Bài giảng cơ sở dữ liệu chương 2 mô hình thực thể kết hợp

Chương 2
Mô hình thực thể-kết hợp
(Entity-Relationship)

Nội dung chi tiết
ƒ Quá trình thiết kế CSDL
ƒ Mô hình E/R
ƒ Thiết kế
ƒ Ví dụ

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

2

1


Quá trình thiết kế CSDL

Ý tưởng

E/R thiết kế

Lược đồ
quan hệ

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

HQT CSDL
quan hệ

3

Quá trình thiết kế CSDL (tt)
Thế giới
thực
Phân tích yêu cầu
Các yêu cầu về dữ liệu

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

Phụ thuộc
HQT cụ thể

Thiết kế mức vật lý
Lược đồ trong
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

Chương trình ứng dụng
4

2


Nội dung chi tiết
ƒ Quá trình thiết kế CSDL
ƒ Mô hình thực thể - kết hợp
- Thực thể
- Thuộc tính
- Mối kết hợp
- Lược đồ thực thể - kết hợp
- Thực thể yếu
ƒ Thiết kế
ƒ Ví dụ
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

5

Mô hình thực thể - kết hợp
ƒ Được dùng để thiết kế CSDL ở mức quan
niệm
ƒ Biểu diễn trừu tượng cấu trúc của CSDL
ƒ Lược đồ thực thể - kết hợp
(Entity-Relationship Diagram)
- Tập thực thể (Entity Sets)
- Thuộc tính (Attributes)
- Mối quan hệ (Relationship)

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

6

3


Tập thực thể (Entity set)
ƒ Một thực thể (Entity) là một đối tượng của thế
giới thực
VD: Nhân viên, Sinh viên, Dự án…
ƒ Tập thực thể (Entity set) là tập hợp các thực
thể giống nhau tạo thành 1 tập thực thể; VD:
- Các nhân viên của công ty
- Các Sinh viên của trường
- Các dự án Dự án…

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

7

Tập thực thể (tt)
ƒ 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

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

8

4


Thuộc tính (Attribute)
ƒ Là những đặc tính riêng biệt của tập thực thể
ƒ Mỗi thuộc tính của 1 thực thể xác định 1 giá trị cụ
thể và nó là dữ liệu cần được lưu trữ
ƒ Mỗi thuộc tính có 1 kiểu dữ liệu xác định
ƒ Ví dụ tập thực thể NHANVIEN có các thuộc tính
- Họ tên
- Ngày sinh
- Địa chỉ
ƒ Kiểu dữ liệu của 1 thuộc tính
- Kiểu chuỗi
- Kiểu ngày tháng
- Kiểu số thực
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

9

Thuộc tính Khóa(Key attribute)

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

10

5


Mối quan hệ
ƒ Là sự liên kết giữa 2 hay nhiều tập thực thể
ƒ 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

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

11

Lược đồ E/R
ƒ Là đồ thị biểu diễn các tập thực thể, thuộc tính và
mối quan hệ
- Đỉnh
Tên tập thực thể

Tập thực thể

Tên thuộc tính

Thuộc tính

Tên quan hệ

Quan hệ

- Cạnh là đường nối giữa
y Tập thực thể và thuộc tính
y Mối quan hệ và tập thực thể
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

12

6


Ví dụ lược đồ E/R

NGSINH

LUONG

DCHI

TENPHG

HONV
TENNV

NHANVIEN

Lam_viec

PHONGBAN

PHAI

La_truong_phong
Phu_trach
DDIEM_DA

Phan_cong

DEAN
TENDA

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

13

Thể hiện của lược đồ E/R
ƒ Một CSDL được mô tả bởi lược đồ E/R sẽ chứa đựng
những dữ liệu cụ thể gọi là thể hiện CSDL
- Mỗi tập thực thể sẽ có tập hợp hữu hạn các thực thể
y Giả sử tập thực thể NHANVIEN có các thực thể như
NV1, NV2, …NVn
- Mỗi thực thể sẽ có 1 giá trị cụ thể tại mỗi thuộc tính
y NV1 có TENNV=“Tung”, NGSINH=“08/12/1955”,
PHAI=“‘Nam”
y NV2 có TENNV= “Hang”, NGSINH=“07/19/1966”,
PHAI=“Nu”
ƒ Chú ý
- Không lưu trữ lược đồ E/R trong CSDL
y Khái niệm trừu tượng

