Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 2 - ThS. Nguyễn Thị Uyên Nhi

BÀI GIẢNG

CƠ SỞ DỮ LIỆU

Chương 2

MƠ HÌNH DỮ LIỆU

KHOA Cơng nghệ thông tin


Nội dung
2

1.

Khái niệm mơ hình dữ liệu 

2.

Q trình thiết kế và cài đặt cơ sở dữ liệu

3.

Mơ hình thực thể kết hợp

4.

Mơ hình dữ liệu quan hệ

5.

Các khái niệm về khóa

6.

Chuyển đổi mơ hình thực thể kết hợp sang mơ hình quan hệ

 


1. Khái niệm mơ hình dữ liệu
3

v Mơ  hình  dữ  liệu  là  tập  các  khái  niệm  để  mô  tả  cấu  trúc  của 

CSDL và các ràng buộc, các quan hệ trên CSDL đó.

v Là tập hợp kí hiệu, quy tắc cho phép mơ tả dữ liệu, mối liên hệ 

trên dữ liệu, ngữ nghĩa và các ràng buộc

v Có  nhiều  loại  mơ  hình  dữ  liệu  khác  nhau:  đặc  trưng  cho  từng 

phương pháp tiếp cận dữ liệu

 


1.1. Các mức của mơ hình dữ liệu
4

v Mơ hình ở mức quan niệm (mức ngồi, ngữ nghĩa): cung cấp 

khái  niệm  gần  gũi  với  người  dùng.  VD  mơ  hình  thực  thể  kết 
hợp, mơ hình đối tượng,…

v Mơ hình  ở mức cài đặt (logic):  cung cấp các khái niệm người 

dùng có thể hiểu  nhưng khơng  q  khác  với  dữ  liệu  được lưu 
trên máy tính. Mơ hình này khơng đề cập đến một HQT CSDL 
cụ thể. Ví dụ: Mơ hình dữ liệu quan hệ. 

v Mơ hình vật lý (mức trong):  đưa ra khái niệm, mơ tả chi tiết 

về  cách  thức  dữ  liệu  được  lưu  trên  máy  tính  với  một  HQT 
CSDL cụ thể.

 


1.2. Các loại mơ hình dữ liệu
5

v Mơ hình mức cao (Mức khái niệm)
Ø

Mơ hình thực thể kết hợp (Entity Relationship Model)

Ø

Mơ hình hướng đối tượng  (Object Oriented Model)

v Mơ hình cài đặt
Ø

Mơ hình quan hệ (Relational Data Model)

Ø

Mơ hình mạng (Network Data Model)

Ø

Mơ hình phân cấp (Hierachical  Data Model) 

v Mơ hình mức thấp (mơ hình vật lý)

 


1.3. Một vài mơ hình dữ liệu
6

v Mơ hình phân cấp
v Mơ hình mạng
v Mơ hình quan hệ
v Mơ hình thực thể ­ liên kết
v …

 

Mơ hình phân cấp (Hierarchical data
model)
7
v Biểu diễn: bằng cây
Ø

Quan hệ cha/con

Ø

Mỗi nút có một cha duy nhất

Ø

1 CSDL = tập các cây

v Các  phép  tốn:  GET,  GET  UNIQUE,  GET  NEXT,  GET  NEXT 

WITHIN PARENT, ...

 


Mơ hình phân cấp (Hierarchical data
model)
8
LOPHOC

SINHVIEN

KETQUA

 

MONHOC

MỨC 1

GIAOVIEN

MỨC 2

MONHOC

MỨC 3


Mơ hình phân cấp (Hierarchical data
model)
9
v Ưu điểm
Ø

Dễ xây dựng và thao tác

Ø

Tương thích với các lĩnh vực tổ chức phân cấp (vd: tổ chức nhân sự 

trong các đơn vị, ...)

Ø

Ngơn ngữ thao tác đơn giản (duyệt cây)

v Nhược điểm

 

Ø

Sự  lặp  lại  của  các  kiểu  bản  ghi  →  dư  thừa  dữ  liệu  và  dữ  liệu 
khơng nhất qn

Ø

Hạn chế trong biểu diễn ngữ nghĩa của các móc nối giữa các bản 
ghi (chỉ cho phép quan hệ 1­n)


Mơ hình dữ liệu mạng
(Network data model)
10

v Biểu diễn: bằng đồ thị có hướng
v Các khái niệm cơ bản
Ø

Ø

Ø

 

Tập bản ghi (record)
ü

Kiểu bản ghi (record type)

