Bài giảng Phân tích và Thiết kế hệ thống - Chương 3.4: Mô hình dữ liệu

PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNGChương 3 (cont)3.4. MÔ HÌNH DỮ LIỆU3.4 - 1Một số định nghĩaMô hình dữ liệu Là cách để biểu diễn dữ liệu sẽ được sử dụng và tạo ra bởi hệ thốngChỉ ra con người, vị trí, những dữ liệu nào được lưu trữ và các mối quan hệ giữa chúng.Mô hình dữ liệu lôgicChỉ ra tổ chức của dữ liệu, không chỉ định nó được lữu trữ, tạo ra hoặc vận dụng như thế nào.Mô hình dữ liệu vật lý Chỉ ra dữ liệu thực sự được lưu trữ trong các CSDL và File như thế nào. Chuẩn hoá là quá trình phân tích sử dụng để xác nhận tính hợp lệ của các mô hình dữ liệu.Các mô hình dữ liệu phải tương ứng với các mô hình xử lý2Sơ đồ thực thể liên kết (ERD)3.4 - 3Sơ đồ thực thể liên kết là gì?Là một bức tranh chỉ thông tin được tạo ra, lưu trữ và sử dụng bởi hệ thống Các thực thể thông thường biểu diễn tương tự các kiểu thông tinCác đường vẽ giữa các thực thể chỉ ra các quan hệ giữa dữ liệu4Sử dụng ERD để chỉ ra các quy tắc thương mạiCác quy tắc thông tin thương mại là các ràng buộc xảy ra khi hệ thống đang hoạt động.Các ký hiệu của ERD có thể chỉ ra khi một trường hợp của thực thể phải tồn tại cho một trường hợp của thực thể khác tồn tạiMột bác sỹ phải tồn tại trước khi việc bổ nhiệm bác sỹ được tạo raCác biểu tượng của ERD có thể chỉ ra khi một trường hợp thực thể có thể liên quan đến duy nhất một hoặc nhiều trường hợp của thực thể khácMột bác sỹ có thể có nhiều bệnh nhân, mỗi bệnh nhân có thể có duy nhất một bác sỹ chínhCác biểu tượng ERD chỉ ra khi tình trạng một trường hợp thực thể là tuỳ ý cho trường hợp thực thể liên quanMột bệnh nhân có thể hoặc không thể có bảo hiểm5Các thành phần của ERDThực thể:- Là một người, vị trí, hoặc dữ liệu- Có một tên xác định- Phải chứa nhiều hơn 1 trường hợpThuộc tính:- Là đặc tính của thực thể- Được sử dụng bởi ít nhất 1 quá trình thương mạiMối quan hệ:- Chỉ ra mối liên kết giữa 2 thực thể- Có 1 thực thể cha và 1 thực thể con- Được mô tả bởi một động từ- Có các tập hợp(1:1, 1:N, M:N)- Được xác định (not null, null)Tên thực thểTên thuộc tínhTên quan hệ6Thực thểMột người, một vị trí, sự kiện hoặc điều gì đó mà dữ liệu được tập trungPhải có nhiều sự kiện mới trở thành một thực thểVí dụ: Nếu công ty có duy nhất một kho hàng, kho hàng không phải là thực thể. Tuy nhiên, nếu công ty có một số kho hàng, kho hàng là thực thể nếu công ty muốn lưu trữ dữ liệu về mỗi trường hợp kho hàng.7Ví dụVí dụ: Thực thể Trường hợpKho hàngKho hàng Đông anhKho hàng Gia lâmKho hàng Thanh xuân8Thuộc tínhLà thông tin lấy được về một thực thểTên thuộc tính là danh từĐôi khi tên thực thể được đưa vào tại bắt đầu của tên thuộc tính cho rõ ràng9Ví dụSINH VIÊNMa svTen svNgay sinhSINH VIÊNSV_MaSV_TenSV_Ngay sinh10Thuộc tính khoáMột hoặc nhiều thuộc tính có thể cung cấp như thực thể nhận dạng, xác định duy nhất mỗi trường hợp của thực thểKhoá kép bao gồm một số các thuộc tínhMột khoá có thể là ‘nhân tạo’, như khi tạo ra một số IDCác thuộc tính khoá có thể không phát triển cho đến giai đoạn thiết kế11Một số trường hợp khoáBENHNHANTen_BNHo_BNBENHNHANMa_BNTen_BNHo_BNBENHNHANTen_BNHo_BNKhoá képKhoá đơnKhoá được đưa vào