- Lược đồ E/R chỉ giúp ta thiết kế CSDL trước khi chuyển
các quan hệ và dữ liệu xuống mức vật lý
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

14

7


Mối quan hệ - Thể hiện
ƒ Thể hiện CSDL còn chứa các mối quan hệ cụ thể
- Cho mối quan hệ R kết nối n tập thực thể E1, E2, …, En
- Thể hiện của R là tập hữu hạn các danh sách (e1, e2, …, en)
- Trong đó ei là các giá trị được chọn từ các tập thực thể Ei
ƒ Xét mối quan hệ
Lam_viec

NHANVIEN

NHANVIEN

PHONGBAN

Tung

Nghien cuu

Hang

Dieu hanh

Vinh

Quan ly

PHONGBAN

(Tung, Nghien cuu)
(Hang, Dieu hanh)
(Vinh, Quan ly)

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

15

Mối quan hệ - Multiplicity
ƒ Xét mối quan hệ nhị phân R (binary relationship) giữa
2 tập thực thể E và F, tính multiplicity bao gồm
n
1
Quan_hệ
E
F
- QH Một-Nhiều (Cha-con)
y Một E có quan hệ với nhiều F
y Một F có quan hệ với một E
1
1
Quan_hệ
- QH Một-Một

E
F
y Một E có quan hệ với một F
y Một F có quan hệ với một E
n
n
Quan_hệ
E
F
- QH Nhiều-Nhiều
y Một E có quan hệ với nhiều F
y Một F có quan hệ với nhiều E
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

16

8


Mối quan hệ - Multiplicity (tt)
ƒ Bản số của mối kết hợp:
- Bản số của một nhánh R trong mối kết hợp thể hiện số
lượng các thực
- thể thuộc thực thể ở nhánh “bên kia” có liên hệ với một
thực thể của nhánh R.
ƒ Bản số (min, max): chỉ định mỗi thực thể e ∈ E tham gia
ít nhất và nhiều nhất vào thể hiện của R.
ƒ Nói cách khác Mỗi bản số là một cặp số (min,max), chỉ số
lượng tối thiểu và số lượng tối đa của thực thể khi tham
gia vào mối kết hợp đó.

ƒ Các cặp Bản số có thể có:
y (0,1) – không hoặc 1
(min, max)
(min, max)
Quan_hệ
E
F
y (1,1) – duy nhất 1
y (0,n) – không hoặc nhiều
y (1,n) – một hoặc nhiều
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

17

Mối quan hệ - Multiplicity (tt)
ƒ Ví dụ: QH Sinh viên – Lớp

- Có nghĩa là: “mỗi sinh viên thuộc một và chỉ một lớp
nên bản số bên nhánh
- Sinhviên là (1,1), mỗi lớp có 1 đến n sinh viên nên
bản số bên nhánh Lop là (1,n)
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

18

9


Mối quan hệ - Multiplicity (tt)
ƒ Ví dụ QH Sinh viên-Môn học

- Một môn học có nhiều sinh viên
SV

Lam_viec

(1,n)

MH

- Một sinh viên học nhiều môn học
SV

SV

(1,n)

(1,n)

Lam_viec

MH

Lam_viec

(1,n)

SV

MH

n

Lam_viec

n

MH

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

19

Mối quan hệ - Multiplicity (tt)
ƒ Ví dụ QH Nhân viên-Phòng Ban
- Một phòng ban có nhiều nhân viên
NV

Lam_viec

(1,n)

