Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Chương 2: Mô hình thực thể liên kết (Entity-Relationship - ER)

i đặt CSDL (2)
Yêu cầu dữ liệu
Thiết kế lược đồ khái niệm
(Độc lập HQT CSDL)
Thiết kế lược đồ logic
(Phụ thuộc HQT CSDL)
Thiết kế lược đồ trong
(Phụ thuộc HQT CSDL)
Câu lệnh DDL - SDL
Yêu cầu xử lý
Thiết kế ứng dụng
(Độc lập HQT CSDL)
Cài đặt ứng dụng
Gđ 1:
Gđ 2:
Gđ 3:
Gđ 4:
Gđ 5:
Gđ 6:
Nội dung và cấu trúc của dữ liệu Ứng dụng CSDL
Mô hình thực thể liên kết 3
Mô hình ER
ƒ Ý nghĩa
• Dùng để thiết kế CSDL mức khái niệm.
• Trừu tượng hóa cấu trúc của CSDL.
ƒ Nội dung chi tiết
• Phát biểu bài toán.
• Thực thể, thuộc tính.
• Liên kết.
• Thực thể yếu.
• Lược đồ ER.
Bài toán (1)
ƒ Xét phân tích yêu cầu của 1 công ty
• Công ty có nhiều phòng ban
- 1 phòng có duy nhất một tên, một mã số và một 
trưởng phòng.
- 1 phòng có thể có nhiều trụ sở làm việc khác nhau.
- Cần lưu lại thời điểm trưởng phòng nhậm chức.
• Công ty thực hiện nhiều dự án
- 1 dự án có duy nhất một tên, một mã số và một địa 
điểm triển khai.
- 1 phòng có thể giám sát nhiều dự án.
• Công ty có nhiều nhân viên
Mô hình thực thể liên kết 4
Bài toán (2)
- 1 nhân viên có duy nhất một mã số, địa chỉ, mức 
lương, giới tính, ngày sinh và nhiều sở thích.
- 1 nhân viên chỉ được làm việc trong một phòng.
- 1 nhân viên có thể tham gia nhiều dự án.
• 1 nhân viên có nhiều thân nhân
- 1 thân nhân có tên, giới tính, ngày sinh và mối quan 
hệ với nhân viên.
• Yêu cầu
- Muốn lưu số giờ tham gia dự án của 1 nhân viên 
trong 1 tuần.
- Muốn lưu người trưởng phòng của 1 nhân viên.
ƒ Xây dựng mô hình dữ liệu biểu diễn công ty.
Thực thể, thuộc tính (1)
ƒ Thực thể (Entity)
• Đối tượng hoặc khái niệm trong thế giới thực.
- Nhân viên “Nguyễn Văn A”, dự án “X”.
• Có nhiều thuộc tính.
ƒ Thuộc tính (Attribute)
• Tính chất dùng để mô tả thực thể.
- Tên của một phòng, giới tính của một nhân viên.
• Mỗi thuộc tính của một thực thể xác định có một 
giá trị cụ thể và nó là dữ liệu cần được lưu trữ.
• Mỗi thuộc tính có một kiểu dữ liệu xác định.
Mô hình thực thể liên kết 5
Thực thể, thuộc tính (2)
ƒ Các loại thuộc tính
• Thuộc tính đơn (nguyên tử) ↔ Thuộc tính gộp
- Giới tính.
- Họ tên (Họ, Đệm, Tên).
• Thuộc tính đơn trị↔ Thuộc tính đa trị
- Mã số nhân viên.
- Sở thích.
• Thuộc tính cơ sở↔ Thuộc tính dẫn xuất
- Ngày sinh.
- Tuổi.
ƒ Kiểu thực thể (Entity Type)
• Tập hợp các thực thể có các thuộc tính giống nhau.
- Tập hợp các nhân viên.
Thuộc tính, thực thể (3)
ƒ Thuộc tính khoá
• Dùng để phân biệt các thực thể cùng kiểu.
