Bài giảng Phân tích và thiết kế hệ thống - Chương 3: Mô hình dữ liệu (Phần 4)

PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 
Chương 3 (cont) 
3.4. MÔ HÌNH DỮ LIỆU 
3.4 - 1 
M ột số đ ịnh nghĩa 
Mô hình dữ liệu 
Là cách để biểu diễn dữ liệu sẽ được sử dụng và tạo ra bởi hệ thống 
Chỉ ra con người , vị trí , những dữ liệu nào được l ưu trữ và các mối quan hệ giữa chúng . 
Mô hình dữ liệu lôgic 
Chỉ ra tổ chức của dữ liệu , không chỉ định nó được lữu trữ , tạo ra hoặc vận dụng như thế nào . 
Mô hình dữ liệu vật lý 
Chỉ ra dữ liệu thực sự được lưu trữ trong các CSDL và File như thế nào . 
Chuẩn hoá là quá trình phân tích sử dụng để xác nhận tính hợp lệ của các mô hình dữ liệu . 
Các mô hình dữ liệu phải tương ứng với các mô hình xử lý 
2 
Sơ đồ thực thể liên kết (ERD) 
3.4 - 3 
S ơ đồ thực thể liên kết là gì ? 
Là một bức tranh chỉ thông tin được tạo ra , lưu trữ và sử dụng bởi hệ thống 
Các thực thể thông thường biểu diễn tương tự các kiểu thông tin 
Các đường vẽ giữa các thực thể chỉ ra các quan hệ giữa dữ liệu 
4 
Sử dụng ERD để chỉ ra các quy tắc thương mại 
Các quy tắc thông tin thương mại là các ràng buộc xảy ra khi hệ thống đang hoạt động . 
Các ký hiệu của ERD có thể chỉ ra khi một trường hợp của thực thể phải tồn tại cho một trường hợp của thực thể khác tồn tại 
Một bác sỹ phải tồn tại trước khi việc bổ nhiệm bác sỹ được tạo ra 
Các biểu tượng của ERD có thể chỉ ra khi một trường hợp thực thể có thể liên quan đến duy nhất một hoặc nhiều trường hợp của thực thể khác 
Một bác sỹ có thể có nhiều bệnh nhân , mỗi bệnh nhân có thể có duy nhất một bác sỹ chính 
Các biểu tượng ERD chỉ ra khi tình trạng một trường hợp thực thể là tuỳ ý cho trường hợp thực thể liên quan 
Một bệnh nhân có thể hoặc không thể có bảo hiểm 
5 
Các thành phần của ERD 
Thực thể : 
- Là một người, vị trí, hoặc dữ liệu 
- Có một tên xác định 
- Phải chứa nhiều hơn 1 trường hợp 
Thuộc tính : 
- Là đặc tính của thực thể 
- Được sử dụng bởi ít nhất 1 quá trình thương mại 
Mối quan hệ : 
- Chỉ ra mối liên kết giữa 2 thực thể 
- Có 1 thực thể cha và 1 thực thể con 
- Được mô tả bởi một động từ 
- Có các tập hợp(1:1, 1:N, M:N) 
- Được xác định (not null, null) 
Tên thực thể 
Tên thuộc tính 
Tên quan hệ 
6 
Thực thể 
Một người , một vị trí , sự kiện hoặc điều gì đó mà dữ liệu được tập trung 
Phải có nhiều sự kiện mới trở thành một thực thể 
Ví dụ : Nếu công ty có duy nhất một kho hàng , kho hàng không phải là thực thể . Tuy nhiên , nếu công ty có một số kho hàng , kho hàng là thực thể nếu công ty muốn lưu trữ dữ liệu về mỗi trường hợp kho hàng . 
