Phát triển hệ thống thông tin kinh tế - Chương 6: Thiết kế cơ sở dữ liệu

Nội dung text: Phát triển hệ thống thông tin kinh tế - Chương 6: Thiết kế cơ sở dữ liệu

1. PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN KINH TẾ • Thiết kế hệ thống Phần 3 Chương 6: Thiết kế cơ sở dữ liệu Chương 7: Thiết kế giao diện
2. Chương 6: Thiết kế cơ sở dữ liệu 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý 2
3. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm mô hình dữ liệu 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các loại mô hình dữ liệu 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Mô hình dữ liệu quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Mô hình dữ liệu là cách biểu diễn các cấu trúc dữ liệu cho một cơ sở dữ liệu dưới dạng các khái niệm. Các cấu trúc dữ liệu bao gồm: – Các đối tượng dữ liệu – Mối liên hệ giữa các dữ liệu – Ngữ nghĩa của dữ liệu – Các ràng buộc trên các đối tượng dữ liệu.  Mô hình dữ liệu không phụ thuộc vào các ràng buộc về cả phần cứng và phần mềm, nó tập trung vào việc mô tả và tổ chức dữ liệu, không tập trung vào các thao tác sẽ được thực hiện trên các dữ liệu đó. 3
4. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm mô hình dữ liệu 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các loại mô hình dữ liệu 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Mô hình dữ liệu quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Mô hình dữ liệu được chia thành 3 loại: – Mô hình dữ liệu quan niệm – Mô hình dữ liệu logic – Mô hình dữ liệu vật lý 4
5. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm mô hình dữ liệu 1. Mô hình dữ liệu quan niệm 2. Các loại mô hình dữ liệu 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Mô hình dữ liệu logic 3. Mô hình dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Mô hình dữ liệu vật lý 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Mô hình dữ liệu quan niệm mô hình mô tả dữ liệu của thế giới thực gắn với các hoạt động nghiệp vụ của nó.  Là phương tiện để đội ngũ phát triển giao tiếp với người sử dụng để xác định sự đúng đắn và đầy đủ các thông tin của hệ thống.  Mô hình dữ liệu cơ bản là mô hình thực thể liên kết ER 5
6. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm mô hình dữ liệu 1. Mô hình dữ liệu quan niệm 2. Các loại mô hình dữ liệu 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Mô hình dữ liệu logic 3. Mô hình dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Mô hình dữ liệu vật lý 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Mô hình dữ liệu logic là bước phát triển tiếp theo của mô hình dữ liệu quan niệm, nó mô tả các dữ liệu về dạng gần với mô hình dữ liệu được biểu diễn bởi các hệ quản trị cơ sở dữ liệu trong máy tính.  Trong mô hình này ta phải xét đến các khả năng, giới hạn của hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu sao cho phù hợp với sự tính toán và thời gian đáp ứng mà xử lý đòi hỏi .  Mọi dữ liệu của hệ thống thông tin đều được xây dựng dựa trên mô hình dữ liệu logic. Có 4 loại mô hình dữ liệu logic gồm: – Mô hình dữ liệu phân cấp – Mô hình dữ liệu mạng – Mô hình dữ liệu quan hệ – Mô hình dữ liệu hướng đối tượng: mới ra đời gần đây và có nhiều triển vọng phát triển trong tương lai. 6
7. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm mô hình dữ liệu 1. Mô hình dữ liệu quan niệm 2. Các loại mô hình dữ liệu 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Mô hình dữ liệu logic 3. Mô hình dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Mô hình dữ liệu vật lý 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Chuyển mô hình dữ liệu logic thành các đặc tả dữ liệu vật lý phù hợp với điều kiện thiết bị và môi trường cụ thể.  Gồm 2 nội dung: – Chọn công nghệ lưu trữ và quản lý dữ liệu: hệ điều hành, hệ quản trị cơ sở dữ liệu. – Chuyển mô hình logic thành thiết kế vật lý và xác định phương án cài đặt. 7
8. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm mô hình dữ liệu 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các loại mô hình dữ liệu 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Mô hình dữ liệu quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Mô hình dữ liệu quan hệ là mô hình dữ liệu mà cốt lõi của nó là cơ sở dữ liệu quan hệ. Một cơ sở dữ liệu quan hệ là một tập hợp của một hoặc nhiều quan hệ, trong đó mỗi một quan hệ là một bảng.  Mô hình dữ liệu quan hệ sử dụng một tập các bảng để biểu diễn dữ liệu và mối liên hệ giữa những dữ liệu này. Bảng có n cột và mỗi cột có một tên duy nhất.  Một quan hệ có cấu trúc tốt là quan hệ chứa số dư thừa ít nhất và cho phép người sử dụng thêm, xóa hay sửa đổi những dòng trong bảng mà không gây ra lỗi hoặc sự không nhất quán. 8
9. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm dạng chuẩn 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Chuẩn hóa quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Dạng chuẩn trong mô hình dữ liệu quan hệ là một tập các tiêu chuẩn cho cơ sở dữ liệu nhằm: – Cho phép lưu trữ những dữ liệu mong muốn. – Loại bỏ các dư thừa dữ liệu. – Cho phép trích xuất thông tin một cách dễ dàng và tránh các lỗi khi thao tác dữ liệu (Insert, Delete, Update). 9
10. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm dạng chuẩn 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Chuẩn hóa quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý Có 3 dạng chuẩn cơ bản:  Chuẩn 1 (First Normal Form - 1NF): Một quan hệ là chuẩn 1 nếu nó không chứa thuộc tính lặp, nói cách khác là không tồn tại thuộc tính đa trị. MaNV TenNV Ngoaingu MaNV TenNV Ngoaingu 5 Phương Thúy Anh 5 Phương Thúy Anh, Phap, Nhat → 5 Phương Thúy Phap 4 Tùng Chi Anh 5 Phương Thúy Nhat 1 Trấn Thành Anh 4 Tùng Chi Anh 1 Trấn Thành Anh Ta thấy trường Ngoaingu của nhân viên có mã số 5 là thuộc tính đa trị (gồm 3 giá trị Anh, Pháp, Nhật) → Thuộc tính MaNV, TenNV bị lặp 3 lần → Quan hệ không phải dạng chuẩn 1 10
11. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm dạng chuẩn 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Chuẩn hóa quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý Có 3 dạng chuẩn cơ bản:  Chuẩn 2 (2NF): Một quan hệ là chuẩn 2 nếu nó là chuẩn 1 và không tồn tại các thuộc tính không phải là thuộc tính khóa phụ thuộc vào một phần của khóa.  Xét quan hệ đào tạo của nhân viên: MaDT MaNV TenNV ThoigianDT 1 5 Phương Thúy 1 năm 2 5 Phương Thúy 3 năm 3 4 Tùng Chi 2 năm 2 1 Trấn Thành 4 năm Ta thấy tồn tại thuộc tính TenNV không phải là thuộc tính khóa và chỉ phụ thuộc vào một phần của khóa là MaNV → Quan hệ này không phải là chuẩn 2. 11
12. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm dạng chuẩn 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Chuẩn hóa quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý Có 3 dạng chuẩn cơ bản:  Chuẩn 3 (3NF): Một quan hệ là chuẩn 3 nếu nó là chuẩn 2 và không tồn tại thuộc tính không khóa phụ thuộc bắc cầu vào khóa (thuộc tính đóng vai trò bắc cầu gọi là thuộc tính cầu).  Xét quan hệ khen thưởng của nhân viên: MaKT MaNV TenNV LydoKT ThoigianKT 1 5 Phương Thúy A 2014 2 1 Trấn Thành C 2015 3 4 Tùng Chi B 2015 Ta thấy tồn tại thuộc tính TenNV không phải là thuộc tính khóa phụ thuộc vào thuộc tính MaNV và thuộc tính MaNV phụ thuộc vào khóa MaKT → TenNV phụ thuộc bắc cầu vào thuộc tính khóa MaKT → Quan hệ này không phải là chuẩn 3. 12
13. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm dạng chuẩn 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Chuẩn hóa quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Chuẩn hóa quan hệ là quá trình chuyển một quan hệ có cấu trúc dữ liệu phức hợp thành các quan hệ có cấu trúc tốt.  Chuẩn hóa quan hệ không phải là chuẩn 1: Khi một quan hệ không phải là chuẩn 1, nghĩa là nó chứa thuộc tính lặp, khi đó ta phân rã thành 2 quan hệ gồm: – Quan hệ 1: Gồm các thuộc tính lặp + phần khóa mà nó phụ thuộc – Quan hệ 2: Các thuộc tính còn lại + toàn bộ khóa. MaNV TenNV 5 Phương Thúy 4 Tùng Chi 1 Trấn Thành MaNV TenNV Ngoaingu 5 Phương Thúy Anh, Phap, Nhat MaNV Ngoaingu 4 Tùng Chi Anh 5 Anh 1 Trấn Thành Anh 5 Phap 5 Nhat 4 Anh 13 1 Anh
14. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm dạng chuẩn 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Chuẩn hóa quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Chuẩn hóa quan hệ không phải là chuẩn 2: Khi một quan hệ không phải là chuẩn 2, nghĩa là nó chứa thuộc tính phụ thuộc một phần vào khóa, khi đó ta phân rã thành 2 quan hệ gồm: – Quan hệ 1: Gồm các thuộc tính phụ thuộc một phần vào khóa + phần khóa mà nó phụ thuộc – Quan hệ 2: Các thuộc tính còn lại + toàn bộ khóa. MaNV TenNV MaDT MaNV TenNV Thoigian 5 Phương Thúy DT 4 Tùng Chi 1 5 Phương Thúy 1 năm 1 Trấn Thành 2 5 Phương Thúy 3 năm MaDT MaNV ThoigianDT 3 4 Tùng Chi 2 năm 1 5 1 năm 2 5 3 năm 2 1 Trấn Thành 4 năm 3 4 2 năm 2 1 4 năm 14
15. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 1. Khái niệm dạng chuẩn 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 3. Chuẩn hóa quan hệ 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý  Chuẩn hóa quan hệ không phải là chuẩn 3: Khi một quan hệ không phải là chuẩn 3, nghĩa là nó chứa thuộc tính phụ thuộc bắc cầu vào khóa, khi đó ta phân rã thành 2 quan hệ gồm: – Quan hệ 1: Gồm các thuộc tính phụ thuộc bắc cầu+ thuộc tính cầu – Quan hệ 2: Các thuộc tính còn lại + thuộc tính cầu. MaNV TenNV MaKT Ma TenNV Lydo Thoigian 5 Phương Thúy NV KT KT 1 Trấn Thành 1 5 Phương Thúy A 2014 4 Tùng Chi 2 1 Trấn Thành C 2015 MaKT MaNV LydoKT ThoigianKT 3 4 Tùng Chi B 2015 1 5 A 2014 2 1 C 2015 3 4 B 2015 15
16. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý ERM Biểu diễn Biểu diễn thực thể quan hệ Chuẩn hóa Mô hình Hợp nhất quan hệ Vẽ biểu đồ quan hệ 16
17. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý Biểu diễn thực thể Quy tắc chuyển:  Tên thực thể → tên quan hệ  Thuộc tính thực thể → thuộc tính quan hệ  Thuộc tính định danh → khóa quan hệ 17
18. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý Biểu diễn quan hệ • Quan hệ 1:n và quan hệ không có thuộc tính riêng – Thêm khóa của quan hệ phía 1 làm khóa ngoại của quan hệ phía nhiều 18
19. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý Biểu diễn quan hệ . • Các trường hợp khác – Thêm một quan hệ mới gồm các thuộc tính: • Thuộc tính riêng của quan hệ • Các thuộc tính định danh của thực thể liên quan 19
20. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý Chuẩn hóa • Chỉ cần xét các quan hệ thêm vào ở bước 2 • Nên để ở dạng chuẩn 3NF 20
21. 1. Mô hình dữ liệu quan hệ 2. Các dạng chuẩn và chuẩn hóa quan hệ 3. Chuyển hóa biểu đồ thực thể quan hệ sang biểu đồ dữ liệu quan hệ 4. Chuẩn hóa biểu đồ lớp 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý Hợp nhất quan hệ • Loại đi những quan hệ thừa • Chính xác hóa thuộc tính đồng nghĩa • Hợp nhất các quan hệ có cùng khóa • Kết quả: các quan hệ có cấu trúc tốt (đạt dạng chuẩn 3NF trở lên) 21
22. Thiết kế CSDL vật lý
23. Thiết kế CSDL vật lý