- Mã số nhân viên.
• Khóa có thể gồm nhiều thuộc tính.
• Một kiểu thực thể có thể có nhiều hơn một khoá.
- Mã số và số CMND của một nhân viên.
NHANVIEN
Hoten
Ho
Dem
Ten
Ngaysinh
Tuoi
Maso
Sothich
Gioitinh
Mô hình thực thể liên kết 6
Liên kết (1)
ƒ Định nghĩa phi hình thức
• Liên kết (Relationship)
- Sự kết hợp của 2 hoặc nhiều thực thể phân biệt theo một ý nghĩa nào 
đó.
+ Nhân viên A tham gia vào Dự án X.
+ Nhân viên A giám sát Nhân viên B.
• Kiểu liên kết (Relationship Type)
- Tập hợp các liên kết cùng kiểu.
+ Kiểu liên kết THAMGIA, trong đó các thực thể NHANVIEN liên kết với các 
thực thể DUAN.
- Kiểu liên kết có thể có nhiều thuộc tính.
+ Thuộc tính Giờ của kiểu liên kết THAMGIA.
NHANVIEN DUANTHAMGIA
Gio
Liên kết (2)
ƒ Định nghĩa hình thức
• Kiểu liên kết R giữa n kiểu thực thể E1, …, En
- ri ∈ R liên kết n-bộ (e1, …, en), trong đó ej ∈ Ej.
- Một quan hệ trên E1, …, En.
- Tập con của tích Cartersian E1 x … x En.
E1
E3
E2
R
Mô hình thực thể liên kết 7
Liên kết (3)
ƒ Có thể có nhiều kiểu liên kết giữa cùng các kiểu thực thể.
NHANVIEN
PHONGBAN
LAMVIEC
QUANLY
Liên kết (4)
ƒ Bậc của kiểu liên kết
• Số lượng kiểu thực thể tham gia vào liên kết.
- Kiểu liên kết nhị phân.
- Kiểu liên kết tam phân.
ƒ Kiểu liên kết đệ quy
• Cùng một kiểu thực thể tham gia vào liên kết với vai trò 
khác nhau.
- Nhân viên A giám sát Nhân viên B.
NHANVIEN GIAMSAT
Mô hình thực thể liên kết 8
Liên kết (5)
ƒ Ràng buộc trên các kiểu liên kết
• Các ràng buộc được xác định từ thế giới thực.
- 1 nhân viên chỉ được làm việc trong 1 phòng ban.
- 1 phòng ban phải có 1 trưởng phòng.
ƒ Lực lượng tối đa của liên kết.
• Số lượng tối đa các liên kết mà một thực thể có thể tham gia.
ƒ Lực lượng tối thiểu của liên kết.
• Số lượng tối thiểu các liên kết mà một thực thể có thể tham gia.
ƒ Ràng buộc về tỉ lệ lực lượng (đối với liên kết nhị phân)
• Tỉ số lực lượng tối đa của 2 kiểu thực thể tham gia vào liên kết.
• Có 3 loại: 1:N, 1:1 và M:N.
ƒ Ràng buộc về sự tham gia
• Lực lượng tối thiểu của liên kết.
• Có 2 loại: tham gia bắt buộc và tham gia không bắt buộc.
Liên kết (6)
NHANVIEN
PHONGBAN
QUANLY
LAMVIEC
Mô hình thực thể liên kết 9
Liên kết (7)
ƒ Liên kết một - nhiều (1 : N)
NHANVIEN
PHONGBAN
LAMVIEC
NHANVIEN PHONGBANLAMVIEC
N 1
NHANVIEN PHONGBANLAMVIEC
(1,1) (1,N)
NHANVIEN PHONGBAN
LAMVIEC
Liên kết (8)
ƒ Liên kết một - một (1 : 1)
NHANVIEN
PHONGBAN
QUANLY
NHANVIEN PHONGBANQUANLY
1 1
NHANVIEN PHONGBANQUANLY
(0,1) (1,1)
NHANVIEN PHONGBAN
QUANLY
Mô hình thực thể liên kết 10
Liên kết (9)
ƒ Liên kết nhiều - nhiều (M : N)
NHANVIEN
DUAN
THAMGIA
NHANVIEN DUANTHAMGIA
M N
NHANVIEN DUANTHAMGIA
(0,M) (1,N)
NHANVIEN DUAN
THAMGIA
Thực thể yếu (1)
ƒ Kiểu thực thể yếu (Weak Entity)
• Phụ thuộc vào một kiểu thực thể khác.
