Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ

Tiểu luận
Chuyển đổi mô hình lớp
trong UML sang quan hệ


Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
2

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 4
BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ TRONG UML 4
VÀ MÔ HÌNH LIÊN KẾT THỰC THỂ EER 4
1.1 Thành phần và các mối quan hệ trong biểu đồ lớp 4
1.1.2 Các mối quan hệ giữa các lớp 5
1.2 Mô hình kiên kết thực thể mở rộng EER 11
1.2.1 Lớp cha, lớp con và sự kế thừa 11
1.2.2 Chuyên biệt hoá và tổng quát hoá 11
1.2.3 Các ràng buộc và các đặc điểm trên chuyên biêt hoá và tổng quát hoá 13
1.2.5 Mô hình của các kiểu UNION sử dụng các Category 14
1.3 Sự tƣơng thích giữa mô hình liên kết thực thể và biểu đồ lớp 16
CHƢƠNG 2 20
PHƢƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI TỪ BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ SANG MÔ HÌNH QUAN HỆ

20
2.1 Chuyển đổi từ biểu đồ lớp sang mô hình EER 20
2.1.1 Chuyển đổi một lớp thành một kiểu thực thể 20
2.1.2. Chuyển đổi các mối quan hệ 20
2.2 Chuyển đổi từ mô hình EER thành quan hệ 25
2.2.1 Các liên kết lớp cha/ lớp con, chuyên biệt hóa và tổng quát hóa 25
PHƢƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI TỪ MÔ HÌNH LIÊN KẾT THỰC THỂ EER SANG BIỂU
ĐỒ LỚP THIẾT KẾ 27
3.1 Chuyển đổi một kiểu thực thể thành một lớp 28
3.1.1 Kiểu thực thể 28
3.1.2 Kiểu thực thể chứa thuộc tính đa trị 28
3.2 Chuyển đổi các kiểu liên kết 30
3.2.1 Liên kết giữa hai kiểu thực thể 30
3.2.2 Liên kết có kiểu thực thể yếu 32
3.2.3 Kiểu thực thể có thuộc tính không xác định 33
3.2.4 Kiểu liên kết cấp 1 34
3.2.6 Chuyên biệt hóa 36
CHƢƠNG 4 37
ỨNG DỤNG 37
4.1 Chuyển đổi từ biểu đồ lớp thiết kế sang quan hệ 37
4.1.1 Biểu đồ lớp thiết kế 37
4.1.2 Mô hình liên kết thực thể ER 38
4.1.3 Mô hình quan hệ 39




Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
3
TÓM TẮT

Phân tích và thiết kế hệ thống đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất
phần mềm, nhất là trong thời đại ngày nay cùng với sự phát triển phần mềm có qui mô
lớn với tính năng đa dạng thì yêu cầu bảo trì đối với hệ thống lớn và phức tạp ngày càng
trở thành vấn đề nghiêm trọng. Thực tế hiện nay đang tồn tại song song 2 hƣớng phân
tích thiết kế, đó là:
Phƣơng pháp phân tích theo hƣớng cấu trúc đã ra đời và đƣợc áp dụng rất sớm bởi
kết quả của việc thiết kế là Cơ sở dữ liệu quan hệ mà các quan hệ đã đạt đƣợc các chuẩn
đặt ra và đã đƣợc cài đặt bởi các công cụ hữu hiệu là các hệ quản trị CSDL quan hệ nhƣ:
Foxpro, Access, My SQL, SQL Server, Oracle, … Tuy nhiên việc phát triển, nâng cấp,
mở rộng hệ thống sau này để đáp ứng đƣợc nhu cầu của ngƣời dùng là rất khó.
Phân tích thiết kế hệ thống theo hƣớng đối tƣợng với Ngôn ngữ mô hình hoá thống
nhất UML (Unified Modeling Language) ra đời sau với kết quả của việc thiết kế là các
lớp đối tƣợng cùng với các thao tác xử lý đối tƣợng ngay trong lớp và sự trao đổi thông
tin giữa các lớp. Ƣu điểm là có thể áp dụng các mẫu thiết kế cho các lớp nhƣ Mẫu chuyên
gia (Expert), Bộ tạo lập (Creator), Bộ điều khiển (Controller), Ghép nối thấp (Low
coupling), Kết dính cao (High conhesion) ta đƣợc các lớp rất tốt có khả năng mở rộng và
sử dụng lại mà không ảnh hƣởng lớn đến hệ thống đang hoạt động hiện tại. Tuy nhiên
việc lƣu trữ các lớp là rất khó khăn bởi chƣa có các ngôn ngữ chuẩn hữu hiệu nhƣ trong
CSDL quan hệ.
Vì vậy mục đích của đề tài này là nghiên cứu thuật toán chuyển đổi từ mô hình lớp
trong UML sang quan hệ để có thể sử dụng các hệ quản trị CSDL quan hệ để lƣu trữ thì
hệ thống phân tích thiết kế đƣợc sẽ rất tốt.

Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
4
CHƯƠNG 1
BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ TRONG UML
VÀ MÔ HÌNH LIÊN KẾT THỰC THỂ EER
1.1 Thành phần và các mối quan hệ trong biểu đồ lớp
Biểu đồ lớp chỉ một tập các lớp,các giao diện , các sự cộng tác và các mối quan hệ
giữa các lớp.
1.1.1 Lớp, đối tƣợng
Đối tƣợng là một sự tƣợng trƣng cho một thực thể, hoặc là thực thể tồn tại trong thế
giới thực hoặc là thực thể mang tính khái niệm.
Một lớp là miêu tả của một nhóm đối tƣợng có chung thuộc tính, chung phƣơng
thức, chung ngữ nghĩa và chung các mối quan hệ với các đối tƣợng khác.
UML thể hiện lớp bằng hình chữ nhật có 3 phần:


- Tên lớp: Thƣờng là danh từ đặc tả đối tƣợng
- Thuộc tính: Là bộ phận thông tin liên kết với lớp sử dụng để mô tả những đặc
điểm của đối tƣợng. Thuộc tính thƣờng đƣợc xác định trong một phạm vi cho trƣớc các
giá trị, một phạm vi là một tập các giá trị xác định.
- Thao tác: là hành vi kết hợp với mỗi lớp. Thao tác xác định trách nhiệm của lớp.
Thao tác đƣợc sử dụng để xử lý thay đổi các thuộc tính cũng nhƣ thực hiện các công việc
khác.
Một tính chất quan trọng của lập trình hƣớng đối tƣợng là tính bao gói. Mỗi lớp
bao gói thông tin và hành vi nhờ các thuộc tính và hành vi của nó. Visibility là chi tiết

dùng để xác định tính chất truy nhập của một thành phần nào đó trong hệ thống.
UML có 3 cấp của Visibility :
 Public : Bất kì lớp trong hệ thống đều có thể sử dụng các thành phần lớp với cấp này.
 Private: Chỉ các thành phần của lớp này là có thể sử dụng các thành phần này.
 Protected: Bất kì các lớp kế thừa hoặc các thành phần của lớp này đều có thể sử dụng
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
5
các thành phần với visibility là protected.
Xét ví dụ lớp NHAN VIEN sau:


Lớp đối tƣợng NHAN VIEN có các thuộc tính { Manv, Ten, Ngay sinh, Gioi tinh,
Dia chi, Luong} và các thao tác {Tao moi(), Nhap(), Sua(), Xoa(), Xem()}.
1.1.2 Các mối quan hệ giữa các lớp
Quan hệ là kết nối ngữ nghĩa giữa các lớp, nó cho phép một lớp biết về các thuộc
tính, thao tác và quan hệ của lớp khác
Có các kiểu quan hệ chính:
Quan hệ kết hợp
Quan hệ kết tập
Quan hệ tổng quát hoá
Quan hệ hiện thực
a) Quan hệ kết hợp
Quan hệ kết hợp đƣợc định nghĩa là một mối quan hệ miêu tả một tập hợp các nối
kết, trong khi một nối kết đƣợc định nghĩa là một sự liên quan về ngữ nghĩa giữa một
nhóm các đối tƣợng.
Khi có quan hệ kết hợp mỗi lớp có thể gửi thông điệp đến lớp khác trong biểu đồ

tƣơng tác. Quan hệ kết hợp có thể 1 chiều hay 2 chiều
- Quan hệ kết hợp 2 chiều: Đòi hỏi các đối tƣợng phụ thuộc lẫn nhau, có nghĩa khi
một đối tƣợng này có liên hệ với một đối tƣợng khác thì cả hai đối tƣợng này nhận thấy
nhau.
VD: Xét quan hệ kết hợp 2 chiều giữa lớp NHAN VIEN và lớp PHONG BAN thể
hiện lớp nhân viên biết thuộc tính và thao tác của lớp phòng ban và ngƣợc lại.
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
6

- Quan hệ kết hợp một chiều: Đòi hỏi sự phụ thuộc một chiều, thể hiện bằng một
mũi tên.
Xét quan hệ kết hợp 1 chiều trên hình 1.3b. Trong ví dụ này lớp NHAN VIEN biết
thuộc tính và thao tác của lớp PHONG BAN, nhƣng lớp PHONG BAN không biết gì về
lớp NHAN VIEN. Trên biểu đồ tƣơng tác, nhân viên có thể gửi thông điệp để phòng ban
nhận, nhƣng phòng ban không thể gửi thông điệp đến nhân viên.


- Quan hệ kết hợp có lớp kết hợp: Lớp kết hợp là lớp đƣợc gắn vào một quan hệ
nhằm bổ sung thông tin cho quan hệ đó.
Ví dụ quan hệ giữa hai lớp NHAN VIEN và DU AN, khi nhân viên làm việc trong
dự án thì sẽ sinh ra thuộc tính số giờ làm việc. Lớp Lam viec với thuộc tính số giờ là lớp
bổ sung thông tin cho mối quan hệ giữa lớp nhân viên và lớp dự án.


Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
7

- Quan hệ kết hợp có thể đệ qui: Kết hợp đệ qui cho thấy một hiện thực của lớp có
quan hệ với một hiện thực khác của cùng lớp đó.
Ví dụ với lớp NHAN VIEN, một nhân viên có thể là quản lý của nhiều nhân viên.

- Quan hệ phụ thuộc: Là một sự liên quan ngữ nghĩa giữa hai lớp, một mang tính
độc lập và một mang tính phụ thuộc. Mọi sự thay đổi trong phần tử độc lập sẽ ảnh hƣởng
đến phần tử phụ thuộc. Quan hệ phụ thuộc luôn luôn là quan hệ một chiều, chỉ ra một lớp
phụ thuộc vào lớp khác.
Lớp đối tƣợng A có quan hệ phụ thuộc với lớp đối tƣợng B nếu mọi sự thay đổi
trong phần tử độc lập A sẽ ảnh hƣởng đến phần tử phụ thuộc B.


VD: Lớp đối tƣợng Thời khóa biểu có quan hệ phụ thuộc với lớp đối tƣợng Giáo
viên.


Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
8
b) Quan hệ kết tập
Là một dạng đặc biệt của quan hệ kết hợp, biểu thị quan hệ giữa các lớp dựa trên
nền tảng của nguyên tắc “ một tổng thể đƣợc tạo thành bởi các bộ phận”. Nó đƣợc sử

dụng khi chúng ta muốn tạo lên một thực thể mới bằng cách tập hợp các thực thể tồn tại
với nhau.
Lớp đối tƣợng A có quan hệ kết tập với lớp đối tƣợng B nếu 1 đối tƣợng trong A
có quan hệ với nhiều đối tƣợng trong B.

Xét ví dụ lớp đối tƣợng NHAN VIEN có quan hệ kết tập với lớp PHU THUOC,
nghĩa là một đối tƣợng nhân viên có quan hệ với nhiều đối tƣợng phụ thuộc.

c) Quan hệ tổng quát hoá
Chuyên biệt hóa: là quá trình tinh chế một lớp thành những lớp chuyên biệt hơn.
Chuyên biệt hóa bổ sung thêm chi tiết và đặc tả cho lớp kết quả. Lớp mang tính khái quát
đƣợc gọi là lớp cha, kết quả chuyên biệt hóa là việc tạo ra các lớp con.
Con đƣờng bắt đầu từ môt lớp chuyên biệt và khiến nó ngày càng mang tính khái
quát cao hơn đƣợc gọi là quá trình khái quát hóa.
Xét quan hệ tổng quát hoá giữa các lớp A, lớp B, lớp C. Tổng quát hoá gộp các
thành phần chung của tập lớp B và lớp C để hình thành lớp tổng quát hơn là lớp cha A.
Mỗi lớp cấp thấp B, C có thể có thuộc tính, thao tác, quan hệ riêng để bổ sung vào các
thành phần mà nó kế thừa.
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
9

VD: Quan hệ tổng quát hoá giữa các lớp hình, hình tròn và hình tam giác. Trong
đó lớp hình là lớp cha, lớp hình tròn và tam giác là lớp con. Hai lớp hình tròn và hình tam
giác kế thừa các thuộc tính chu vi, diện tích và kế thừa thao tác tính của lớp hình.

d) Quan hệ hiện thực

Là quan hệ chỉ ra mối quan hệ giữa lớp tham số và lớp hiện thực.
Lớp tham số có các tham số hình thức và các tham số này dùng để tạo ra các lớp
thực sự.
Lớp hiện thực đƣợc tạo ra từ lớp tham số bằng cách thay thế tham số hình thức đó
bởi các giá trị.
VD: Quan hệ hiện thực giữa các lớp Mang, Diemthi, Diachi. Lớp tham số là lớp
Mang có tham số hình thức là kieupt. Hai lớp Diemthi và Diachi là hai lớp hiên thực của
lớp Mang với các giá trị tƣơng ứng với tham số là diem, dchi.

Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
10

e) Gán đặc tính cho quan hệ
Tính nhiều: Là kết hợp biểu diễn mối quan hệ cấu trúc giữa các đối tƣợng. Tính
nhiều của quan hệ cho biết bao nhiêu hiện thực của lớp có quan hệ với một hiện thực của
lớp khác vào một thời điểm.Trong UML có các tính nhiều.

Tính nhiều
Ý nghĩa
*
Nhiều
0
Không
1
Một
0 *

Từ không đến nhiều
1 *
Từ một đến nhiều
0 1
Không hay một
1 1
Chỉ một

VD: Lớp LOP HOC và SINH VIEN có quan hệ kết hợp với nhau. Tính nhiều của
quan hệ trả lời câu hỏi sau: “ Một sinh viên có thể học bao nhiêu môn học trong một kì ”
và “Bao nhiêu sinh viên có thể đăng kí một môn học ”. Ví dụ thể hiện một sinh viên có
thể học đồng thời từ 0 dến 4 môn học, một lớp có thể có từ 10 đến 20 sinh viên.







Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
11
1.2 Mô hình kiên kết thực thể mở rộng EER
Mô hình liên kết thực thể mở rộng EER bao gồm tất cả các khái niệm của mô hình
ER. Ngoài ra nó còn bao hàm khái niệm về lớp cha, lớp con, các khái niệm có liên quan
đến chuyên biệt hoá và tổng quát hoá.
1.2.1 Lớp cha, lớp con và sự kế thừa

Nhƣ ta đã biết, một kiểu thực thể thƣờng dùng để mô tả một kiểu của thực thể và
tập thực thể hoặc tập các thực thể của kiểu đó tồn tại trong CSDL. Trong trƣờng hợp một
kiểu thực thể có nhiều nhóm con cho các thực thể của nó, các nhóm con này có ý nghĩa
cần đƣợc miêu tả rõ ràng bởi ý nghĩa của chúng đối với CSDL.
Ví dụ: Các thực thể là bộ phận của kiểu thực thể Nhân viên có thể đƣợc nhóm vào
trong Thƣ kí, Kĩ sƣ, … nhân viên lƣơng tháng, nhân viên công nhật. Tập các thực thể của
nhóm đó là một tập con của các thực thể thuộc vào tập thực thể Nhân viên. Chúng ta gọi
từng nhóm đó là một lớp con của các thực thể thuộc vào tập thực thể Nhân viên và kiểu
thực thể Nhân viên đƣợc gọi là lớp cha cho từng lớp con đó.
Một khái niệm liên quan tới các lớp con là kế thừa kiểu. Kiểu của một thực thể
đƣợc xác định bởi các thuộc tính mà nó có và các kiểu liên kết mà nó tham gia. Bởi vì
một thực thể trong lớp con mô tả cùng một thực thể trong thế giới thực nhƣ một thành
phần của lớp cha nên nó sẽ có các giá trị cho các thuộc tính cụ thể của nó cũng nhƣ các
giá trị của các thuộc tính của một bộ phận lớp cha. Thực thể cũng kế thừa tất cả các mối
liên kết của các lớp cha tham gia.
1.2.2 Chuyên biệt hoá và tổng quát hoá
a) Chuyên biệt hoá
- Là một quá trình xác định một tập lớp con của một kiểu thực thể, kiểu thực thể
này đƣợc gọi là lớp cha của chuyên biệt hoá. Tập lớp con hình thành chuyên biệt hoá
đƣợc xác định cơ bản dựa trên một số đặc điểm tiêu biểu của các thực thể trong lớp cha.
- Có thể có nhiều chuyên biệt hoá của cùng một kiểu thực thể dựa trên những đặc
điểm khác nhau tiêu biểu.
- VD: Với kiểu thực thể NHAN VIEN dựa trên cách thức trả lƣơng, chuyên biệt
hoá lớp thực thể NHAN VIEN tạo ra hai lớp con {NV_HOP DONG, NV_BIEN CHE}.
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
12

Tiến trình chuyên biệt hoá cho phép chúng ta:
 Xác định một tập các lớp con của một kiểu thực thể.
 Thiết lập các đặc trƣng truyền thống với từng lớp con.
 Thiết lập các kiểu liên kết đặc trƣng truyền thống giữa từng lớp con và các
kiểu thực thể khác và giữa các lớp con khác.
b) Tổng quát hoá
- Là quá trình xác định dặc trƣng giữa các kiểu thực thể và tổng quát chúng kiểu
thực thể ban đầu là các lớp con riêng biệt của nó.
- VD: NHAN VIEN là một tổng quát hoá của {THU KI, KI THUAT VIEN va KI
SU}.












Tien luong
Thuoc
ve
CONG DOAN
NHA QUAN LY
Hình 2.1 Ví dụ biểu diễn sự chuyên biệt hoá
Tra mot luot

NV_BIEN CHE
NHAN VIEN
NV_HOP DONG
d
Hình 2.2 Ví dụ biểu diễn sự tổng quát hoá
THU KI
Ten
Bac
Tra mot luot
Gioi tinh
Dia chi
NGUOI QL
NGUOI QL KS
KT VIEN
NV_BIEN CHE
d
d
KI SU
NHAN VIEN
Kieu ki
su
NV_HOP DONG
Hsl
Ngay sinh
Trinh do
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin

13
1.2.3 Các ràng buộc và các đặc điểm trên chuyên biêt hoá và tổng quát hoá
a) Các ràng trên chuyên biệt hóa và tổng quát hóa
Trong một số chuyên biệt hóa chúng ta có thể xác định các thực thể sẽ trở thành
một phần của từng lớp con bởi một điều kiện đƣa ra trên giá trị của một số thuộc tính
trong lớp cha. Các lớp con nhƣ vậy đƣợc gọi là các lớp con xác định bằng thuộc tính.
VD: nếu kiểu thực thể Nhân viên có một thuộc tính Kiểu công việc, ta có thể xác
định điều kiện của các thành viên trong lớp Thƣ kí bởi vì ( Kiểu công việc = Thƣ kí).
Điều kiện này là một ràng buộc chỉ rõ bộ phận của lớp con thƣ kí phải thỏa mãn thuộc
tính và là các thực thể của kiểu thực thể Nhân viên có thuộc tính Kiểu công việc = Thƣ
kí.
Khi không có một điều kiện nào cho việc xác định thành viên trong một lớp con,
lớp con đó đƣợc gọi là lớp con xác định bởi ngƣời dùng.
- Hai ràng buộc phù hợp với một chuyên biệt hoá:
 Ràng buộc riêng rẽ
 Ràng buộc đầy đủ
a1) Ràng buộc riêng rẽ
Xác định các lớp của chuyên biệt hoá phải rời nhau. Điều này có nghĩa là một thực
thể có thể là thành phần của nhiều nhất một lớp con của chuyên biệt hoá.
Một chuyên biệt hoá đƣợc xác định bởi thuộc tính xác định tức là ràng buộc riêng
rẽ nếu thuộc tính dùng để xác định giá trị thành viên là đơn trị.
- Ví dụ: Chuyên biệt hoá {NV_HOP DONG, NV_BIEN CHE} là ràng buộc mà
các lớp con đƣợc xác định bởi ngƣời dùng phải đƣợc tách rời.
Nếu nhƣ lớp con không bắt buộc phải riêng rẽ, tập các thực thể của chúng có thể
chồng chéo lên nhau: Các thực thể giống nhau có thể là một bộ phận của nhiều hơn một
lớp con của chuyên biệt hóa. Kí hiệu bởi chữ O trong vòng tròn.Ví dụ ( Hình 2.3)

BO PHAN
BP BAN HANG
Mo ta

Hình 2.3: Chuyên biệt hóa với các lớp con trùng lặp
O
Mabp
Masx
Ngay sx
BP SAN XUAT
Bang gia
Nha cung cap
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
14
a2) Ràng buộc đầy đủ
- Một ràng buộc chuyên biệt hoá toàn bộ chỉ ra rằng các thực thể trong lớp cha
phải là một thành phần của một số lớp con nào đó trong chuyên biệt hoá
- VD ( Hình 2.2) Nếu tất cả nhân viên phải là Nhân viên hợp đồng hoặc Nhân viên
biên chế thì chuyên biệt hoá {NV_HOP DONG, NV_BIEN CHE} là một chuyên biệt hoá
toàn bộ của NHAN VIEN; điều này đƣợc chỉ ra trong sơ đồ EER bằng cách cùng một
đƣờng nối lớp cha với đƣờng tròn.
- Chuyên biệt hoá bộ phận, cho phép một thực thể không thuộc về bất kì một lớp
con nào. Chuyên biệt hoá {THU KI, KI SU} là một chuyên biệt hoá bộ phận.
b) Các hệ thống phân cấp và hệ thống đan chéo
Các thực thể có thể có nhiều hơn các lớp con xác định trên chính nó, hình thành
một hệ thống phân cấp hoặc một hệ thống đan chéo của các chuyên biệt hóa.
Ví dụ ( Hình 2.2 ) Kĩ sƣ là một lớp con của Nhân viên cũng là lớp cha của Quản lý
kĩ sƣ; điều này miêu tả ràng buộc của thế giới thực mà tất cả những ngƣời Quản lý kĩ sƣ
đều phải là một kĩ sƣ.
Một hệ thống phân cấp chuyên biệt hóa có ràng buộc tất cả các lớp con tham gia

nhƣ một lớp con tham gia chỉ trong một liên kết lớp/ lớp con.
Một hệ thống đan chéo chuyên biệt hóa một lớp con có thể là một lớp con trong
nhiều hơn một mối liên kết lớp/ lớp con.
1.2.5 Mô hình của các kiểu UNION sử dụng các Category
Trong các liên kết lớp cha/ lớp con mà chúng ta thấy có một lớp cha đơn. Một lớp
con dung chung nhƣ ngƣời quản lý trong hệ thống đan chéo ( hình 2.2) là lớp con của ba
mối liên kết lớp cha/lớp con phân biệt, ở đây một trong ba mối liên kết có một lớp cha
đơn. Điều này không phải là hiếm mà do nhu cầu xuất hiện của một mối liên kết lớp cha/
lớp con đơn lẻ nhiều hơn một lớp cha, ở đây các lớp cha mô tả các kiểu thực thể khác
nhau. Trong trƣờng hợp này, lớp con sẽ mô tả một tập các đối tƣợng đó là một kiểu
UNION của các thực thể khác nhau; chúng ta gọi một lớp con nhƣ vậy là một kiểu union
hoặc category.
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
15


Ví dụ: CSDL đăng kí xe cộ, chủ nhân của một chiếc xe có thể là một NGUOI,
một NGAN HANG hoặc một CONG TY. Ta cần tạo một tập các thực thể chứa các thực
thể của cả ba kiểu để thể hiện đƣợc vai trò của người sở hữu xe. Một Category NGUOI
SO HUU là một lớp con cho UNION của ba kiểu thực thể NGUOI, NGAN HANG,
CONG TY.
Sự khác nhau cơ bản của một lớp con dùng chung và một Category là: Mỗi lớp
con dùng chung là một lớp con của một trong các lớp cha, vì thế một thực thể là thành
phần của một lớp con đó. Ràng buộc mô tả một thực thể của lớp là một tập con giao nhau
của ba lớp con. Trong khi một thực thể của một Category chỉ tồn tại trong một lớp cha
của nó.

