Phân tích thiết kế hệ thống thông tin

www.themegallery.com

LOGO

Phân tích thiết kế hệ thống thông tin

Phân tích thiết kế hệ thống thông tin

GV: ThS.Phan Bá Trí

Email: [email protected]

Huế, 12/2012

Chương 4: Mô hình tổ chức của HTTT

4.1 Mô hình dữ liệu quan hệ4.2 Mô hình tổ chức dữ liệu4.3 Chuẩn hóa và kiểm tra lại mô hình ER

4.1 Mô hình dữ liệu quan hệ

4.1.1 Các khái niệm cơ bảna) Lược đồ quan hệMột lược đồ quan hệ (relation schema) là sự hợp thành của hai yếu tố:- Một cấu trúc, gồm tên quan hệ và một danh sách các thuộc tính (mỗi thuộc tính gán với một miền).- Một tập hợp các ràng buộc, tức là các điều kiện mà mọi quan hệ trong lược đồ đều phải thỏa mãn.

Các khái niệm cơ bản

b) Phụ thuộc hàmÝ tưởng của phụ thuộc hàm: mỗi phần tử của một lớp đối tượng nào đó sẽ được xác định thông qua một đại diện của một số lớp đối tượng khácVí dụ:

CÔNG NHÂN

Mã CN

Họ tên

XÍ NGHIỆP

Mã XN

Tên XN

Thuộc

Ta có phụ thuộc hàm: Mã CN -> Họ tên, Mã XN -> Tên XN, Công nhân -> Xí nghiệp

4.2 Mô hình tổ chức dữ liệu

4.2.1 Khái niệm- Mô hình tổ chức dữ liệu của một hệ thống thông tin còn gọi là mô hình dữ liệu logic.- Đây là bước trung gian chuyển đổi giữa mô hình quan niệm dữ liệu (gần với người sử dụng) và mô hình dữ liệu (mô hình trong máy tính).

4.2.2 Quy tắc chuyển đổi

a) Chuyển các tập thực thể thành quan hệQuy tắc 1: Mỗi tập thực thể trong mô hình quan niệm dữ liệu được chuyển thành một quan hệ: có tên là tên của tập thực thể, có thuộc tính và thuộc tính khóa và có thể thêm khóa ngoại nếu có.Ví dụ: Tập thực thể Nhân viên với các thuộc tính sau đây được chuyển thành một quan hệ như sauNHÂN VIÊN

Mã NV

Họ tên

NS

QQuan

NHÂN VIÊN (Mã NV, Họ tên, NS, QQuan)


Quy tắc 2: Tập thực thể tham gia vào mối quan hệ hai ngôi không có thuộc tính riêng, có cặp bản số (1,1)---(1,n) (mối quan hệ một-nhiều) thì quan hệ sinh ra bởi tập thực thể ở nhánh (1,1) sẽ nhận thuộc tính khóa của tập thực thể ở nhánh (1,n) làm khóa ngoại

Ví dụ:

Trong hệ thống thông tin Quản lý công chức, giữa hai tập thực thể NHÂN VIÊN và ĐƠN VỊ có mối quan hệ thuộc với cặp bản số (1,1)---(1,n) như mô tả dưới đây:

NHÂN VIÊN

Mã NV

Họ tên

NS

QQuan

NHÂN VIÊN (Mã NV, Họ tên, NS, Qquan, Mã ĐV, Mã ĐV)ĐƠN VỊ (Mã ĐV, Tên đơn vị)

ĐƠN VỊ

Mã ĐV

Tên đơn vị

Thuộc(1,1) (1,n)


Quy tắc 3: Chuyển tập thực thể con trong mối quan hệ ISA thành quan hệTập thực thể con trong mối quan hệ ISA của mô hình thực thể mối quan hệ được chuyển thành một quan hệ: + Có tên là tên của tập thực thể con + Có các thuộc tính là các thuộc tính của tập thực thể con + Có khóa là khóa của tập thực thể cha.

