Bài giảng Phát triển hệ thống thông tin kinh tế - Chương 6: Thiết kế cơ sở dữ liệu

 PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN KINH TẾ 
Phần 
3 
• Thiết kế hệ thống 
Chương 6: Thiết kế cơ sở dữ liệu 
Chương 7: Thiết kế giao diện 
Chương 6: Thiết kế cơ sở dữ liệu 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
2 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Mô hình dữ liệu là cách biểu diễn các cấu trúc dữ liệu cho một cơ sở dữ liệu dưới 
dạng các khái niệm. Các cấu trúc dữ liệu bao gồm: 
– Các đối tượng dữ liệu 
– Mối liên hệ giữa các dữ liệu 
– Ngữ nghĩa của dữ liệu 
– Các ràng buộc trên các đối tượng dữ liệu. 
 Mô hình dữ liệu không phụ thuộc vào các ràng buộc về cả phần cứng và phần mềm, 
nó tập trung vào việc mô tả và tổ chức dữ liệu, không tập trung vào các thao tác sẽ 
được thực hiện trên các dữ liệu đó. 
3 
1. Khái niệm mô hình dữ liệu 
2. Các loại mô hình dữ liệu 
3. Mô hình dữ liệu quan hệ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Mô hình dữ liệu được chia thành 3 loại: 
– Mô hình dữ liệu quan niệm 
– Mô hình dữ liệu logic 
– Mô hình dữ liệu vật l{ 
4 
1. Khái niệm mô hình dữ liệu 
2. Các loại mô hình dữ liệu 
3. Mô hình dữ liệu quan hệ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Mô hình dữ liệu quan niệm mô hình mô tả dữ liệu của thế giới thực gắn với các hoạt 
động nghiệp vụ của nó. 
 Là phương tiện để đội ngũ phát triển giao tiếp với người sử dụng để xác định sự đúng 
đắn và đầy đủ các thông tin của hệ thống. 
 Mô hình dữ liệu cơ bản là mô hình thực thể liên kết ER 
5 
1. Mô hình dữ liệu quan niệm 
2. Mô hình dữ liệu logic 
3. Mô hình dữ liệu vật l{ 
1. Khái niệm mô hình dữ liệu 
2. Các loại mô hình dữ liệu 
3. Mô hình dữ liệu quan hệ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Mô hình dữ liệu logic là bước phát triển tiếp theo của mô hình dữ liệu quan niệm, nó 
mô tả các dữ liệu về dạng gần với mô hình dữ liệu được biểu diễn bởi các hệ quản trị 
cơ sở dữ liệu trong máy tính. 
 Trong mô hình này ta phải xét đến các khả năng, giới hạn của hệ thống quản l{ cơ sở 
dữ liệu sao cho phù hợp với sự tính toán và thời gian đáp ứng mà xử l{ đòi hỏi . 
 Mọi dữ liệu của hệ thống thông tin đều được xây dựng dựa trên mô hình dữ liệu 
logic. Có 4 loại mô hình dữ liệu logic gồm: 
– Mô hình dữ liệu phân cấp 
– Mô hình dữ liệu mạng 
– Mô hình dữ liệu quan hệ 
– Mô hình dữ liệu hướng đối tượng: mới ra đời gần đây và có nhiều triển vọng phát triển 
trong tương lai. 
6 
1. Mô hình dữ liệu quan niệm 
2. Mô hình dữ liệu logic 
3. Mô hình dữ liệu vật l{ 
1. Khái niệm mô hình dữ liệu 
2. Các loại mô hình dữ liệu 
3. Mô hình dữ liệu quan hệ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Chuyển mô hình dữ liệu logic thành các đặc tả dữ liệu vật l{ phù hợp với điều kiện 
thiết bị và môi trường cụ thể. 
 Gồm 2 nội dung: 
– Chọn công nghệ lưu trữ và quản l{ dữ liệu: hệ điều hành, hệ quản trị cơ sở dữ 
liệu. 
– Chuyển mô hình logic thành thiết kế vật l{ và xác định phương án cài đặt. 
7 
1. Mô hình dữ liệu quan niệm 
2. Mô hình dữ liệu logic 
3. Mô hình dữ liệu vật lý 
1. Khái niệm mô hình dữ liệu 
2. Các loại mô hình dữ liệu 
3. Mô hình dữ liệu quan hệ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Mô hình dữ liệu quan hệ là mô hình dữ liệu mà cốt lõi của nó là cơ sở dữ liệu quan hệ. 
Một cơ sở dữ liệu quan hệ là một tập hợp của một hoặc nhiều quan hệ, trong đó mỗi 
một quan hệ là một bảng. 
 Mô hình dữ liệu quan hệ sử dụng một tập các bảng để biểu diễn dữ liệu và mối liên hệ 
giữa những dữ liệu này. Bảng có n cột và mỗi cột có một tên duy nhất. 
