Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Chương 2 Mô hình thực thể-Kết hợp (Entity-Relationship)

Chương 2 Mô hình thực thể-kết hợp (Entity-Relationship) 1 Quá trình thiết kế CSDL Bài toán Thực tế Mô hình E-R Mô hình CSDL Quan hệ DBMS DB 2 Giới thiệu - Mô hình dữ liệu thực thể kết hợp ( Entity Relationship Data Model) do Peter Pin_Shan Chen đề xuất năm 1970. Tiếp tục được phát triển bởi Teory, Chang, Fry vào năm 1986 và Storey vào năm 1991. Bằng cách nhìn thế giới thực như là một tập hợp các đối tượng căn bản được gọi là các thực thể và các mối quan hệ giữa các đối tượng này. Mô hình đã được phát triển để làm thuận tiện cho việc thiết kế CSDL. - Mô hình ER là công cụ giao tiếp giữa người thiết kế CSDL và người sử dụng cuối cùng để xây dựng CSDL trong giai đoạn phân tích. 3 Mô hình thực thể - kết hợp – Bao gồm một tập các đối tượng cơ bản được là thực thể (Entity) và các mối liên kết (Relationship) giữa các đối tượng này. – Một thực thể là một đối tượng, được phân biệt với đối tượng khác bởi một tập thuộc tính đặc tả (Attribute). 4 Kiểu thực thể - Tập thực thể - Thực thể. 5 6 Kiểu thực thể  Một cơ sở dữ liệu thường chứa những nhóm thực thể như nhau. Ví dụ: Một công ty thuê hàng trăm nhân viên và lưu giữ nhựng thông tin tương tự liên quan đến mỗi nhân viên.  Các thực thể nhân viên này chia sẻ các thuộc tính giống nhau những mỗi thực thể có các giá trị riêng cho các thuộc tính đó.  Một kiểu thực thể là một tập hợp các thực thể có các thuộc tính như nhau. Nói cách khác kiểu thực thể là định nghĩa về một lớp đối tượng trong cơ sở dữ liệu. 7 Kiểu thực thể  Một kiểu thực thể được mô tả bằng một lược đồ: gồm tên và các thuộc tính liên quan.  Ví dụ: Cơ sở dữ liệu quản lý nhân viên và đề án của một công ty sẽ chứa các lớp dữ liệu (kiểu dữ liệu sau): NHANVIEN( MSNV, HOTEN, TUOI, LUONG) PHONGBAN(MSPB, TEN, DIADIEM, GIAMDOC) DUAN(MSDA, TEN, DIADIEM,) Thực thể (Entity)  Một thực thể là một sự vật hoặc một đối tượng mà nó tồn tại trong thế giới thực và chúng ta có thể phân biệt được với các đối tượng khác. Ví dụ: một nhân viên trong một công ty, một học sinh trong một trường học.  Một thực thể có thể là cụ thể, tức là chúng ta có thể cảm nhận được bằng giác quan. Hoặc có thể là trừu tượng, tức là cái mà chúng ta không thể cảm nhận được bằng giác quan nhưng có thể nhận biết được bằng nhận thức.  Các thực thể sẽ chia sẻ các thuộc tính giống nhau những mỗi thực thể có các giá trị riêng cho các thuộc tính đó. Ví dụ: Kiểu thực thể Thực thể 8 Thực thể cụ thể - Thực thể trừu tượng Học sinh Nhà ở Lớp học Phòng ban Thửa đất Nhân viên 9 Bài tập 1: Thu thập dữ liệu của thực thể  Các bạn điền đầy đủ thông tin vào mẩu phiếu. 10 Tập thực thể (Entity Set)  Một tập hợp các thực thể trong cùng một cơ sở dữ liệu (tại một thời điểm) gọi là tập thực thể. 11 Tập thực thể SINHVIEN Tập thực thể (tt)  Ví dụ: “Quản lý đề án công ty” – Một nhân viên là một thực thể – Tập hợp các nhân viên là tập thực thể – Một đề án là một thực thể – Tập hợp các đề án là tập thực thể – Một phòng ban là một thực thể – Tập hợp các phòng ban là tập thực thể 12 13\ Các thành phần của tập thực thể • Tên tập thực thể : Mỗi tập thực thể được đặt một tên gọi, thông thường là danh từ, trùng với tên của Kiểu thực thể. • Ký hiệu: Hình chữ nhật với tên gọi NHAN_VIEN Kiểu thực thể - Tập thực thể - Thực thể. 14 Tập thực thể Kiểu thực thể Thực thể Thực thể Bài tập 2: Xác định thực thể  Các bạn xác định các thực thể trong bài tập 3. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định các thực thể trong bài tập 2. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định các thực thể trong bài tập 1. Vẽ lên bảng. 15 Thuộc tính (Attribute) - Là những đặc tính riêng biệt của tập thực thể hay mối kết hợp. - Ký hiệu: hình oval với tên gọi, có đường nối với thực thể. 16 Thuộc tính Tập thực thể Thuộc tính (Attribute)  Tập thực thể NHANVIEN có các thuộc tính – Họ tên – Ngày sinh – Địa chỉ –  Tập thực thể THUADAT - Số tờ - Số thửa - Tên chủ sử dụng - 17 Bài tập 2: Xác định thực thể  Các bạn xác định thuộc tính của các thực thể trong bài tập 3. