Bài giảng Phân tích thiết kế thống thông tin - Chương 5: Mô hình hóa dữ liệu - Lê Nhị Lãm Thúy

1PHÂN TÍCH THIẾT KẾ THỐNG THÔNG TIN MÔ HÌNH HÓA DỮ LIỆU Chương 5  Giới thiệu mô hình dữ liệu  Mô hình thực thể - kết hợp (ER)  Các phương pháp phân tích dữ liệu  Một số quy tắc mô hình hóa quan niệm dữ liệu  Một số tiêu chuẩn chọn lựa giữa các khái niệm Chương 5: Mô hình hóa dữ liệu 3 Thế giới quan HTTT cần tin học hóa Thành phần dữ liệu Tìm hiểu và mô hình hóa Các mô hình thiết kế Nhóm chuyên gia phân tích thiết kế Nhóm lập trình Cài đặt thành phần dữ liệu dựa vào các mô hình đã thiết kế Hệ quản trị CSDL CSDL của HTTT cần tin học hóa 4 5.0 Giới thiệu 25.0 Giới thiệu  Tổ chức dữ liệu - Phân tích khía cạnh tĩnh của hệ thống. - Biểu diễn cấu trúc dữ liệu ở mức quan niệm.  Tạo sưu liệu cho dữ liệu 5 5.0 Giới thiệu 6  Mô hình dữ liệu là tập hợp các khái niệm dùng để diễn tả tập các đối tượng dữ liệu cũng như những mối quan hệ giữa chúng trong hệ thống thông tin cần tin học hóa. Nó được xem là cầu nối giữa thế giới thực với mô hình cơ sở dữ liệu bên trong máy tính. Khi một mô hình dữ liệu mô tả một tập hợp các khái niệm từ thế giới thực, ta gọi đó là mô hình quan niệm dữ liệu.  VD: mô hình mạng, mô hình phân cấp, mô hình quan hệ, mô hình thực thể kết hợp/liên kết, mô hình hướng đối tượng.  Phân loại các mô hình 7  Các bước xây dựng một CSDL 8 35.1 Mô hình thực thể - kết hợp (ER) Mô hình thực thể kết hợp/liê kết (Entity - Relationship Model: ER) Được Peter. CHEN giới thiệu năm 1976  để thiết kế CSDL ở mức quan niệm.  Biểu diễn bởi sơ đồ thực thể - liên kết.  Các khái niệm cơ bản của mô hình ER • Thực thể (entity) • Thuộc tính (attributes) • Mối quan hệ (relationship) • Khóa • Ràng buộc toàn vẹn 9 Mô hình thực thể kết hợp (Entity Relationship Diagram) Dùng để thiết kế CSDL ở mức quan niệm Biểu diễn trừu tượng cấu trúc của CSDL (mô hình hóa thế giới thực) ERD bao gồm: • Tập thực thể (Entity sets) / Thực thể (Entity) • Thuộc tính (Attributes) • Mối quan hệ (Relationship) 5.1 Mô hình thực thể - kết hợp (ER) 5.1.1 Thực thể  Đặc điểm:  Diễn tả các đối tượng trong thực tế  Có tên gọi riêng  Có danh sách thuộc tính mô tả đặc trưng của thực thể  Có khóa thực thể  Ví dụ: Ứng dụng quản lý sinh viên  1 SV  1 thực thể  1 lớp  1 thực thể Tập thực thể Entity set là tập hợp các thực thể có tính chất giống nhau.  Kí hiệu: , tên: danh từ hoặc cụm danh từE 5.1.1 Thực thể  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 45.1.2. Thuộc tính  Kí hiệu:  Đặc điểm:  Diễn tả các thuộc tính thành phần của thực thể hay mối kết hợp  Các thông tin mở rộng  thuộc tính  Thuộc tính là những giá trị nguyên số: Kiểu chuỗi, kiểu số nguyên, kiểu số thực  Tên thuộc tính: Danh từ hoặc cụm danh từ A1 5.1.2. Thuộc tính Các loại thuộc tính:  Thuộc tính đơn trị: chỉ nhận 1 giá trị đơn đối với 1 thực thể cụ thể.  Thuộc tính đa trị: nhận nhiều giá trị đơn đối với 1 thực thể cụ thể.  Thuộc tính kết hợp: là thuộc tính gồm nhiều thành phần nhỏ hơn.  