Sự khác nhau cơ bản giữa một Category và một lớp cha là: Một Category của một
số thực thể là một số thực thể chứ không nhất thiết phải là tất cả chúng. Trong khi một
lớp cha phải bao gồm tất cả các lớp con của nó.
CONG TY
Dia chi NH
Ten NH
Dia chi
Ten
NGUOI SO HUU
U
DANG KI XE
U
O TO CON
O TO TAI
Cau tao
Trong tai
Kieu dang
Kieu dang
Ngay mua
Quyen SH
Sở hữu
Ma
NGAN HANG
SoDK
Nam
SoDK
Nam
Cau tao
Nhan
Ten CT

Dia chi CT
NGUOI
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
16
1.3 Sự tương thích giữa mô hình liên kết thực thể và biểu đồ lớp











Từ mô hình trên ta thấy: CSDL quan hệ đƣợc biểu diễn mô hình liên kết thực thể,
từ mô hình liên kết thực thể ta có thể thiết kế ra đƣợc CSDL quan hệ. Đối với CSDL
hƣớng đối tƣợng đƣợc biểu diễn bởi biểu đồ lớp thiết kế trong UML, từ biểu đồ lớp trong
UML có thể thiết kế ra đƣợc CSDL hƣớng đối tƣợng. Vì vậy để có thể chuyển đổi đƣợc
giữa CSDL quan hệ và CSDL theo hƣớng đối tƣợng, ta phải thực hiện việc chuyển đổi
giữa mô hình liên kết thực thể EER và biểu đồ lớp thiết kế trong UML. Thuật toán
chuyển đổi phải đảm bảo có sự tƣơng thích giữa các thành phần trong mô hình liên kết
thực thể mở rộng EER và biểu đồ lớp thiết kế để sau khi chuyển đổi thì dữ liệu không bị
mất mát và sai lệch thông tin. Phần trình bày sau trình bày về sự tƣơng thích giữa các
thành phần, các mối quan hệ giữa mô hình EER và biểu đồ lớp thiết kế trong UML.

CSDL
Quan hệ
CSDL
Hướng đối
tượng
Mô hình
Liên kết thực thể
EER
Biểu đồ lớp
trong UML
Thiết kế
Chuyển đổi
Chuyển đổi
Biểu diễn
Thiết kế
Biểu diễn
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
17
UML
EER
UML là ngôn ngữ mô hình hóa chuẩn để
thiết kế CSDL hƣớng đối tƣợng
EER sử dụng trong mô hình thiết kế cơ sở
dữ liệu quan hệ
Các thành phần
 Biểu đồ lớp thiết kế
 Lớp
 Đối tƣợng
 Thuộc tính
 Miền giá trị của thuộc tính
 Mối quan hệ giữa các lớp
 Bản số tham gia vào quan hệ

 Mô hình EER
 Kiểu thực thể
 Thực thể
 Thuộc tính
 Miền giá trị của thuộc tính
 Kiểu liên kết giữa các thực thể
 Tỷ số lực lƣợng tham gia vào liên
kết
Các kí hiệu
- UML hiển thị lớp bằng hình chữ nhật có 3
phần:
 Phần trên cùng: Tên lớp

 Phần giữa: Thuộc tính

 Phần dƣới cùng: Thao tác

- Kiểu thực thể hiển thị bởi hình chữ nhật

 Tên kiểu thực thể
 Thuộc tính đƣợc hiển thị bởi hình
elip
 Các thao tác không đƣợc hỗ trợ
trong mô hình EER
Các mối quan hệ
- Trong UML gọi là các mối quan hệ giữa
các lớp.
- Lực lƣợng tham gia vào liên hệ gọi là bản
số.
- Bản số đƣợc ghi ở phía đầu đƣờng thẳng
thể hiện liên hệ, sát vào lớp là miền áp
dụng của nó. Phạm vi số lƣợng phẩn tử có
thể có trong liên hệ.

- Trong EER gọi là các mối quan hệ giữa
các thực thể.
- Tỷ số lực lƣợng cực đại, cực tiểu tham gia
vào liên kết.
Bản số và lực lƣợng
 0 *
 1 hoặc 1 1

 0,N

 1,1
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
18
Thuộc tính riêng của quan hệ
- Thuộc tính riêng của quan hệ giữa các lớp
đối tƣợng.