Ví dụ: Cho sơ đồ sau

NHÂN VIÊN

Mã NV

Họ tên

NS

QQuan

BỘ ĐỘI

Ngày NN

Ngày XN

(1,1)

(1,n)

ĐẢNG VIÊN

Ngày VĐ

Ngày CT

ISA ISA1n 1 n

CẤP BẬC

Mã CB

Tên CB

BINH CHỦNG

Mã BC

Tên BC

Thuộc Thuộc

(1,n)

(1,1)

Chuyển thành

BINH CHỦNG(Mã BC, Tên BC)CẤP BẬC (Mã CB, Tên CB)ĐẢNG VIÊN (Mã NV, Ngày VĐ, Ngày CT)BỘ ĐỘI (Mã NV,Ngày NN,Ngày XN, Mã CB,

Mã BC)NHÂN VIÊN (Mã NV, Họ tên, NS,QQuán)


b) Chuyển đổi các mối quan hệQuy tắc 4: b1.Mối quan hệ hai ngôi không có thuộc tính riêng, có cặp bản số (1,1)---(1,n) thì không chuyển thành một quan hệ.Ví dụ:

NHÂN VIÊN

Mã NV

Họ tên

NS

QQuan

ĐƠN VỊ

Mã ĐV

Tên đơn vị

Thuộc(1,1) (1,n)

Chuyển thành: NHÂN VIÊN (Mã NV, Họ tên, NS, Qquan, Mã ĐV) ĐƠN VỊ (Mã ĐV, Tên đơn vị)


b) Chuyển đổi các mối quan hệb2.Mối quan hệ hai ngôi có thuộc tính riêng, có cặp bản số (1,1)---(1,n) thì được chuyển thành một quan hệ, có thuộc tính là thuộc tính của mối quan hệ và có khóa là khóa của các thực thể tham gia vòa mối quan hệ. Ví dụ:NHÂN VIÊN

Mã NV

Họ tên

NS

QQuan

ĐƠN VỊ

Mã ĐV

Tên đơn vị

(1,1) ThuộcNăm

(1,n)

Chuyển thành: NHÂN VIÊN (Mã NV, Họ tên, NS, Qquan, Mã ĐV) ĐƠN VỊ (Mã ĐV, Tên đơn vị) Thuộc (Mã NV,Mã ĐV, Năm)


b) Chuyển đổi các mối quan hệQuy tắc 5: Chuyển đổi mối quan hệ hai ngôi 1--1Đối với mối quan hệ hai ngôi có cặp bản số (1,1)---(1,1) trong mô hình ER, ta xác định các quan hệ S và S’ tương ứng với các tập thực thể E và E’ tham gia vào mối quan hệ R. Ta xét cách chuyển đổi mối quan hệ 1-1 như sau:Trường hợp 1: (Khi cả E và E’ tham gia toàn bộ vào mối quan hệ)


Ta gộp các quan hệ tương ứng S và S’ thành một quan hệ T bao gồm đầy đủ các thuộc tính của S và S’ và tất cả các thuộc tính đơn trị của mối quan hệ R. Chọn khóa chính của T là khóa chính của S hoặc S’. Ví dụ

Trưởng khoa

Họ tên

Địa chỉ

Khoa

Mã Khoa

Tên Khoa

Sđt

(1,1) Lãnh đạo

Số năm

(1,1)

Chuyển thành:Lãnh đạo (Mã Khoa, Họ tên, Địa chỉ, Tên Khoa, Sđt, Số năm)


Trường hợp 2: (Chỉ có một tập thực thể tham gia toàn bộ vào mối quan hệ) + Thực hiện gộp các quan hệ như trong trường hợp 1 nhưng phải chọn khóa chính của T là khóa chính của quan hệ tương ứng với tập thực thể tham gia vào toàn bộ mối quan hệ R. + Ngược lại nếu E và E’ chỉ tham gia cục bộ vào mối quan hệ R thì ta không thể thực hiện việc chuyển đổi mối quan hẹ 1-1 theo cách này vì do khóa chính của một quan hệ không thể chấp nhận giá trị null.


Trường hợp 3: (Khi E và E’ tham gia cục bộ vào mối quan hệ)- Tạo thêm một quan hệ mới T nhằm biểu diễn mối quan hệ R: + Các thuộc tính trong T bao gồm tất cả các thuộc tính đơn trị của mối quan hệ R + Các khóa ngoại của T tham chiếu đến các khóa chính của S và S’ + Chọn khóa chính của T có thể lấy một trong các khóa này.


Ví dụ:

NAM

IDNam

Họ tên

Địa chỉ

NỮ

IDNữ

Họ tên

Sđt

(1,1) Kết hôn

Ngày

(1,1)

Chuyển thành:NAM (IDNam, Họ tên, Địa chỉ)NỮ (IDNữ, Họ tên, Sđt)Kết hôn (IDNam, IDNữ, Ngày)


Trường hợp 4: (Thành lập một khóa ngoại cho một quan hệ)Chọn một trong hai quan hệ này, giả sử ta chọn S, từ đó bổ sung vào S tất cả các thuộc tính đơn trị của mối quan hệ R. Đồng thời bổ sung vào S khóa ngoài của S tham chiếu đến khóa chính của S’.Lưu ý rằng, nếu E và E’ đều tham gia toàn bộ vào mối quan hệ R, thì khóa ngoài F trên S đồng thời cũng là một khóa của S.