Thuộc tính suy diễn: là thuộc tính mà giá trị của nó được tính toán từ giá trị của các thuộc tính khác. SINH VIÊN Họ tên Họ Chữ lót Tên 5.1.2. Thuộc tính  Thuộc tính đơn trị: Vd: Họ tên, ngày sinh  Thuộc tính đa trị. VD: số điện thoại, địa chỉ  Thuộc tính suy diễn: giá trị được tính toán từ thuộc tính khác. Vd: tuổi Điện thoại Địa chỉ Tuổi 5.1.3. Thuộc tính khóa  Khóa chính Các thực thể trong tập thực thể cần phân biệt Khóa K của tập thực thể E là 1 hay nhiều thuộc tính: • Lấy ra 2 thực thể e1, e2 bất kì trong E • e1, e2 không thể có các giá trị giống nhau tại các thuộc tính trong K Chú ý: • Mỗi tập thực thể phải có 1 khóa • 1 khóa có thể có 1 hay nhiều thuộc tính 55.1.3. Thuộc tính khóa Ví dụ: 5.1.4. Mối kết hợp  Kí hiệu:  Đặc điểm:  Diễn tả mối liên kết giữa ít nhất 2 thực thể khác nhau • Quan hệ giữa 2 thực thể  kết hợp nhị phân • Quan hệ nhiều thực thể  kết hợp đa phân  Có tên gọi riêng  Số ngôi thuộc mối kết hợp: 2 ngôi / n ngôi  Có thuộc tính riêng của mối kết hợp R 5.1.4. Mối kết hợp Ví dụ: 1 NV (làm việc) ở 1 phòng ban nào đó 1 phòng ban có 1 NV (là trưởng phòng) 5.1.5. Bản số các mối kết hợp  (min, max) chỉ định mỗi thực thể e thuộc tập các thực thể E tham gia ít nhất và nhiều nhất vào thể hiện của R Giải thích – (0,1): không hoặc một – (1,1): duy nhất một – (0,n): không hoặc nhiều – (1,n): một hoặc nhiều 65.1.5. Bản số các mối kết hợp Phân loại: Một – một (1 – 1) Một – nhiều (1 – n) hay Nhiều – một (n – 1)  Nhiều – nhiều (n – n) 20 5.1.5. Bản số các mối kết hợp  B1 - Phân hoạch dữ liệu thành các lĩnh vực  B2 - Xây dựng mô hình thực thể - kết hợp cho từng lĩnh vực  B3 - Tổng hợp các mô hình thực thể - kết hợp từ tất các lĩnh vực để có một mô hình tổng quát.  B4 - Chuẩn hóa  B5 - Kiểm tra lần cuối 23 Các bước xây dựng mô hình ER B1 - Phân hoạch dữ liệu thành các lĩnh vực  Tiêu chuẩn phân hoạch thường căn cứ vào tính chất chức năng, nghiệp vụ của tổ chức.  Các dữ liệu của lĩnh vực này thường ít liên quan đến dữ liệu của lĩnh vực kia.  Ví dụ: hệ thống kế toán có thể phân chia thành các phân hệ • Phân hệ tiền tệ: thu – chi tiền mặt, tiền gửi ngân hàng. • Phân hệ hàng hóa: mua – bán hàng hóa. • Phân hệ nguyên liệu: nhập – xuất nguyên liệu chính, nguyên liệu phụ, công cụ sản xuất. • Phân hệ sản phẩm: sản xuất và bán sản phẩm. • Phân hệ công cụ: nhập - xuất, khấu hao công cụ. • Phân hệ tài sản cố định: cập nhật, tính khấu hao. • Phân hệ thuế: lập báo cáo thuế giá trị gia tăng đầu vào, đầu ra. • Phân hệ thanh toán - các loại công nợ. • Phân hệ kết chuyển, tổng hợp, lập các báo cáo tài chính. Các bước xây dựng mô hình ER 7B2 - Xây dựng mô hình ER cho từng lĩnh vực  Xác định các thuộc tính, thực thể, quan hệ, bản số của mỗi thực thể đối với mỗi mối kết hợp mà nó tham gia.  Xác định các ràng buộc toàn vẹn. Các bước xây dựng mô hình ER B3 - Tổng hợp các mô hình ER  Thường mỗi lĩnh vực có tính chất nghiệp vụ riêng,khi tổng hợp lại chúng có thể có những thực thể chung. • Ví dụ: các phân hệ trong hệ thống kế toán luôn liên quan đến những thực thể chung như tài khoản, khách hàng, nhân viên  Xóa bỏ những từ đồng nghĩa và đa nghĩa • Từ đồng nghĩa: 2 đối tượng mang 2 tên khác nhau, nhưng thực chất là như nhau. - Ví dụ: thực thể "SINH VIÊN" và "HỌC VIÊN" hay "HỌC SINH", thuộc tính "ĐIỂM" và "KẾT QUẢ" môn thi.  Từ đa nghĩa: 2 đối tượng khác nhau mang cùng một tên. - Ví dụ: trong trường Đại học, khi sau này có phân biệt liên quan đến chức năng, cùng là "NHÂN VIÊN" nhưng sẽ không phân biệt được đó là "CÁN BỘ GIẢNG DẠY" hay "NHÂN VIÊN HÀNH CHÁNH". Các bước xây dựng mô hình ER B3 - Tổng hợp các mô hình ER  Xây dựng ngữ vựng chung: Tạo danh mục tổng quát gồm các danh mục sau:  Danh mục các thuộc tính.  