- Thuộc tính riêng của kiểu liên kết giữa
các thực thể
Các mối quan hệ
 Quan hệ đệ qui
 Quan hệ kết tập

 Quan hệ kết hợp
 Quan hệ có lớp kết hợp


 Liên kết cấp 1
 Liên kết giữa một kiểu thực thể với
một kiểu thực thể yếu
 Liên kết giữa các thực thể
 Liên kết có thuộc tính riêng của kiểu
liên kết

Ví dụ

Mapb
So gio
(0,1)
N
Ngay sinh
Dia chi
Ten PB
Manv
(1,N)
PHONG BAN
lam
viec cho
Ho ten
Gioi tinh
M
Mapt

Ten PT
Gioi tinh
Ngay sinh
(0,N)
Quan he

PHU THUOC
(0,N)
(0,1)

(1,1)
Quan
ly
NHAN VIEN
Lam
viec
Mada
Ten DA
DU AN
Phu
thuoc
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
19








Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
20
CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI TỪ BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ
SANG MÔ HÌNH QUAN HỆ
2.1 Chuyển đổi từ biểu đồ lớp sang mô hình EER
2.1.1 Chuyển đổi một lớp thành một kiểu thực thể
Với mỗi lớp trong biểu đồ lớp, ta tạo ra một kiểu thực thể tƣơng ứng. Tên của
kiểu thực thể đƣợc lấy trực tiếp từ tên lớp. Các thuộc tính của lớp gốc đƣợc chuyển thành
các thuộc tính của kiểu (tập) thực thể. Bổ sung thuộc tính định danh vào kiểu thực thể
đóng vai trò là thuộc tính khoá.

2.1.2. Chuyển đổi các mối quan hệ
2.1.2.1 Quan hệ kết hợp
a) Quan hệ kết hợp
Xét mối quan hệ kết hợp giữa lớp đối tƣợng A và đối tƣợng B nhƣ hình vẽ. Khi
chuyển đổi sang mô hình EER lớp đối tƣợng A, B chuyển thành kiểu thực thể A, B tƣơng
ứng.
Quan hệ kết hợp một hay hai chiều đƣợc chuyển đổi thành các quan hệ.
Tuỳ thuộc vào cơ số của quan hệ kết hợp mà quan hệ tƣơng ứng trong quan hệ
thực thể là “1-1”, “1-n”, “n-m”.

A
a2
a1
ai
an

an
Id_a
Id_b
(1,1)
(1,N)
b1
bm
a1
lk
A
B
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
21
Ví dụ lớp đối tƣợng SINH VIEN có quan hệ kết hợp với lớp KHOA.



b) Quan hệ kết hợp có lớp kết hợp
Xét quan hệ kết hợp có lớp kết hợp là A quan hệ với lớp kết hợp B sinh ra lớp C.
 Lớp kết hợp C đƣợc chuyển thành mối quan hệ giữa các kiểu thực thể A, B.
 Thuộc tính của lớp kết hợp chuyển thành các thuộc tính của mối quan hệ.



VD: Quan hệ kết hợp giữa lớp đối tƣợng Nhân viên và lớp Du an sinh ra lớp kết
hợp Làm việc có thuộc tính là số giờ làm việc.

Luong
Manv

Phu
thuoc

Ten
Ngay sinh
(1,N)
(1,M)
So gio
Lam
viec
Gioi tinh
NHAN VIEN
Dia chi
Ten DA
DU AN
Mada
Id_a
a1
b1
(1,1)
(1,N)
c1
C
ID_b
an

A
B
bm
ck
Ngay sinh
Ho ten
Dia chi
Makhoa
(1,N)
(1,1)
Học
tai
Dien thoai
Ten khoa
SINH VIEN
Masv
KHOA
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
22

c) Quan hệ đệ qui
Lớp đối tƣợng A khi có quan hệ đệ qui sẽ tạo thành kiểu thực thể tƣơng ứng với
thuộc tính định danh và liên kết “ một- nhiều” với chính nó.


VD: Lớp đối tƣợng Nhân viên, một hiện thực của lớp là nhân viên có thể liên kết

với một hiện thực của chính nó.



2.1.2.2 Quan hệ kết tập
a) Quan hệ kết tập
Với mỗi quan hệ kết tập, tạo quan hệ “một- nhiều” giữa hai kiểu thực thể tƣơng
ứng với hai lớp tham gia liên kết.
Lớp bộ phận B khi chuyển đổi sang mô hình liên kết thực thể sẽ tạo thành kiểu
thực thể yếu liên kết “ nhiều - một” với kiểu thực thể A.
(1,1)
(1,N)
quản
lý
Luong
Gioi tinh
Dia chi
NHAN VIEN
Manv
Ten
Ngay sinh
a1
an
(0,1)
(1,n)
ai
a2
A
lk
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
23


Ví dụ: Lớp đối tƣợng Nhân viên có quan hệ kết tập với lớp đối tƣợng Phụ thuộc.



b) Quan hệ kết tập giữa hai lớp thông qua một lớp khác
Với quan hệ kết tập giữa hai lớp A và lớp thông qua lớp C, khi chuyển đổí sang
mô hình quan hệ thì lớp đối tƣợng C sẽ chuyển thành thuộc tính đa trị của hai thực thể
tham gia liên kết là thực thể A và B.

an
(1,n)
(1,1)
a1
A
an
Id_a
b1
bm
Id b
B
lk
(1,1)
(1,N)

phu
thuoc
PHU THUOC
Manv
NHAN VIEN
Gioi tinh
Dia chi
Ten
Gioi tinh
Ngay sinh
Quan he
Ten
Ngay sinh
Luong
Id_a
Id_b
(1,n)
(1,1)
c
b1
a1
c
bm
A
lk
B
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
24
VD: Xét 1 quan hệ kết hợp giữa 2 lớp Phòng ban và lớp Dự án thông qua lớp Địa
điểm.