Quy tắc 6: Mối quan hệ hai ngôi có cặp bản số (1,n)---(1,n) hay mối quan hệ nhiều hơn hai ngôi (không phân biệt bản số) được chuyển thành một quan hệ: + Có tên là tên của mối quan hệ + Có khóa là khóa của tất cả các tập thực thể tham gia vào mối quan hệ + Có thể có khóa riêng của mối quan hệ + Có thuộc tính là các thuộc tính riêng của nó (nếu có).

Ví dụ:

GIÁO VIÊN

MaGV

Họ tên

Trình độ

SINH VIÊN

MaSV

Họ tên

Lop

(1,n) Dạy (1,n)

Mối quan hệ Dạy được chuyển thành một quan hệ sau:Dạy (MaGV,MaSV)Mô tả dưới dạng bảng

GIÁO VIÊN

MaGV

Họ tên

Trình độ

Dạy

MaGV

MaSV

SINH VIÊN

MaSV

Họ tên

Lop

1 1

nn


Quy tắc 7: Mối quan hệ phản xạ (đệ quy)a) Mối quan hệ phản xạ dạng (1,n) và không có thuộc tínhMối quan hệ phản xạ dạng (1,n) và không có thuộc tính được chuyển thành một quan hệ + Có tên là tên của mối quan hệ + Có khóa là khóa của tập thực thể + Có thêm một tính mới để làm khóa ngoại, thuộc tính này nhận những giá trị thuộc miền giá trị của khóa tập thực thể.

Ví dụ:

NHÂN VIÊN

MãNV

Họ tên

Ngày sinh

Quản lý

(1,n)

(1,1)

Tập thực thể NHÂN VIÊN(Mã NV,Họ tên,Ngày sinh) ban đầu trở thành quan hệ: NHÂN VIÊN(Mã NV,Họ tên,Ngày sinh,MãNgười QL)Trong quá trình này, Mã Người QL là khóa ngoại có cùng miền giá trị với MãNV


b) Mối quan hệ phản xạ dạng (n,n) hoặc có thuộc tính riêng.Mối quan hệ dạng này được biến đổi thành một quan hệ: + Có khóa gồm khóa của tập thực thể + Có một thuộc tính thêm vào tham chiếu đến kháo của tập thực thể + Có thuộc tính là thuộc tính riêng của mối quan hệ

Ví dụ:

ĐỀ MỤC

Số mục

Tên mục

(1,n)

(1,n)

Mối quan hệ Chứa được chuyển thành quan hệ: Chứa (Số mục, Số mục con,Tên mục, Số lượng)

Chứa

Số lượng

4.2.3 Mô hình tổ chức dữ liệu

Mô hình tổ chức dữ liệu: Còn gọi là mô hình cơ sở dữ liệu Toàn bộ các quan hệ của bài toán

được chuyển đổi từ mô hình quan niệm dữ liệu theo các quy tắc chuyển đổi trên

Ví dụ 1: Chuyển mô hình quan niệm về dữ liệu sang mô hình tổ chức dữ liệu của HTTT ‘Quản lý kho hàng’

Nhà CC

Mã NCC

Tên NCC

Địa chỉ

Phiếu nhập

Số PN

Ngày nhập

Kho

Tên kho

Dt kho

Hàng

Mã Hàng

Tên hàng

Đơn vị

Đơn giá

Kh Hàng

Mã KH

Tên KH

Địa chỉ KH

Phiếu xuất

Số PX

Ngày xuất

Nhập từ

Chứa

Tồn kho

Hàng nhập

SL Nhập

Hàng xuất

SL Xuất

Xuất kho

(1,n)

(1,1)

(1,n)

(1,n) (0,n)

(1,n)

(1,1)

(1,n)

Mô hình tổ chức dữ liệu nhận được

Nhà CC (Mã NCC, Tên NCC, Địa chỉ)Kho (Tên kho, Dt kho)Kh hàng (Mã KH, Tên Kh, Đc KH)Phiếu nhập (Số PN, Ngày nhập, Mã NCC)Phiếu xuất (Số PX, Ngày xuất,Mã KH)Hàng (Mã Hàng, Tên hàng, Đơn vị, Đơn giá, Tên kho)Hàng Nhập (Số PN, Mã Hàng, SL Nhập)Hàng Xuất (Số PX, Mã Hàng, SL Xuất)Chứa (Tồn kho, Tên kho, Mã Hàng)