7 
Ví dụ 
Ví dụ : Thực thể Trường hợp 
Kho hàng 
Kho hàng Đông anh 
Kho hàng Gia lâm 
Kho hàng Thanh xuân 
8 
Thuộc tính 
Là thông tin lấy được về một thực thể 
Tên thuộc tính là danh từ 
Đôi khi tên thực thể được đưa vào tại bắt đầu của tên thuộc tính cho rõ ràng 
9 
Ví dụ 
SINH VIÊN 
Ma sv 
Ten sv 
Ngay sinh 
SINH VIÊN 
SV_Ma 
SV_Ten 
SV_Ngay sinh 
10 
Thu ộc tính khoá 
Một hoặc nhiều thuộc tính có thể cung cấp như thực thể nhận dạng , xác định duy nhất mỗi trường hợp c ủa thực thể 
Kho á kép bao gồm một số các thuộc tính 
Một kho á có thể l à ‘ nhân tạo ’, như khi tạo ra một số ID 
Các thu ộc tính khoá có thể không phát triển cho đến giai đoạn thiết kế 
11 
M ột số trường hợp khoá 
BENHNHAN 
Ten_BN 
Ho_BN 
BENHNHAN 
Ma_BN 
Ten_BN 
Ho_BN 
BENHNHAN 
Ten_BN 
Ho_BN 
Khoá kép 
Khoá đơn 
Khoá được đưa vào sau 
12 
Các quan hệ 
L à l iên kết giữa các thực thể 
Thực thể đầu tiên trong mối quan hệ là thực thể cha; thực thể thứ 2 trong mối quan hệ là thực thể con 
Các mối quan hệ sẽ có các tên động từ hoạt động 
Các mối quan hệ có cả chỉ dẫn 
13 
Chỉ số trong tập hợp 
Chỉ số trong tập hợp 
Đề cập đến số lần các trường hợp trong một thực thể có thể liên quan đến các trường hợp trong một thực thể khác 
Một trường hợp trong một thực thể liên quan tới một và duy nhất một trường hợp trong thực thể liên quan (1:1) 
Một trường hợp trong một thực thể liên quan tới một hoặc nhiều hơn một trường hợp trong thực thể liên quan (1:N) 
Một hoặc nhiều hơn các trường hợp trong một thực thể liên quan tới một hoặc nhiều hơn các trường hợp trong thực thể liên quan (M:N) 
14 
Phương thức 
Phương thức 
Đề cập đến dù một trường hợp của thực thể con có thể tồn tại không liên quan với trường hợp trong thực thể cha hay không 
Not Null có nghĩa rằng trường hợp trong thực thể liên quan phải tồn tại cho trường hợp trong thực thể khác là có giá trị 
Null có nghĩa rằng trường hợp trong thực thể liên quan là cần thiết cho trường hợp trong thực thể khác có giá trị 
15 
Các quan hệ M:N 
BENHNHAN 
Ma_BN 
Ten_BN 
Ns_BN 
Dc_BN 
Dt_BN 
TrieuChung 
Ten_TC 
Mota_TC 
BACSY 
Ma_BS 
Ten_BS 
Dc_BS 
Dt_BS 
Chuyenmonchinh 
Chuyenmon 
Ten_CM 
Mota_CM 
16 
Từ điển dữ liệu và siêu dữ liệu 
Siêu dữ liệu là thông tin lưu trữ về các thành phần của mô hình dữ liệu 
Siêu dữ liệu được lưu trữ trong từ điển dữ liệu vì vậy nó có thể chia sẻ bởi những người phát triển và sử dụng dọc theo SDLC 
Hoàn toàn, chia sẻ từ điển dữ liệu giúp cải tiến chất lượng hệ thống dưới sự phát triển 
17 
Từ điển dữ liệu mục từ cho thực thể bệnh nhân 
18 
Xây dựng sơ đồ thực thể liên kết (ERD) 