Danh mục các thực thể.  Danh mục các mối kết hợp.  Lưu ý: các thuộc tính, các thực thể, và các mối kết hợp được định danh bằng các tên không thể trùng nhau và khi tổng hợp có thể xem một thực thể của mô hình ER này lại là mối kết hợp trong một mô hình ER khác. Các bước xây dựng mô hình ER B4 - Chuẩn hóa  Áp dụng các quy tắc chuẩn hóa để có một mô hình hợp lý.  Lưu ý: khi chuẩn hoá không làm mất ngữ nghĩa bản chất của vấn đề trong thế giới thực. 28 Các bước xây dựng mô hình ER 8B5 - Kiểm tra lần cuối  Trao đổi lại với những người có trách nhiệm và những người có liên quan đến mô hình như: lãnh đạo cơ quan, những người sử dụng, cũng như các đồng nghiệp, những nhà tin học khác.  Phân tích những ý kiến này, nếu hợp lý => điều chỉnh cho phù hợp. Các bước xây dựng mô hình ER Xây dựng mô hình ER của CSDL quản lý nhân sự Các thực thể và thuộc tính tương ứng NHAN VIEN (MaNV, HoTen, GioiTinh, NgaySinh, DanToc, QueQuan, SoDienThoai) PHONG BAN (MaPB, TenPhongBan, DiaChi, SoDienThoai) CHUC VU (MaCV, TenCV) TRINH DO HOC VAN (MaTDHV, BacTrinhDo, ChuyenNganh) LUONG (BacLuong, LuongCoban, HesoLuong, HesoPhucap Bài tập CHỨC VỤ LƯƠNG NHÂN VIÊN TRÌNH ĐỘ HỌC VẤN PHÒNG BAN Đảm nhiệm Hưởng Đạt Thuộc 35 Mô hình ER trong quản lý nhân sự 36 9Nội dung  Mô hình phân rã chức năng - BFD  Mô hình dòng dữ liệu - DFD  Các phương pháp phân tích xử lý  Các mức mô hình hoá xử lý  Qui trình mô hình hoá xử lý  Các phương tiện đặc tả xử lý Mô hình hoá hoạt động hệ thống Sơ đồ biểu diễn trao đổi, tương tác Sơ đồ biểu diễn tổ chức Sơ đồ vị trí hệ thống Sơ đồ biểu diễn sự kiện Sơ đồ biểu diễn dòng công việc Sơ đồ xử lý hệ thống Sơ đồ biểu diễn đối tượng Sơ đồ biểu diễn mục đích Who? Where? When? What? How? Why? Mô hình phân rã chức năng (BFD)  Biểu diễn sự phân rã có thứ bậc đơn giản các chức năng cần thực hiện. Hệ quản lý cửa hàng Kinh doanh Kế toán Quản lý tồn kho Quản lý nhập hàng Quản lý xuất Báo cáo tồn Bán lẻ Quản lý đơn hàng Quản lý công nợ Chức năng Quan hệ bao hàm Ví dụ: biểu diễn các chức năng của hệ thống Đại lý băng đĩa ABC 10 Các thành phần của BFD  Chức năng là công việc tổ chức cần làm và được phân theo nhiều mức từ tổng hợp đến chi tiết.  Tên của chức năng là một mệnh đề động từ, gồm động từ và bổ ngữ.  Ký hiệu  Quan hệ phân cấp chức năng được biểu diễn Tên chức năng Đặc điểm và mục đích của BFD  Đặc điểm  Cung cấp một cách nhìn khái quát về chức năng  Dễ thành lập  Có tính chất tĩnh  Thiếu vắng sự trao đổi thông tin giữa các chức năng  Mục đích • Xác định phạm vi của hệ thống cần phân tích • Giúp phát hiện được chức năng thiếu hoặc trùng lặp • Tạo điều kiện thuận lợi khi hợp tác giữa phân tích viên và người sử dụng trong quá trình phát triển hệ thống Nguyên tắc phân rã chức năng  Cách phân chia thường theo nguyên tắc: • Mỗi chức năng con phải là một bộ phận thực sự tham gia thực hiện chức năng cha. • Việc thực hiện tất cả các chức năng con phải đảm bảo thực hiện được các chức năng ở mức trên đã phân rã ra chúng.  Các bước tiến hành • B1 - Xác định chức năng • B2 - Phân rã các chức năng BFD - B1 - Xác định chức năng Hệ quản lý cửa hàng Kinh doanh Kế toán Quản lý tồn kho 11 BFD - B2 - Phân rã các chức năng Hệ quản lý cửa hàng Kinh doanh Kế toán Quản lý tồn kho Quản lý nhập hàng Quản lý xuất Báo cáo tồn Bán lẻ Quản lý đơn hàng Quản lý công nợ Thank you!