Mô hình tổ chức dữ liệu vật lý

Ví dụ 2: HTTT "Quản lý Công chức"


TỈNH (MÃ TỈNH, TÊN TỈNH)HUYỆN (MÃ HUYỆN, TÊNHUYỆN, MÃ TỈNH)ĐƯỜNG (MÃ ĐƯỜNG, TÊN ĐƯỜNG)BINH CHỦNG (MÃ BC, TÊN BC)CẤP BẬC (MÃ CB ,TÊN CB)CC BINH (MÃ CC, MÃ BC, MÃ CB, NGÀY NN, NGÀY XN)CHỨC VỤ (MÃ CV, TÊN CV)CƠ QUAN (MÃ CQ, TÊN CQ)VỢ CHỒNG (MÃ CC, MÃ V-C, NSINH V-C, MÃ CV, MÃ CQ, MÃ NGHỀ)NGHỀ (MÃ NGHỀ, TÊN NGHỀ)CON (MÃ CON, NSINH CON, MÃ CC, MÃ NGHỀ)BLƯƠNG (MÃ BL, HSL, MÃ NGẠCH)NGẠCH (MÃ NGẠCH, TÊN NGẠCH, TLL )NƯỚC (MÃ NƯỚC, TÊN NƯỚC)


ĐẢNG VIÊN (MÃ CC, NGÀY VĐ, NGÀY CT, MÃ TỈNH)LHĐT (MÃ LHĐT, TÊN LHĐT)NG NGỮ (MÃ NN, TÊN NN)DÂN TỘC (MÃ DT, TÊN DT)TÔN GIÁO (MÃ TG, TÊN TG)VĂN HÓA (MÃ TĐVH, TÊN TĐVH)ĐƠN VỊ (MÃ ĐV, TÊN ĐV)CÔNG CHỨC (MÃ CC, HTÊN CC, GTÍNH, NSINH, SỐ NHÀ, ĐOÀN VIÊN,NGÀY VÀO CQ, NGÀY BCHẾ, TÊN CHA, TÊN MẸ, MÃ ĐV, MÃ NGẠCH, MÃ LHĐT, MÃ HUYỆN, MÃ ĐƯỜNG, MÃ DT, MÃ BL, MÃ CV CHA, MÃ CV MẸ, MÃ NGHỀ CHA, MÃ NGHỀ MẸ, MÃ TG, MÃ TĐVH)NGHỈ PHÉP (MÃ CC, MÃ TỈNH, NGÀY BD, NGÀY KT )ANH EM (MÃ ANH, MÃ EM)QTL (MÃ CC, MÃ BL, NGÀY )CC-ĐNN (MÃ CC, MÃ NƯỚC, NGÀY ĐI, NGÀY VỀ, LÝ DO)CC-NN (MÃ CC, MÃ NN, CẤP ĐỘ)

Mô hình tổ chức của hệ thống thông tin

4.3 Chuẩn hóa và kiểm tra lại mô hình ER4.3.1 Mục đích của việc chuẩn hóa- Mục đích:

+ Tối ưu hóa lưu trữ+ Tránh dư thừa dữ liệu+ Thông tin nhất quán+ Đảm bảo các phụ thuộc dữ liệu

theo đúng mô hình mà vẫn không làm tổn thất thông tin.

4.3.2 Định nghĩa dạng chuẩn

Dạng chuẩn 1 (1NF)Lược đồ quan hệ R với tập phụ thuộc

hàm F xác định trên R được gọi là dạng chuẩn 1 nếu: Mọi thuộc tính nó là thuộc tính đơn (các

thuộc tính không có nhu cầu phân rã trong các xử lý, không phải là thuộc tính lặp hoặc thuộc tính phức hợp).

Ví dụ: Lược đồ quan hệ NHAN VIEN (MaNV,HoLot, Ten, HSL) là ở dạng chuẩn 1 vì các thuộc tính của nó là thuộc tính đơn

4.3.2 Định nghĩa dạng chuẩn

Dạng chuẩn 1 (1NF) Dạng chuẩn 1 yêu cầu: Các thuộc tính nào có thể xuất hiện

nhiều lần với cùng một thực thể thì loại bỏ

Các thuộc tính bị loại ra cùng với thuộc tính khóa của Tập thực thể ban đầu tạo thành một Tập thực thể mới.