3.4 - 19 
Các bước để xây dựng ERDs 
Xác định các thực thể 
Thêm các thuộc tính và các thuộc tính khoá 
Xác định các quan hệ 
20 
Xác định các thực thể 
Xác định các loại chính của thông tin 
Nếu có giá trị , kiểm tra các mô hình xử lý cho các kho dữ liệu , các thực thể ngoài và các luồng dữ liệu 
Kiểm tra các đầu vào và đầu ra chủ yếu từ các ca sử dụng 
Xác minh rằng có nhiều hơn một trường hợp của các thực thể xảy ra trong hệ thống 
21 
Thêm thuộc tính và bổ nhiệm kho á 
Xác định các thuộc tính của thực thể mà có liên quan tới hệ thống bên dưới sự phát triển 
Kiểm tra mô hình xử lý chứa các thực thể cho chi tiết trong các luồng dữ liệu và các kho dữ liệu 
Kiểm tra các yêu cầu dữ liệu 
Phỏng vấn sự hiểu biết của người dùng 
Thực hiện phân tích tài liệu trong các form và các báo cáo tồn tại 
Chọn các thuộc tính khoá 
22 
Xác định các mối quan hệ 
Bắt đầu với một thực thể và xác định tất cả các thực thể mà nó chia sẻ các mối quan hệ 
Mô tả quan hệ với cụm động từ thích hợp 
Xác định các yếu tố trong một tập hợp và các phương thức bằng việc thảo luận các quy tắc thương mại với sự hiểu biết của người dùng 
23 
Cú pháp tiên tiến 
Thực thể độc lập 
Có thể tồn tại không cần sự trợ giúp của thực thể khác 
Sự xác định tạo ra từ các thuộc tính của riêng thực thể 
Các thuộc tính từ các thực thể khác không cần thiết cho các trường hợp xác định duy nhất của các thực thể đó 
Thực thể phụ thuộc 
Các quan hệ khi một thực thể con thực hiện yêu cầu các thuộc tính từ thực thể cha để xác định duy nhất một trường hợp 
Thực thể giao nhau 
Tồn tại để nắm giữ một số thông tin về quan hệ mà tồn tại giữa 2 thực thể khác nhau. Điển hình, các thực thể giao nhau được đưa vào mô hình dữ liệu cho thông tin lưu trữ về 2 thực thể chia sẻ M : N mối quan hệ. 
24 
Cú pháp tiên tiến - giải quyết quan hệ M : N 
BENHNHAN 
Ma_BN 
Ten 
Dchi 
Dthoai 
Ngaysinh 
Trieuchung 
Ten_Tchung 
Mota 
BENHNHAN 
Ma_BN 
Ten 
Dchi 
Dthoai 
Ngaysinh 
Trieuchung_BN 
Ma_BN 
Ten_Tchung 
Ngayphathien 
Trieuchung 
Ten_Tchung 
Mota 
25 
Tính hợp lệ của ERD 
3.4 - 26 
Chuẩn hoá 
Là kỹ thuật sử dụng cho các mô hình dữ liệu có giá trị 
Chuỗi các quy tắc áp dụng cho mô hình dữ liệu logic để cải tiến tổ chức của chúng 
Có 3 quy tắc chuẩn hoá phổ biến 
27 
Các bước chuẩn hoá 
 Dạng chuẩn 0 
Có một số thuộc tính lặp? 
Yes: Tách tất cả các thuộc tính lặp và tạo một thực thể mới chứa các thuộc tính lặp đó. Cần phải thêm vào 1 quan hệ nối giữa thực thể cũ và mới 
No: Mô hình dữ liệu là dạng chuẩn 1 (1NF) 
 Dạng chuẩn 1 
Có một số thuộc tính phụ thuộc vào một phần của khoá? 