 Một quan hệ có cấu trúc tốt là quan hệ chứa số dư thừa ít nhất và cho phép người sử 
dụng thêm, xóa hay sửa đổi những dòng trong bảng mà không gây ra lỗi hoặc sự 
không nhất quán. 
 8 
1. Khái niệm mô hình dữ liệu 
2. Các loại mô hình dữ liệu 
3. Mô hình dữ liệu quan hệ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Dạng chuẩn trong mô hình dữ liệu quan hệ là một tập các tiêu chuẩn cho cơ sở dữ 
liệu nhằm: 
– Cho phép lưu trữ những dữ liệu mong muốn. 
– Loại bỏ các dư thừa dữ liệu. 
– Cho phép trích xuất thông tin một cách dễ dàng và tránh các lỗi khi thao tác dữ liệu 
(Insert, Delete, Update). 
9 
1. Khái niệm dạng chuẩn 
2. Các dạng chuẩn 
3. Chuẩn hóa quan hệ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
Có 3 dạng chuẩn cơ bản: 
 Chuẩn 1 (First Normal Form - 1NF): Một quan hệ là chuẩn 1 nếu nó không chứa thuộc 
tính lặp, nói cách khác là không tồn tại thuộc tính đa trị. 
Ta thấy trường Ngoaingu của nhân viên có mã số 5 là thuộc tính đa trị (gồm 3 giá trị Anh, 
Pháp, Nhật) Thuộc tính MaNV, TenNV bị lặp 3 lần Quan hệ không phải dạng chuẩn 1 
10 
1. Khái niệm dạng chuẩn 
2. Các dạng chuẩn 
3. Chuẩn hóa quan hệ 
MaNV TenNV Ngoaingu 
5 Phương Thúy Anh, Phap, Nhat 
4 Tùng Chi Anh 
1 Trấn Thành Anh 
MaNV TenNV Ngoaingu 
5 Phương Thúy Anh 
5 Phương Thúy Phap 
5 Phương Thúy Nhat 
4 Tùng Chi Anh 
1 Trấn Thành Anh 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
Có 3 dạng chuẩn cơ bản: 
 Chuẩn 2 (2NF): Một quan hệ là chuẩn 2 nếu nó là chuẩn 1 và không tồn tại các thuộc 
tính không phải là thuộc tính khóa phụ thuộc vào một phần của khóa. 
 Xét quan hệ đào tạo của nhân viên: 
Ta thấy tồn tại thuộc tính TenNV không phải là thuộc tính khóa và chỉ phụ thuộc vào một 
phần của khóa là MaNV Quan hệ này không phải là chuẩn 2. 
11 
1. Khái niệm dạng chuẩn 
2. Các dạng chuẩn 
3. Chuẩn hóa quan hệ 
MaDT MaNV TenNV ThoigianDT 
1 5 Phương Thúy 1 năm 
2 5 Phương Thúy 3 năm 
3 4 Tùng Chi 2 năm 
2 1 Trấn Thành 4 năm 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
Có 3 dạng chuẩn cơ bản: 
 Chuẩn 3 (3NF): Một quan hệ là chuẩn 3 nếu nó là chuẩn 2 và không tồn tại thuộc tính 
không khóa phụ thuộc bắc cầu vào khóa (thuộc tính đóng vai trò bắc cầu gọi là thuộc 
tính cầu). 
 Xét quan hệ khen thưởng của nhân viên: 
Ta thấy tồn tại thuộc tính TenNV không phải là thuộc tính khóa phụ thuộc vào thuộc tính 
MaNV và thuộc tính MaNV phụ thuộc vào khóa MaKT TenNV phụ thuộc bắc cầu vào 
thuộc tính khóa MaKT Quan hệ này không phải là chuẩn 3. 
12 
1. Khái niệm dạng chuẩn 
2. Các dạng chuẩn 
3. Chuẩn hóa quan hệ 
MaKT MaNV TenNV LydoKT ThoigianKT 
1 5 Phương Thúy A 2014 
2 1 Trấn Thành C 2015 
3 4 Tùng Chi B 2015 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Chuẩn hóa quan hệ là quá trình chuyển một quan hệ có cấu trúc dữ liệu phức hợp 
thành các quan hệ có cấu trúc tốt. 
 Chuẩn hóa quan hệ không phải là chuẩn 1: Khi một quan hệ không phải là chuẩn 1, 
nghĩa là nó chứa thuộc tính lặp, khi đó ta phân rã thành 2 quan hệ gồm: 
– Quan hệ 1: Gồm các thuộc tính lặp + phần khóa mà nó phụ thuộc 
– Quan hệ 2: Các thuộc tính còn lại + toàn bộ khóa. 