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định thuộc tính của các thực thể trong bài tập 2. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định thuộc tính của các thực thể trong bài tập 1. Vẽ lên bảng. 18 • Các loại thuộc tính – Thuộc tính đơn và thuộc tính phức hợp. (Simple attribute & Composite attribute) – Thuộc tính đơn trị và thuộc tính đa trị. (Single attribute & Multivalued attribute ) – Thuộc tính chứa và thuộc tính dẫn xuất (Derived attribute) – Thuộc tính khóa và thuộc tính không khóa. (Identifier attribute) 19 Thuộc tính (Attribute) 20  Thuộc tính đơn và thuộc tính phức hợp  Thuộc tính đơn (simple attribute) là thuộc tính không bị phân rã thành nhiều thuộc tính khác. Ví dụ: thuộc tính Tuổi của một nhân viên là một thuộc tính đơn.  Thuộc tính phức hợp (composite attribute) là thuộc tính bị phân rã thành nhiều thuộc tính khác. Ví dụ, thuộc tính Họtên của thực thể nhân viên có thể phân chia thành các tính Họđệm và Tên. Thuộc tính (Attribute) 21 Thuộc tính (Attribute) Thuoäc tính ñôn Thuoäc tính phức hôïp 22  Thuộc tính chứa và thuộc tính dẫn xuất  Thuộc tính chứa (stored attribute) là thuộc tính mà giá trị của nó không được suy dẫn từ các thuộc tính khác. Ví dụ: thuộc tính Tuổi và thuộc tính Ngàysinh của một người.  Thuộc tính dẫn xuất (derived attribute) là thuộc tính mà giá trị của nó được suy dẫn từ các thuộc tính khác, được biểu diễn bằng hình bầu dục nét đứt. Ví dụ: với một người cụ thể, ta có thể tính tuổi của anh ta bằng cách lấy năm hiện tại trừ đi năm của Ngàysinh. Thuộc tính (Attribute) 23 Thuộc tính (Attribute) Thuộc tính đơn trị Thuộc tính đa trị Thuộc tính chứa Thuộc tính dẫn xuất 24  Thuộc tính đơn trị và thuộc tính đa trị  Thuộc tính đơn trị (single-valued attribute) là thuộc tính chỉ chứa một giá trị. Ví dụ: Họtên là một thuộc tính đơn trị của thực thể nhân viên, mỗi nhân viên có một họ tên duy nhất.  Thuộc tính đa trị (multivalued attribute) là thuộc tính chứa nhiều giá trị khác nhau thuộc một miền trị, được biểu diễn bằng hình bầu dục nét đôi. Ví dụ: thuộc tính Bằngcấp của một người. Một người có thể không có bằng cấp nào, người khác có thể có một bằng, người khác nữa có thể có nhiều bằng. Như vậy, các người khác nhau có thể có một số giá trị khác nhau cho thuộc tính Bằngcấp. Thuộc tính Bằngcấp là một thuộc tính đa trị. Thuộc tính (Attribute) Thuộc tính (Attribute) 25 • Khóa là một thuộc tính hoặc tổ hợp các thuộc tính dùng để xác định tính duy nhất của một thực thể trong tập thực thể. • Chú ý: - Mỗi tập thực thể phải có một khóa. - Một khóa có thể có một hoặc nhiều thuộc tính. - Có thể có nhiều khóa trong một tập thực thể, ta sẽ chọn một khóa làm khóa chính của tập thực thể đó. • Ký hiệu khóa của thực thể: – Nằm đầu tiên trong danh sách các thuộc tính. – Ðược gạch dưới. 26 Khóa (Identifier) 27 Khóa (Identifier) 28 Khóa đơn Khóa phức hợp Thuộc tính không khóa Khóa (Identifier) Bài tập 2: Xác định thực thể  Các bạn xác định khóa của các thực thể trong bài tập 3. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định khóa của các thực thể trong bài tập 2. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định khóa của các thực thể trong bài tập 1. Vẽ lên bảng. 29 Mối quan hệ (Relationships) • Là sự liên kết giữa 2 hay nhiều tập thực thể. • Ví dụ: giữa tập thực thể NHANVIEN và PHONGBAN có các liên kết – Một nhân viên thuộc một phòng ban nào đó – Một phòng ban có một nhân viên làm trưởng phòng 30 NHANVIEN PHONGBAN Tung Hang Nghien cuu Dieu hanh Vinh Quan ly (Tung, Nghien cuu) (Hang, Dieu hanh) (Vinh, Quan ly) Lam_viec NHANVIEN PHONGBAN  Bậc của mối quan hệ là số lượng kiểu thực thể tham gia đồng thời vào mối quan hệ này.  