PB

- Một nhân viên chỉ thuộc 1 phòng ban
NV

NV

(1,1)

(1,1)

Lam_viec

Lam_viec

(1,n)

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

PB

PB

NV

1

Lam_viec

n

PB

20

10


Mối quan hệ - Multiplicity (tt)

ƒ Ví dụ
- Một nhân viên có thể được phân công vào nhiều
đề án hoặc không được phân công vào đề án nào
NV

(0,n)

DA

Phan_cong

- Một nhân viên có thể là trưởng phòng của 1 phòng
ban nào đó
NV

(0,1)

La_truong_phong

PB

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

Xác định QH qua bản số

21

E

(min, max)

R

(min, max)

F

ƒ Bản số của ánh xạ giữa các lớp: xem xét kết hợp R
giữa 2 thực thể E, F. Tùy theo giá trị của bản số tối đa
mà có thể có các trường hợp:
- Nếu max-card(E, R) = 1 và max_card(F, R) = 1 Æ R là
mối kết hợp 1-1 (mối kết hợp một - một)
- Nếu max-card(E, R) = n và max_card(F, R) = 1 Æ R là
mối kết hợp n-1 (mối kết hợp nhiều -một)
- Nếu max-card(E, R) = 1 và max_card(F, R) = n Æ R là
mối kết hợp 1-n (mối kết hợp một - nhiều)
- Nếu max-card(E, R) = n và max_card(F, R) = m Æ R là
mối kết hợp n-m (mối kết hợp nhiều - nhiều)
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

22

11


Mối quan hệ - Vai trò
ƒ Một loại thực thể có thể tham gia nhiều lần vào một
quan hệ với nhiều vai trò khác nhau
La nguoi quan ly

NHANVIEN

Quan_ly

(0,n)

Duoc quan ly boi

(0,1)

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

23

Thuộc tính trên mối quan hệ
ƒ Thuộc tính trên mối quan hệ mô tả tính chất cho mối
quan hệ đó
ƒ Thuộc tính này không thể gắn liền với những thực
thể tham gia vào mối quan hệ
NHANVIEN

(0,n)

Phan_cong

(1,n)

DEAN

THGIAN

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

24

12


Thuộc tính khóa
ƒ Các thực thể trong tập thực thể cần phải được phân
biệt (không trùng lắp)
ƒ Khóa K của tập thực thể E là một hay nhiều thuộc
tính sao cho
- Lấy ra 2 thực thể bất kỳ e1, và e2 trong E
- Thì e1 và e2 không thể có các giá trị giống nhau tại
các thuộc tính trong K
ƒ Chú ý
- Mỗi tập thực thể phải có 1 khóa
- Một khóa có thể có 1 hay nhiều thuộc tính
- Có thể có nhiều khóa trong 1 tập thực thể, ta sẽ
chọn ra 1 khóa làm khóa chính cho tập thực thể đó
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

25

Ví dụ thuộc tính khóa
MANV

NGSINH

LUONG

DCHI

MAPHG

TENPB

HONV
TENNV

NHANVIEN

Lam_viec

PHONGBAN

PHAI

La_truong_phong
Phu_trach
DDIEM_DA

Phan_cong

DEAN
TENDA
MADA

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

26

13


Tập thực thể yếu
ƒ Là thực thể mà khóa có được từ những thuộc tính
của tập thực thể khác
ƒ Thực thể yếu (weak entity set) phải tham gia vào mối
quan hệ mà trong đó có một tập thực thể chính
ƒ Ví dụ 1
MANV

NGSINH

LUONG

DCHI

HONV
TENNV

(1,n)

NHANVIEN

Co_than_nhan

NGSINH

(1,1)

PHAI

QUANHE

THANNHAN

PHAI
TENTN

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

27

Tập thực thể yếu (tt)
ƒ Ví dụ 2

MAHD
NGAYHD
TONGTIEN

HOA_DON
(1,n)

HD_CT
(1,1)

CHI_TIET

(1,1)