13 
1. Khái niệm dạng chuẩn 
2. Các dạng chuẩn 
3. Chuẩn hóa quan hệ 
MaNV TenNV Ngoaingu 
5 Phương Thúy Anh, Phap, Nhat 
4 Tùng Chi Anh 
1 Trấn Thành Anh 
MaNV TenNV 
5 Phương Thúy 
4 Tùng Chi 
1 Trấn Thành 
MaNV Ngoaingu 
5 Anh 
5 Phap 
5 Nhat 
4 Anh 
1 Anh 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Chuẩn hóa quan hệ không phải là chuẩn 2: Khi một quan hệ không phải là chuẩn 2, 
nghĩa là nó chứa thuộc tính phụ thuộc một phần vào khóa, khi đó ta phân rã thành 2 
quan hệ gồm: 
– Quan hệ 1: Gồm các thuộc tính phụ thuộc một phần vào khóa + phần khóa mà nó 
phụ thuộc 
– Quan hệ 2: Các thuộc tính còn lại + toàn bộ khóa. 
14 
1. Khái niệm dạng chuẩn 
2. Các dạng chuẩn 
3. Chuẩn hóa quan hệ 
MaDT MaNV TenNV Thoigian
DT 
1 5 Phương Thúy 1 năm 
2 5 Phương Thúy 3 năm 
3 4 Tùng Chi 2 năm 
2 1 Trấn Thành 4 năm 
MaNV TenNV 
5 Phương Thúy 
4 Tùng Chi 
1 Trấn Thành 
MaDT MaNV ThoigianDT 
1 5 1 năm 
2 5 3 năm 
3 4 2 năm 
2 1 4 năm 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Chuẩn hóa quan hệ không phải là chuẩn 3: Khi một quan hệ không phải là chuẩn 3, 
nghĩa là nó chứa thuộc tính phụ thuộc bắc cầu vào khóa, khi đó ta phân rã thành 2 
quan hệ gồm: 
– Quan hệ 1: Gồm các thuộc tính phụ thuộc bắc cầu+ thuộc tính cầu 
– Quan hệ 2: Các thuộc tính còn lại + thuộc tính cầu. 
15 
1. Khái niệm dạng chuẩn 
2. Các dạng chuẩn 
3. Chuẩn hóa quan hệ 
MaKT Ma
NV 
TenNV Lydo
KT 
Thoigian
KT 
1 5 Phương Thúy A 2014 
2 1 Trấn Thành C 2015 
3 4 Tùng Chi B 2015 
MaKT MaNV LydoKT ThoigianKT 
1 5 A 2014 
2 1 C 2015 
3 4 B 2015 
MaNV TenNV 
5 Phương Thúy 
1 Trấn Thành 
4 Tùng Chi 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Bài tập – Chuẩn hóa các quan hệ sau: 
Dondathang (SoDDH, Manguoidat, Tennguoidat, Diachinguoidat, Ngaydat, Mahang, Tenhang, Mota, 
 DVT, Soluong) 
Phieugiaohang(Sophieu, Makhach, Tenkhach, Diachikhach, SoDDH, Ngaygiao, Mahang, Dongia, 
 Soluong) 
16 
1. Khái niệm dạng chuẩn 
2. Các dạng chuẩn 
3. Chuẩn hóa quan hệ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
 Quy tắc về dạng chuẩn: 
– Với mỗi một lớp trong biểu đồ lớp, xem xét kỹ các thuộc tính của lớp đó. 
– Chuẩn hóa lớp về dạng chuẩn 3. 
 Quy tắc về mối liên kết: 
– Trong mối quan hệ 1-1: Nếu tồn tại thuộc tính riêng thì quan hệ này sẽ nhận khóa của 
quan hệ kia làm khóa liên kết. Nếu không có thuộc tính riêng thì không được tách thành 2 
quan hệ. 
– Trong mối quan hệ 1-n: Quan hệ tham gia vào mối liên kết bên n sẽ nhận khóa của quan 
hệ tham gia vào mối liên kết bên 1 làm khóa liên kết. 
– Trong mối quan hệ n-n: Tách thành một quan hệ trung gian, quan hệ mới này gồm khóa 
của tất cả các quan hệ trong mối liên kết và các thuộc tính của mối quan hệ mới này (có 
thể bổ sung thêm các thuộc tính mới nếu cần). 
17 
1. Quy tắc Chuẩn hóa 
2. Ví dụ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
Chuẩn hóa biểu đồ lớp Giấy đề nghị vay vốn 
 Xét các dạng chuẩn: 
– Tất cả các lớp đều đã ở dạng chuẩn 3. 
 Xét các quy tắc liên kết: 
– Liên kết 1-n: Tất cả các lớp có mối liên kết 1-n đều thỏa mãn điều kiện Lớp tham gia vào 
mối liên kết bên n nhận khóa của lớp tham gia vào mối liên kết bên 1 làm khóa liên kết. 