sau12Các quan hệLà liên kết giữa các thực thểThực thể đầu tiên trong mối quan hệ là thực thể cha; thực thể thứ 2 trong mối quan hệ là thực thể conCác mối quan hệ sẽ có các tên động từ hoạt độngCác mối quan hệ có cả chỉ dẫn13Chỉ số trong tập hợpChỉ số trong tập hợpĐề cập đến số lần các trường hợp trong một thực thể có thể liên quan đến các trường hợp trong một thực thể khácMột trường hợp trong một thực thể liên quan tới một và duy nhất một trường hợp trong thực thể liên quan (1:1)Một trường hợp trong một thực thể liên quan tới một hoặc nhiều hơn một trường hợp trong thực thể liên quan (1:N)Một hoặc nhiều hơn các trường hợp trong một thực thể liên quan tới một hoặc nhiều hơn các trường hợp trong thực thể liên quan (M:N)14Phương thứcPhương thứcĐề cập đến dù một trường hợp của thực thể con có thể tồn tại không liên quan với trường hợp trong thực thể cha hay khôngNot Null có nghĩa rằng trường hợp trong thực thể liên quan phải tồn tại cho trường hợp trong thực thể khác là có giá trị Null có nghĩa rằng trường hợp trong thực thể liên quan là cần thiết cho trường hợp trong thực thể khác có giá trị15Các quan hệ M:NBENHNHANMa_BNTen_BNNs_BNDc_BNDt_BNTrieuChungTen_TCMota_TCBACSYMa_BSTen_BSDc_BSDt_BSChuyenmonchinhChuyenmonTen_CMMota_CM16Từ điển dữ liệu và siêu dữ liệuSiêu dữ liệu là thông tin lưu trữ về các thành phần của mô hình dữ liệuSiêu dữ liệu được lưu trữ trong từ điển dữ liệu vì vậy nó có thể chia sẻ bởi những người phát triển và sử dụng dọc theo SDLCHoàn toàn, chia sẻ từ điển dữ liệu giúp cải tiến chất lượng hệ thống dưới sự phát triển17Từ điển dữ liệu mục từ cho thực thể bệnh nhân18Xây dựng sơ đồ thực thể liên kết (ERD)3.4 - 19Các bước để xây dựng ERDsXác định các thực thểThêm các thuộc tính và các thuộc tính khoáXác định các quan hệ20Xác định các thực thểXác định các loại chính của thông tinNếu có giá trị, kiểm tra các mô hình xử lý cho các kho dữ liệu, các thực thể ngoài và các luồng dữ liệuKiểm tra các đầu vào và đầu ra chủ yếu từ các ca sử dụngXác minh rằng có nhiều hơn một trường hợp của các thực thể xảy ra trong hệ thống21Thêm thuộc tính và bổ nhiệm khoáXác định các thuộc tính của thực thể mà có liên quan tới hệ thống bên dưới sự phát triểnKiểm tra mô hình xử lý chứa các thực thể cho chi tiết trong các luồng dữ liệu và các kho dữ liệuKiểm tra các yêu cầu dữ liệuPhỏng vấn sự hiểu biết của người dùngThực hiện phân tích tài liệu trong các form và các báo cáo tồn tạiChọn các thuộc tính khoá22Xác định các mối quan hệBắt đầu với một thực thể và xác định tất cả các thực thể mà nó chia sẻ các mối quan hệMô tả quan hệ với cụm động từ thích hợpXác định các yếu tố trong một tập hợp và các phương thức bằng việc thảo luận các quy tắc thương mại với sự hiểu biết của người dùng23Cú pháp tiên tiếnThực thể độc lậpCó thể tồn tại không cần sự trợ giúp của thực thể khácSự xác định tạo ra từ các thuộc tính của riêng thực thểCác thuộc tính từ các thực thể khác không cần thiết cho các trường hợp xác định duy nhất của các thực thể đóThực thể phụ thuộcCác quan hệ khi một thực thể con thực hiện yêu cầu các thuộc tính từ thực thể cha để xác định duy nhất một trường hợpThực thể giao nhauTồn tại để nắm giữ một số thông