Các loại mối quan hệ  Mối quan hệ đơn phân 1-ngôi (unary relationship)  Mối quan hệ nhị phân 2-ngôi (binary relationship)  Mối quan hệ tam phân 3-ngôi (ternary relationship): 3 kiểu thực thể đồng thời tham gia vào mối liên kết. 31 Bậc / ngôi của mối quan hệ (Degree / arity of relationship) 32 Bậc / ngôi của mối quan hệ (Degree / arity of relationship) 33 Bậc / ngôi của mối quan hệ (Degree / arity of relationship) Bài tập 2: Xác định thực thể  Các bạn xác định mối quan hệ của các thực thể trong bài tập 3. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định mối quan hệ của các thực thể trong bài tập 2. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định mối quan hệ của các thực thể trong bài tập 1. Vẽ lên bảng. 34 35  Lượng số của mối quan hệ là số lượng thể hiện thực thể tham gia vào mối liên kết này.  Các loại lượng số  một - một (one-to-one): một thực thể a liên kết với một thực thể b; một thực thể b liên kết với một thực thể a.  một - nhiều (one-to-many): một thực thể a liên kết với nhiều thực thể b; một thực thể b liên kết với một thực thể a.  nhiều - nhiều (many-to-many): một thực thể a liên kết với nhiều thực thể b; một thực thể b liên kết với nhiều thực thể a. Lượng số của mối quan hệ ( Cardinality of relationship) 36 Quan hệ đơn phân – Lượng số :1-n/1-1 NHANVIEN Quan_ly Duoc quan ly boi (0,1) (0,n) La nguoi quan ly Quan hệ nhị phân – Lượng số: 1-1 37 38 Quan hệ nhị phân – Lượng số: 1-n, n-1 39 Quan hệ nhị phân – Lượng số: n-n 40 Quan hệ tam phân – Lượng số: 1-n-n/n-n-n  Ràng buộc lượng số là số lượng thể hiện của thực thể này có thể hoặc phải liên kết với một thể hiện của thực thể khác.  Lượng số nhỏ nhất  Nếu 0 là tùy chọn (optional).  Nếu một hoặc nhiều là bắt buộc (mandatory).  Lượng số lớn nhất  Số lượng lớn nhất. 41 Ràng buộc lượng số (Cardinality constraint)  Ràng buộc về lượng số của mối quan hệ được thể hiện bằng Bảng số.  Bảng số (min, max) chỉ định mỗi thực thể e  E tham gia ít nhất và nhiều nhất vào thể hiện của R 42 E F Quan_hệ (min, max) (min, max) Ràng buộc lượng số - Bảng số 43 Bản số của mối quan hệ Mỗi lớp học có tối đa 50 Sinh viên, mỗi sinh viên học tối đa 2 lớp trong một học kỳ. GIAO VIEN Dạy LOP (0,3) (1,1) SINHVIEN Thamgia LOP (1,2) (0,50) Mỗi giáo viên được dạy tối đa 3 lớp trong một học kỳ.  Ví dụ Một phòng ban có nhiều nhân viên Một nhân viên chỉ thuộc 1 phòng ban Một nhân viên có thể được phân công vào nhiều đề án hoặc không được phân công vào đề án nào Một nhân viên có thể là trưởng phòng của 1 phòng ban nào đó 44 NV PB Lam_viec (1,n) NV PB Lam_viec (1,1) NV DA Phan_cong (0,n) NV PB La_truong_phong (0,1) Bài tập 4: Xác định thực thể  Các bạn xác định bảng số của các thực thể trong bài tập 3. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định bảng số của các thực thể trong bài tập 2. Vẽ lên bảng.  Các bạn xác định bảng số của các thực thể trong bài tập 1. Vẽ lên bảng. 45 Thuộc tính trên mối quan hệ  Thuộc tính trên mối quan hệ mô tả tính chất cho mối quan hệ đó.  Thuộc tính này không thể gắn liền với những thực thể tham gia vào mối quan hệ. 46 NHANVIEN DEAN Phan_cong (0,n) (1,n) THGIAN Tập thực thể yếu (Weak Entity) Thực thể yếu là thực thể: Sự tồn tại của nó phụ thuộc vào một thực thể khác. Là thực thể mà khóa có được từ những thuộc tính của tập thực thể khác. Thực thể yếu (weak entity set) phải tham gia vào mối quan hệ mà trong đó có một tập thực thể chính. 47  Tập thực thể yếu được biểu diễn bởi hình chữ nhật hai nét.  Liên kết giữa tập thực thể sở hữu và tập thực thể yếu gọi là liên kết định danh (Liên kết yếu). Được biểu diễn bởi hình thoi 2 nét.  Khóa của tập thực thể yếu = Khóa của tập thực thể sở hữu + Khóa riêng của tập thực thể yếu. 48 Tập thực thể yếu (Weak Entity) Ví dụ 1 49 Tập thực thể yếu Liên kết yếu Thuộc tính của tập thực thể yếu Tập thực thể yếu (Weak Entity)