi là thực thể hóa một kiểu liên kết.
o Kiểu liên kết nhiều ngơi: ít gặp hơn, nhưng cũng khó thể hiện hơn. Ví dụ quan hệ giữa Sinh viên, Luận văn, Giáo viên
4.3.2. ER mở rộng
Mặc dù mơ hình ER kinh điển đã được sử dụng trong nhiều dự án và được giảng dạy trong các trường cao đẳng, đại học khá rộng rãi, song dần dà người ta phát hiện ra những hạn chế của nó, đặc biệt là các ràng buộc đối với kiểu thuộc tính khiến cho nó khó thích ứng với các hệ thống phức tạp. Do đó từ sau năm 1980, người ta đã nghiên cứu đưa thêm cho nó một số điểm mở rộng. Các điểm mở rộng này chịu ảnh hưởng từ xu hướng hiện đại của mơ hình hóa hướng đối tượng, cũng như các hệ quản trị CSDL hướng đối tượng.
Các điểm mở rộng của đối với mơ hình ER
o Các kiểu thuộc tính đa trị: Được phép dùng kiểu thuộc tính đa trị, nghĩa là kiểu thuộc tính mà giá trị của nó đối với một thực thể có thể là một dãy hay một tập các giá trị đơn
o Các kiểu thuộc tính phức hợp: cho phép dùng các kiểu thuộc tính phức hợp, tạo thành bởi sự kết tập từ nhiều kiểu thuộc tính khác. Một mặc định, mỗi giá trị của kiểu thuộc tính phức hợp là sự ghép tiếp các giá trị của các kiểu thuộc tính sơ đẳng.
o Các kiểu thực thể con: xuất hiện bởi yêu cầu khái quát hóa hay chuyên biệt hóa khi cần phân cấp các sự vật.
o Nếu trong một kiểu thực thể A, ta chỉ ra một tập con B của A, mà các thực thể trong B vừa mang các kiểu thuộc tính chung của các thực thể trong A, lại vừa thêm một số các kiểu thuộc tính mới, ta nói đó là sự chuyên biệt hóa. B được goi là kiểu thực thể con của kiểu thực thể A. Các kiểu thuộc tính của B bao gồm mọi kiểu thuộc tính của A cộng thêm các kiểu thuộc tính riêng của nó. Ta nói B thừa kế các thuộc tính của A.
o Q trình ngược lại với chun biệt hóa là sự khái quát hóa: Từ nhiều kiểu thực thể B, C, …ta rút ra các kiểu thuộc tính chung để lập một kiểu thực thể A(với các kiểu thuộc tính chung đó) sao cho B,C,….đều là kiểu thực thể con của A. Nếu B là kiểu thực thể con của kiểu thực thể A, trong biểu diễn đồ họa, ta vẽ một mũi tên (đầu tam giác) từ B tới A
Ví dụ: Nhà văn và Viên chức đều là các kiểu thực thể con của Kiểu thực thể Người
4.3.3. ER hạn chế
Mơ hình ER hạn chế tuy bị hạn chế nhiều về các hình thức diễn tả (do đó vận dụng khó hơn), nhưng lại rất gần với mơ hình quan hệ và do đó dễ chuyển sang cài đặt với một hệ quản trị CSDL quan hệ hơn. Đây chính là mơ hình được dùng trong một số hệ trợ giúp thiết kế, chẳng hạn trong ORACLE.
Các hạn chế: So với mơ hình ER kinh điển, ER hạn chế có thêm các hạn chế mới sau Đối với kiểu liên kết hai ngôi dạng
Đều được chuyển về dạng
(không quan tâm đến min của lực lượng tham gia vào quan hệ) Đối với kiểu liên kết hai ngôi dạng