tin về quan hệ mà tồn tại giữa 2 thực thể khác nhau. Điển hình, các thực thể giao nhau được đưa vào mô hình dữ liệu cho thông tin lưu trữ về 2 thực thể chia sẻ M : N mối quan hệ.24Cú pháp tiên tiến - giải quyết quan hệ M : NBENHNHANMa_BNTenDchiDthoaiNgaysinhTrieuchungTen_TchungMotaBENHNHANMa_BNTenDchiDthoaiNgaysinhTrieuchung_BNMa_BNTen_TchungNgayphathienTrieuchungTen_TchungMota25Tính hợp lệ của ERD3.4 - 26Chuẩn hoáLà kỹ thuật sử dụng cho các mô hình dữ liệu có giá trịChuỗi các quy tắc áp dụng cho mô hình dữ liệu logic để cải tiến tổ chức của chúngCó 3 quy tắc chuẩn hoá phổ biến27Các bước chuẩn hoá Dạng chuẩn 0Có một số thuộc tính lặp?Yes: Tách tất cả các thuộc tính lặp và tạo một thực thể mới chứa các thuộc tính lặp đó. Cần phải thêm vào 1 quan hệ nối giữa thực thể cũ và mớiNo: Mô hình dữ liệu là dạng chuẩn 1 (1NF) Dạng chuẩn 1Có một số thuộc tính phụ thuộc vào một phần của khoá?Yes: Tách tất cả các thuộc tính phụ thuộc vào một phần của khoá và tạo một thực thể mới chứa chúng. Cần phải thêm vào 1 quan hệ nối giữa thực thể cũ và mớiNo: Mô hình dữ liệu là dạng chuẩn 2 (2NF) Dạng chuẩn 2Có một số thuộc tính phụ thuộc vào thuộc tính ngoài khoáYes: Tách tất cả các thuộc tính phụ thuộc vào thuộc tính ngoài khoá và tạo một thực thể mới chứa chúng. Cần phải thêm vào 1 quan hệ nối giữa thực thể cũ và mớiNo: Mô hình dữ liệu là dạng chuẩn 3 (3NF) Dạng chuẩn 328Thực thể không chuẩn hoáBắt đầu với một thực thể từ mô hình dữ liệu logicĐƠN HÀNGSH_ donhangMa_KHTen_KHDiachi_KHDthoai_KHMa_MH1SL1, DG1, TT1Ma_MH2SL2, DG2, TT2.29Dạng chuẩn 1 (1NF)Tìm kiếm các nhóm lặp của các thuộc tính và tách chúng thành các thực thể riêng ĐƠN HÀNGSH_ donhangMa_KHTen_KHDiachi_KHDthoai_KHMa_MH1SL1, DG1, TT1Ma_MH2SL2, DG2, TT2.DON HANGSH_ donhangMa_KHTen_KHDiachi_KHDthoai_KHDONG DON HANGSH_ donhangMa_MHSLDGTT30Dạng chuẩn 2 (2NF)Tìm các thuộc tính mà phụ thuộc duy nhất một phần khoá . Nếu gặp, tách chúng thành thực thể mớiDONG DON HANGSH_ donhangMa_MHSLDGTTDONG DH1SH_ donhangMa_MHSLTTDONG DH2Ma_MHDG31Dạng chuẩn 3 (3NF)Tìm các thuộc tính phụ thuộc duy nhất vào thuộc tính không khoá.Nếu thấy, tách chúng thành thực thể mới. Cũng tách một số các thuộc tính tính toánDON HANGSH_ donhangMa_KHTen_KHDiachi_KHDthoai_KHDON HANG 1SH_ donhangMa_KHDON HANG 2Ma_KHTen_KHDiachi_KHDthoai_KH32Sự tương đương giữa ERDs với DFDsTất cả các hoạt động phân tích có quan hệ với nhauCác mô hình xử lý chứa 2 thành phần dữ liệuCác luồng dữ liệu và các kho dữ liệuCác thành phần dữ liệu DFD cần phải cân bằng với các kho dữ liệu của ERD (các thực thể) và các yếu tố dữ liệu (các thuộc tính)Nhiều công cụ CASE cung cấp các đặc trưng để kiểm tra sự thiếu cân bằngKiểm tra tất cả các kho dữ liệu và các yếu tố tương ứng giữa các mô hìnhDữ liệu mà không được sử dụng là không cần thiếtDữ liệu mà có bỏ sót kết quả trong hệ thống là không đầy đủ33Tóm tắtERD là một kỹ thuật chung nhất để vẽ các mô hình dữ liệu. Các khối xây dựng của ERD là:Các thực thể mô tả con người, vị trí, hoặc các công việcCác thuộc tính nắm giữ thông tin về thực thểCác quan hệ kết nối dữ liệu theo các thực thểCác thực thể giao nhau, độc lập, phụ thuộc phải được nhận dạng.ERD phải cân bằng với DFD.34