ü

Các trường (field) 

Móc nối (link)
ü

Tên của móc nối 

ü

chủ (owner) – thành viên (member): theo hướng của móc nối

ü

Kiểu móc nối: 1­1, 1­n, đệ quy

Các phép tốn
ü

Duyệt: FIND, FIND member, FIND owner, FIND NEXT


Mơ hình dữ liệu mạng
(Network data
model)
11
MONHOC

SINHVIEN

MONHOC_SAU
SINHVIEN_DIEM

LOPHOC
MONHOC_TRUOC
LOPHOC_DIEM
KETQUA

 

DIEUKIEN


Mơ hình dữ liệu mạng
(Network data model)
12

v Ưu điểm
Ø

Đơn giản

Ø

Có thể biểu diễn các ngữ nghĩa đa dạng với kiểu bản ghi và kiểu 
móc nối

Ø

Truy vấn thơng qua phép duyệt đồ thị (navigation)

v Nhược điểm

 

Ø

Số lượng các con trỏ lớn

Ø

Hạn chế trong biểu diễn ngữ nghĩa của các móc nối giữa các bản 
ghi


1.4. Lược đồ CSDL
13

v Lược đồ CSDL (Database Schema): Là các mô tả về cấu trúc 

và ràng buộc trên CSDL

 


1.4. Lược đồ CSDL
14

v Thể hiện CSDL (Database Instance)

 

Ø

Là dữ liệu được lưu trong CSDL tại một thời điểm xác định

Ø

Đây là trạng thái của CSDL


2. Quá trình thiết kế và cài đặt CSDL
15

Ý tưởng

 

E/R thiết kế

Lược đồ
quan hệ

HQT CSDL
quan hệ


2: THIẾT KẾ
Mức quan niêm

1: PHÂN TÍCH
Khảo sát u cầu
Mơ tả ứng dụng

Mơ hình DFD

Độc l
ập vớ
i DBM
Phụ t
S
huộc 
DBM
S cụ 
thể

Mơ hình mức quan niệm
MaHP

Diem

hoc

(0,n)

HPhan

Hocky
(0,n)

Nam

Gvien

mo
mhoctruoc

MaSV
Ten
Lop

(1,n)

Svien

Nganh

MaMH
TenMH

Khoa

(1,n)

MHoc

Tinchi

(0,n)

dieukien
(0,n)
mhocsau

4: CÀI ĐẶT

3: THIẾT KẾ
Mức logic
Mơ hình dữ liệu vật lý

Tin học hố quản lý

 

16


2. Quá trình thiết kế và cài đặt CSDL
Thế giới
thực

Phân tích yêu cầu
Các yêu cầu về dữ liệu

17

Các yêu cầu về chức năng

Phân tích chức năng

Phân tích quan niệm
Các đặc tả chức năng
Lược đồ quan niệm

Độc lập HQT

Thiết kế mức logic
Lược đồ logic

Thiết kế
chương trình ứng dụng

Thiết kế mức vật lý
Lược đồ trong

 

Chương trình ứng dụng

Phụ thuộc
HQT cụ thể

3. Mơ hình thực thể kết hợp
18

v Mơ hình thực thể kết hợp (Entity Relationship Diagram)

 

Ø

Dùng để thiết kế CSDL ở mức quan niệm

Ø

Biểu diễn trừu tượng cấu trúc của CSDL (mơ hình hóa thế 
giới thực)

Ø

ERD bao gồm:


Tập thực thể (Entity sets) / Thực thể (Entity)



Thuộc tính (Attributes)



Mối quan hệ (Relationship)


3.1. Thực thể
19

v Đặc điểm:
v

Diễn tả các đối tượng trong thực tế

v

Có tên gọi riêng

v

Có danh sách thuộc tính mơ tả đặc trưng của thực thể

v

Có khóa thực thể

v Ví dụ: Ứng dụng quản lý sinh viên
v

1 SV  1 thực thể

v

1 lớp  1 thực thể

Tập thực thểE
 Entity set là tập hợp các thực thể có tính chất 
giống nhau. 
 

v


3.1. Thực thể
20

v Ví dụ “Quản lý đề án cơng ty”

 

Ø

Một nhân viên là một thực thể

Ø

Tập hợp các nhân viên là tập thực thể

Ø

Một đề án là một thực thể

Ø

Tập hợp các đề án là tập thực thể

Ø

Một phịng ban là một thực thể

Ø

Tập hợp các phịng ban là tập thực thể