SL_HH
SOTIEN

HH_CT
(1,n)

HANG_HOA

TENHH
DGIA
MAHH

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

28

14


Nội dung chi tiết
ƒ Quá trình thiết kế CSDL
ƒ Mô hình thực thể - kết hợp
ƒ Thiết kế
- Các bước thiết kế
- Nguyên lý thiết kế
ƒ Ví dụ

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

29

Các bước thiết kế
ƒ (1) Xác định tập thực thể
ƒ (2) Xác định mối quan hệ
ƒ (3) Xác định thuộc tính và gắn thuộc tính cho tập
thực thể và mối quan hệ
ƒ (4) Quyết định miền giá trị cho thuộc tính
ƒ (5) Quyết định thuộc tính khóa
ƒ (6) Quyết định (min, max) cho mối quan hệ (nhằm
nhận biết quan hệ 1-1; 1-n; n-n)

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

30

15


Qui tắc thiết kế
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ

Chính xác
Tránh trùng lắp
Dễ hiểu

Chọn đúng mối quan hệ
Chọn đúng kiểu thuộc tính

Nội dung chi tiết
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ

Quá trình thiết kế CSDL
Mô hình thực thể - kết hợp
Thiết kế
Ví dụ
- Quản lý đề án công ty

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

31

Ví dụ: Quản lý điểm của sinh viên
ƒ CSDL quản lý điểm của sinh viên trường CĐ
KT-CN Đồng Nai được mô tả như sau:
ƒ Mỗi sinh viên có các thông tin sau: Mã SV, họ
tên, Giới tính, Môn học;
ƒ Một sinh viên phải thuộc một Lớp (có mã lớp,
tên lớp, sĩ số) nhất định và mỗi lớp phải thuộc
một khoa (mã khoa, tên khoa, trưởng khoa) nhất
định.
ƒ Mỗi sinh viên phải đăng ký ít nhất một môn học
(mã môn học, tên môn học, Số ĐVHT)

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

32

16


Ví dụ “Quản lý đề án công ty”
ƒ CSDL đề án công ty theo dõi các thông tin liên quan đến
nhân viên, phòng ban và đề án
- Cty có nhiều phòng ban, mỗi phòng ban có tên duy nhất,
mã phòng duy nhất, một trưởng phòng và ngày nhận
chức. Mỗi phòng ban có thể ở nhiều địa điểm khác nhau.
- Đề án có tên duy nhất, mã duy nhất, do 1 một phòng ban
chủ trì và được triển khai ở 1 địa điểm.
- Nhân viên có mã số, tên, địa chỉ, ngày sinh, phái và
lương. Mỗi nhân viên làm việc ở 1 phòng ban, tham gia
vào các đề án với số giờ làm việc khác nhau. Mỗi nhân
viên đều có một người quản lý trực tiếp.
- Một nhân viên có thể có nhiều thân nhân. Mỗi thân nhân
có tên, phái, ngày sinh và mối quan hệ với nhân viên đó.
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

33

Bài tập về nhà

ƒ Xem lại bài giảng: nắm vững cái khái niện,
qui tắc thiết kế, xác định bản số để đưa ra
mỗi quan hệ

ƒ Bài tập xem trên Internet hoặc email
ƒ Đọc trước chương về: “Mô hình dữ liệu
quan hệ” (Ralational Data Model) trong đó
bao gồm cả chương về các phép toán đại số
quan hệ
Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

34

17


Bài tập về nhà
ƒ Xem lại bài giảng để nắm vứng: các khái
niệm thực thể, thuộc tính, xác bản số, quan
hệ (1-1; 1-n; n-n). Các bước thiết kế và qui
tắc thiết kế ER
ƒ Bài tập: Trên Internet hoặc email.
ƒ Đọc trước chương :“Mô hình dữ liệu quan
hệ” (Ralational Data Model) – Đại số quan
hệ và các phép toán

Cơ sở dữ liệu - Khoa ĐT TH - CĐ KTCN Đồng Nai

35

18