• Khoá bộ phận
- Các thuộc tính dùng để định danh (bộ phận) các thực thể yếu. 
- Liên kết với khóa của kiểu thực thể mạnh khác để tạo thành khóa của 
thực thể yếu.
ƒ Liên kết định danh (Identifying Relationship)
• Liên kết giữa thực thể yếu và thực thể định danh nó.
• Thực thể yếu tham gia bắt buộc trong liên kết định danh.
ƒ Ví dụ
• THANNHAN là thực thể yếu.
• NHANVIEN là thực thể định danh của THANNHAN.
• PHUTHUOC là liên kết định danh.
Mô hình thực thể liên kết 11
Thực thể yếu (2)
PHUTHUOC
NHANVIEN
(1,An)
(3,Bình)
THANNHAN
Tâm
Tâm
Dung
NHANVIEN
Maso
PHU
THUOC THANNHAN
Ngaysinh
Quanhe
Gioitinh
1 N
Ten
Mô hình ER mở rộng
ƒ Ý nghĩa
• Dùng để biểu diễn chính xác hơn cấu trúc CSDL.
ƒ Nội dung chi tiết
• Lớp con và lớp cha.
• Chuyên biệt hóa (CBH) và tổng quát hóa (TQH).
• Các ràng buộc trong CBH và TQH.
• Tính kế thừa trong CBH và TQH.
• Liên kết tam phân.
Mô hình thực thể liên kết 12
Lớp con và lớp cha (1)
ƒ Lớp con của một kiểu thực thể
• Một nhóm các thực thể có ý nghĩa quan trọng của một kiểu thực thể
và cần được biểu diễn rõ ràng trong CSDL.
BANHANG
Dinhmuc
KYTHUAT
Capbac
KYSUPHANMEM
Chuyenmon
d
NHANVIEN
Hoten
Ho
Dem
Ten
Ngaysinh
Maso
Lớp con và lớp cha (2)
ƒ Liên kết cha – con (Is-A)
• Liên kết giữa lớp cha và lớp con.
ƒ Đặc trưng
• Một thực thể của lớp con cũng là một thực thể của lớp 
cha.
• Một thực thể của lớp cha có thể là thực thể của nhiều lớp 
con.
• Một thực thể của lớp con kế thừa mọi thuộc tính và mọi 
mối liên kết của thực thể lớp cha.
• Một thực thể của lớp con có thể có các thuộc tính và các 
mối liên kết của riêng nó.
Mô hình thực thể liên kết 13
CBH và TQH (1)
ƒ Chuyên biệt hóa
• Quá trình xây dựng các lớp con của một kiểu 
thực thể.
• Có thể có nhiều sự CBH của cùng một kiểu thực 
thể.
BANHANG KYTHUAT KYSUPHANMEM
d
NHANVIEN
LUONGTHANG LUONGGIO
d
NHANVIEN
CBH và TQH (2)
ƒ Tại sao sử dụng liên kết cha – con và CBH?
• Một số thuộc tính chỉ áp dụng được với một nhóm các 
thực thể của lớp cha.
• Một số kiểu liên kết chỉ áp dụng được với các thực thể
của lớp con.
ƒ Các bước thực hiện CBH
• Định nghĩa các lớp con của một kiểu thực thể.
• Thiết lập các thuộc tính riêng của lớp con.