18 
1. Quy tắc Chuẩn hóa 
2. Ví dụ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
Chuẩn hóa biểu đồ lớp Giấy đề nghị vay vốn 
– Liên kết 1-1: Lớp TTThu_nhap và GiayDeNghiVayVon 
không có thuộc tính riêng Gộp 2 lớp thành 1 
19 
1. Quy tắc Chuẩn hóa 
2. Ví dụ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
Chuẩn hóa biểu đồ lớp Giấy đề nghị vay vốn 
– Liên kết n-n: TTTai_san và GiayDeNghiVayVon 
 Tách thành một quan hệ trung gian 
20 
1. Quy tắc Chuẩn hóa 
2. Ví dụ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ 
Chuẩn hóa biểu đồ lớp Giấy đề nghị vay vốn 
– Liên kết n-n: TTKhoan_vay_khac và GiayDeNghiVayVon 
 Tách thành một quan hệ trung gian 
21 
1. Quy tắc Chuẩn hóa 
2. Ví dụ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý 
 Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ là bước sử dụng một Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (ví dụ SQL 
Server 2008) để chuyển đổi Mô hình dữ liệu logic thành các bảng dữ liệu lưu trữ được 
trong máy tính (cụ thể là lưu trữ trong Hệ quản trị cơ sở dữ liệu đó). 
 Thiết kế cơ sở dữ liệu vật l{ gồm 2 bước: 
– Thiết kế các bảng dữ liệu. 
– Tạo liên kết và ràng buộc giữa các bảng. 
22 
1. Quy tắc thiết kế 
2. Ví dụ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý 
Thiết kế các bảng dữ liệu: 
 Mỗi một quan hệ (lớp) được chuyển tương ứng thành một bảng dữ liệu vật l{, theo 
các quy tắc sau: 
– Với mỗi bảng cần chỉ rõ: 
• Khoá chính (có thể gồm một hay nhiều thuộc tính). 
• Mô tả của tất cả các cột (trường). 
– Với mỗi cột (trường) cần phải có: 
• Tên cột (duy nhất trong bảng chứa nó, cần đủ nghĩa nhưng không nên quá dài). 
• Mô tả ngắn gọn. 
• Kiểu dữ liệu (ví dụ: integer, char, date, logical, phụ thuộc vào từng hệ quản trị cơ sở dữ liệu) 
• Kích thước (mặc định hay chỉ rõ tuz từng kiểu dữ liệu). 
• Định dạng hay Giá trị mặc định. 
• Allows NULL: gồm 2 trường hợp NULL và NOT NULL, nếu là NOT NULL thì người dùng cần phải 
cung cấp một giá trị cho cột này. 
• Ràng buộc: các điều kiện ràng buộc nếu có. 
23 
1. Quy tắc thiết kế 
2. Ví dụ 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý 
Thiết kế các bảng dữ liệu biểu đồ lớp Giấy đề nghị vay vốn: 
Bảng chi nhánh: 
24 
1. Quy tắc thiết kế 
2. Ví dụ 
Chi_nhanh 
Tên cột Mô tả Kiểu dữ 
liệu 
Kích 
thước 
Định dạng Allows NULL Ràng buộc 
Ma_chi_nhanh Mã chi nhánh nvarchar 10 AAAxxxx.xxx NOT NULL Khóa chính 
Ten_chi_nhanh Tên chi nhánh nvarchar 50 NOT NULL 
Dia_chi_chi_nhanh Địa chỉ nvarchar 100 NOT NULL 
Dien_thoai_chi_nhanh Điện thoại nvarchar 20 (___)xxx.xx.xx NOT NULL 
Email_chi_nhanh Email nvarchar 50 NOT NULL 
Ghi_chu Ghi chú nvarchar 100 
1. Mô hình dữ liệu quan hệ 
2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 
3. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 
4. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý 
Thiết kế các bảng dữ liệu biểu đồ lớp Giấy đề nghị vay vốn: 
Bảng cam kết: 
Các bảng khác thực hiện tương tự. 
25 
1. Quy tắc thiết kế 
2. Ví dụ 
Cam_ket 
Tên cột Mô tả Kiểu dữ liệu Kích thước Định dạng Allows 
NULL 
Ràng buộc 
Ma_cam_ket Mã cam kết nvarchar 10 NOT NULL Khóa chính 
Ten_cam_ket Tên cam kết nvarchar 50 NOT NULL 
ThoigianBatdau Thời gian bắt đầu 
áp dụng cam kết 
datetime 8 --/--/---- NOT NULL 
ThoigianKetthuc Thời gian kết thúc 
áp dụng cam kết 
datetime 8 --/--/---- NOT NULL Sau thời gian 
bắt đầu 
26