2.1.2.3 Quan hệ tổng quát hoá
Quan hệ tổng quát hoá giữa 2 lớp thì đƣợc chuyển thành quan hệ chuyên biệt hoá
giữa 2 kiểu thực thể biểu diễn lớp cha và lớp con.







2.1.3.4 Quan hệ hiện thực
Với mỗi quan hệ hiện thực, tạo quan hệ is-a giữa hai thực thể tƣơng ứng với lớp
tham số và lớp hiện thực.
Quan hệ hiện thực cũng là một dạng của quan hệ kế thừa. Do đó quan hệ hiện thực
cũng đƣợc chuyển đổi thành quan hệ i-sa trong mô hình thực thể- mối quan hệ.
VD: Mối quan hệ hiện thực giữa các lớp Mang, Diemthi , Diachi. Lớp tham số là
lớp mảng có tham số hình thức là kieupt.

NGHIEN CUU SINH
Thoi gian
TRO LY NC
Du an
Khoa hoc
TRO LY GD

d
DU AN
Mapb
Ten DA
(1,1)
(1,N)
kiem
soat
Dia diem
Dia diem
PHONG BAN
Ten PB
Mada
kieupt= dchi
kieupt= diem
Mang
kieupt
i-sa
Diem thi
Dia chi
i-sa
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
25
2.2 Chuyển đổi từ mô hình EER thành quan hệ
Thuật toán để chuyển đổi từ mô hình quan hệ thực thể sang mô hình quan hệ bao
gồm tất cả các thuật toán ánh xạ từ mô hình quan hệ thực thể ER và có thêm bƣớc ánh xạ

từ mô hình quan hệ thực thể mở rộng EER sang mô hình quan hệ. Báo trình bày thuật
toán chuyển đổi từ mô hình thực thể EER sang mô hình quan hệ.
Chúng ta sử dụng atts(R) để biểu diễn các thuộc tính của quan hệ R và PK(R) để biểu thị
khoá chính của R.
2.2.1 Các liên kết lớp cha/ lớp con, chuyên biệt hóa và tổng quát hóa
Chuyển đổi từng lớp con chuyên biệt hoá với m lớp con {S1, S2, …., Sm} và
(tổng quát hoá) các lớp cha C, các thuộc tính của C là {k, a1, a2, …. an}và k là khoá
chính thành các sơ đồ quan hệ sử dụng thuật toán sau.
Tạo một quan hệ L cho C với các thuộc tính Atts(L) = { k, a1, a2, , an} và PK(L )
= k. Tạo một quan hệ Li cho từng lớp con Si, 1<= i<=m, với các thuộc tính attrs(Li) = {k,
ki}+ {các thuộc tính của Si} với PK(Li) = {k} là khoá.
Ví dụ: Xét một quan hệ chuyên biệt hóa của kiểu thực thể NHAN VIEN với các
lớp con { THU KI, KI THUAT VIEN, KI SU } nhƣ hình vẽ.
2.2.2 Ánh xạ các lớp con dùng chung
Một lớp con dùng chung nhƣ QUAN LY KI SU nhƣ đã mô tả ở phần trƣớc là một
lớp con của nhiều lớp cha. Các lớp này phải có tất cả các thuộc tính khóa giống nhau; mặt
khác lớp con dùng chung sẽ đƣợc mô hình nhƣ một Category.
2.2.3 Ánh xạ từ các loại Category
Một Category là một lớp con của việc hợp nhất hai hay nhiều lớp cha có thể có các
khóa khác nhau. Việc ánh xạ một Category mà các lớp cha xác định của nó có các khóa
khác nhau, là qui tắc để chỉ ra một thuộc tính khóa mới gọi là khóa đại diện khi tạo ra
một liên kết để ứng với một Category. Điều này là do các khóa của các lớp xác định là
khác nhau, ví thế chúng ta không sử dụng bất kì một trong các khóa đó để nhận biết tất cả
các thực thể trong Category.
Ví dụ: Tạo sơ đồ liên kết Ngƣời sở hữu tƣơng ứng với Category NGUOI SO HUU
nhƣ đã minh họa và chứa bất kì các thuộc tính trong của Category trong quan hệ này.
Khóa chính của Ngƣời sở hữu là khóa đại diện MASH. Chúng ta cũng thêm vào thuộc
tính khóa đại diện Ngƣời sở hữu nhƣ là khóa ngoài của từng quan hệ tƣơng ứng với một
lớp cha của Category, để nhận biết đƣợc sự tƣơng ứng các giá trị giữa khóa đại diện và