• Thiết lập các kiểu liên kết riêng của lớp con.
ƒ Tổng quát hóa
• Quá trình xây dựng một kiểu thực thể tổng quát từ các 
kiểu thực thể đã có.
Mô hình thực thể liên kết 14
Các ràng buộc trong CBH và TQH
ƒ Có 2 loại ràng buộc đối với 
các lớp cha và lớp con
• Tính tách rời của các lớp 
con.
• Tính đầy đủ của lớp cha.
ƒ Tổ hợp của 2 loại
• Giao nhau, đầy đủ.
• Giao nhau, không đầy đủ.
• Không giao nhau, đầy đủ.
• Không giao nhau, không đầy 
đủ.
ƒ Lớp cha trong quá trình 
TQH là đầy đủ.
BANHANG
KYTHUAT
KYSUPHANMEM
d
NHANVIEN
C
huyenm
onChuyenmon
Banhang Kysu
Kythuat
LUONGTHANG LUONGGIO
d
Tính kế thừa trong CBH và TQH
ƒ Có 2 hình thức kế thừa
• Kế thừa đơn – CBH phân 
cấp.
• Kế thừa bội – CBH dàn.
ƒ Lớp con kế thừa các thuộc 
tính và các kiểu liên kết 
của các lớp tổ tiên.
QUANLY_KYSU
KYSUPHANMEM
NHANVIEN
LUONGTHANG
QUANLY
d d
Mô hình thực thể liên kết 15
Liên kết tam phân (1)
NHACUNGCAPTen DUAN Ten
VATTU
Maso
CUNGCAP
Soluong
NHACUNGCAP
VATTU
DUAN
CUNGCAP
c
v
d
(c,v,d)
Liên kết tam phân (2)
NHACUNGCAP DUAN
VATTU
CUNGCAP
SUDUNGCO
M
M
M
N
N
N
NHACUNGCAP
VATTU
DUANCUNGCAP
c
v
d
(c,d)
SUDUNG
(d,v)
CO
(c,v)
Mô hình thực thể liên kết 16
Liên kết tam phân (3)
ƒ Ràng buộc tỉ lệ lực lượng.
NHACUNGCAP DUAN
VATTU
CUNGCAP
NHACUNGCAP
VATTU
DUAN
CUNGCAP
1 M
N
Liên kết tam phân (4)
ƒ Biểu diễn bằng các liên kết nhị phân.
• Có các thực thể trong lược đồ chuyển đổi không thể tương ứng với 
một liên kết nào trong kiểu liên kết ban đầu.
NHACUNGCAP DUAN
VATTU
CC CUNGCAP CD
CV
Soluong
1
1
1N
N
N
Mô hình thực thể liên kết 17
Các vấn đề về thiết kế (1)
ƒ Các nguyên tắc thiết kế
• Khảo sát kỹ qui trình nghiệp vụ của người dùng và ứng dụng.
• Giao tiếp với nhiều nhóm người dùng.
• Sử dụng các thuật ngữ của thế giới thực.
• Chính xác, đơn giản, dễ hiểu và tránh trùng lắp.
ƒ Phương pháp tiếp cận
• Nhận dạng các thành phần cơ bản của lược đồ
- Các kiểu thực thể, kiểu liên kết và các thuộc tính.
- Các thuộc tính khóa, tỉ lệ lực lượng và ràng buộc tham gia.
- Các kiểu thực thể yếu.
- Các chuyên biệt hóa và tổng quát hóa.
• 2 phương pháp tiếp cận
- Thiết kế trực tiếp lược đồ tổng thể.
- Thiết kế lược đồ tổng thể bằng cách tích hợp các lược đồ con.
Các vấn đề về thiết kế (2)
ƒ Tinh chỉnh lược đồ
• Kiểu thực thể hay thuộc tính.
• Kiểu liên kết hay thuộc tính.
• Sắp xếp các thuộc tính.
• CBH hay TQH.
• Liên kết nhị phân hay liên kết n-phân.