Sau đó xác định khóa của Tập thực thể mới

Ví dụ minh họa chuẩn 1NF

Công ty DSSố: …..

ĐƠN HÀNG BÁNNgày: …….

Tên khách hàng: …………………………………..Mã số KH: ………………. Địa chỉ: ……………………………………………………………………………

Mã số MH Tên hàng Số lượng Đơn giá Thành tiền

Bảng thực thể ban đầu

Ví dụ minh họa chuẩn 1NF

ĐƠN HÀNG BÁN

Thuộc tính chưa chuẩn hóa

Chuẩn hóa dạng 1

1NF


2NF


3NF

Số hóa đơnMã số KHNgày đặt hàngTên KHĐịa chỉMã số MHMô tả Mặt hàngSố lượngĐơn giá

Theo đó: các thuộc tính Mã MH, Mô tả MH, Số lượng, Đơn giá có thể lặp lại nhiều lần trong một thực thể đơn hàng, do đó cần loại bỏ và tạo ra Tập thực thể mới

Chuẩn hóa dạng 1NF

ĐƠN HÀNG BÁN



1NF


2NF


3NF


Số hóa đơnMã số KHNgày đặt hàngTên KHĐịa chỉ

Tập thực thể mớiSố hóa đơnMã số MHMô tả mặt hàngSố lượngĐơn giá

Chuẩn hóa dạng 2 (2NF)

Dạng chủa 2 yêu cầu tất cả các thuộc tính trong Tập thực thể phải phụ thuộc hàm vào toàn bộ khóa.

Điều này có nghĩa là với các Tập thực thể có Khóa là một thuộc tính thì đương nhiên thỏa dạng chuẩn 2.

Đối với Tập thực thể có khóa gồm nhiều thuộc tính ghép lại, trong đó có những thuộc tính cần thiết nhưng chỉ phụ thuộc hàm vào một bộ phận của khóa thì ta sẽ đưa nó vào một Tập thực thể mới, với khóa là khóa của Tập thực thể ban đầu mà nó phụ thuộc hàm.


Với ví dụ trên, ta thấy Mô tả mặt hàng chỉ phụ thuộc hàm vào Mã số MH chứ không phụ thuộc vào toàn bộ khóa là 2 thuộc tính ghép: Mã số MH và Số hiệu đơn hàng. Do đó ta lập thêm Tập thực thể mới để đạt tiêu chuẩn dạng 2.


ĐƠN HÀNG BÁN



1NF


2NF


3NF





Số hóa đơnMã số MHSố lượngĐơn giá

Mã số MHMô tả mặt hàng

Chuẩn hóa dạng 3 (3NF)

Dạng chủa 3 yêu cầu tất cả các thuộc tính không chỉ phụ thuộc hàm vào khóa mà còn không phụ thuộc hàm vào bất kỳ thuộc tính nào không phải là không phải là khóa của Tập thực thể.

Để đạt dạng chuẩn 3NF thì khi có thuộc tính nào phụ thuộc hàm vào thuộc tính khác trong Tập thực thể ta cần đưa chúng vào Tập thực thể mới mà khóa chính là thuộc tính mà chúng phụ thuộc hàm.


ĐƠN HÀNG BÁN



1NF


2NF


3NF








Với ví dụ trên, ta thấy Tên KH và Địa chỉ KH phụ thuộc hàm vào Mã số KH là thuộc tính không phải là khó trong Tập thực thể, do đó chúng ta đưa chúng vào Tập thực thể mới mà khóa chính là Mã số KH.


ĐƠN HÀNG BÁN



1NF


2NF


3NF







Số hóa đơnMã số KHNgày đặt hàng

Mã số KHTên KHĐịa chỉ



Kết quả

Sau khi chuẩn hóa dạng 3, từ một Tập thực thể Đơn hàng bán ta lập được 4 Tập thực thể chuẩn hóa dạng 3 đó là:

Đơn hàng bán (Số hiệu đơn hàng, Mã số KH, Ngày đặt hàng)

Khách háng (Mã số KH, Tên KH, Địa chỉ Kh) Dòng đơn hàng (Số hiệu đơn hàng, Mã số KH, Số lượng,

Đơn giá) Mặt hàng (Mã số MH, Mô tả mặt hàng)

Phân tích thiết kế hệ thống thông tin

Documents

Transcript of Phân tích thiết kế hệ thống thông tin