Yes: Tách tất cả các thuộc tính phụ thuộc vào một phần của khoá và tạo một thực thể mới chứa chúng. Cần phải thêm vào 1 quan hệ nối giữa thực thể cũ và mới 
No: Mô hình dữ liệu là dạng chuẩn 2 (2NF) 
 Dạng chuẩn 2 
C ó một số thuộc tính phụ thuộc vào thuộc tính ngoài khoá 
Yes: Tách tất cả các thuộc tính phụ thuộc vào thu ộc tính ngoài khoá và tạo một thực thể mới chứa chúng. Cần phải thêm vào 1 quan hệ nối giữa thực thể cũ và mới 
No: Mô hình dữ liệu là dạng chuẩn 3 (3NF) 
 Dạng chuẩn 3 
28 
Thực thể không chuẩn hoá 
Bắt đầu với một thực thể 
từ mô hình dữ liệu logic 
ĐƠN HÀNG 
SH_ donhang 
Ma_KH 
Ten_KH 
Diachi_KH 
Dthoai_KH 
Ma_MH1 
SL1, DG1, TT1 
Ma_MH2 
SL2, DG2, TT2 
. 
29 
Dạng chuẩn 1 (1NF) 
Tìm kiếm các nhóm lặp của các thuộc tính và tách chúng thành các thực thể riêng 
ĐƠN HÀNG 
SH_ donhang 
Ma_KH 
Ten_KH 
Diachi_KH 
Dthoai_KH 
Ma_MH1 
SL1, DG1, TT1 
Ma_MH2 
SL2, DG2, TT2 
. 
DON HANG 
SH_ donhang 
Ma_KH 
Ten_KH 
Diachi_KH 
Dthoai_KH 
DONG DON HANG 
SH_ donhang 
Ma_MH 
SL 
DG 
TT 
30 
Dạng chuẩn 2 (2NF) 
Tìm các thuộc tính mà phụ thuộc duy nhất một phần khoá . Nếu gặp, tách chúng thành thực thể mới 
DONG DON HANG 
SH_ donhang 
Ma_MH 
SL 
DG 
TT 
DONG DH1 
SH_ donhang 
Ma_MH 
SL 
TT 
DONG DH2 
Ma_MH 
DG 
31 
Dạng chuẩn 3 (3NF) 
Tìm các thuộc tính phụ thuộc duy nhất vào thuộc tính không khoá. 
Nếu thấy, tách chúng thành thực thể mới. Cũng tách một số các thuộc 
 tính tính toán 
DON HANG 
SH_ donhang 
Ma_KH 
Ten_KH 
Diachi_KH 
Dthoai_KH 
DON HANG 1 
SH_ donhang 
Ma_KH 
DON HANG 2 
Ma_KH 
Ten_KH 
Diachi_KH 
Dthoai_KH 
32 
Sự tương đương giữa ERDs với DFDs 
Tất cả các hoạt động phân tích có quan hệ với nhau 
Các mô hình xử lý chứa 2 thành phần dữ liệu 
Các luồng dữ liệu và các kho dữ liệu 
Các thành phần dữ liệu DFD cần phải cân bằng với các kho dữ liệu của ERD (các thực thể) và các yếu tố dữ liệu ( các thuộc tính) 
Nhiều công cụ CASE cung cấp các đặc trưng để kiểm tra sự thiếu cân bằng 
Kiểm tra tất cả các kho dữ liệu và các yếu tố tương ứng giữa các mô hình 
Dữ liệu mà không được sử dụng là không cần thiết 
Dữ liệu mà có bỏ sót kết quả trong hệ thống là không đầy đủ 
33 
Tóm tắt 
ERD là một kỹ thuật chung nhất để vẽ các mô hình dữ liệu . Các khối xây dựng của ERD là : 
Các thực thể mô tả con người , vị trí , hoặc các công việc 
Các thuộc tính nắm giữ thông tin về thực thể 
Các quan hệ kết nối dữ liệu theo các thực thể 
Các thực thể giao nhau , độc lập , phụ thuộc phải được nhận dạng . 
ERD phải cân bằng với DFD. 
34