Ngày nay, dưới sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin việc áp dụng CNTT vào các lĩnh vực đời sống ngày càng phổ biến, chính vì vậy cơ sở dữ liệu ngày càng được sử dụng và quan tâm nhiều hơn. Ví dụ trong Trường học ta cần lưu trữ thông tin sinh viên [tên, tuổi, quê quán, giới tính..], giảng viên, lớp môn học.. Trong kinh doanh cần có thông tin về các sản phẩm, khách hàng..vv..vv
Vậy cơ sở dữ liệu là gì?
Cơ sở dữ liệu [Database] đơn giản chỉ là một tập hợp các thông tin được tổ chức theo một cấu trúc nhất định giúp máy tính có thể dễ dàng đọc thông tin, chỉnh sửa, thêm hoặc xóa dữ liệu Ví dụ: Một danh sách sinh viên của một trường với 5 trường dữ liệu là họ và tên sinh viên, năm sinh, mã số sinh viên, lớp học và khóa học được coi là một cơ sở dữ liệu.
Mọi hệ thống đều phải sử dụng cơ sở dữ liệu, đó có thể là CSDL đã có hoặc CSDL được xây dựng mới cũng có những hệ thống sử dụng cả cơ sở dữ liệu cũ và mới. Việc thiết kế 1 CSDL rất quan trọng trong việc đảm bảo dữ liệu phù hợp, loại bỏ dữ liệu dư thừa, hiệu quả trong việc truy vấn và đem lại hiệu suất cao đồng thời dễ khôi phục và bảo trì
2. Nguyên tắc thiết kế CSDL
- Chính xác
- Tránh trùng lặp
- Dễ hiểu
- Chọn đúng thuộc tính và kiểu thuộc tính
- Chọn đúng mối quan hệ
Trong bài viết này mình xin trình bày 2 bước đầu của thiết kế CSDL, phần 2 mình sẽ trình bày tiếp
3.1 Xác định yêu cầu, nghiệp vụ
Đây là bước đầu tiên cũng là bước quan trọng nhất. Xác định yêu cầu một cách đầy đủ, cụ thể sẽ giúp cho việc thiết kế CSDL trở lên dễ dàng hơn. Luôn đặt ra câu hỏi:
- CSDL sẽ được sử dụng như thế nào?
- Những thông tin gì cần được lưu vào CSDL?
Chúng ta có thể tham khảo các hệ thống dữ liệu sẵn có. Có thể là trong hoá đơn bán hàng, tập lưu trữ hồ sơ khách hàng.. vv.v.v
3.2 Xây dựng lược đồ thực thể - liên kết [ER]
Lược đồ ER được dùng để thiết kế CSDL ở mức quan niệm giúp biểu diễn 1 cách trừu tượng cấu trúc của CSDL. Hiểu nôm na là lược đồ ER cho phép chúng ta mường tượng rõ hơn về CSDL chúng ta sắp xây dựng Để xây dựng lược đồ ta cần hiểu thêm về các khái niệm:
- Thực thể/ tập thực thể [Entity Set]: Thực thể là 1 đối tượng cụ thể hoặc trừu tượng, được mô tả bởi 1 tập các thuộc tính. Tập các thực thể giống nhau tạo thành 1 tập thực thể. Ví dụ: Quản lý sinh viên trường đại học thì thực thể có thể là sinh viên.
- Thuộc tính [Attributes]: Là các đặc trưng mô tả thực thể. Mỗi thực thể cụ thể sẽ có các giá trị cho các miền thuộc tính của nó. [kiểu số nguyên, kiểu chuỗi..]
- Mối quan hệ/ liên kết [Relationship]: Là sự liên kết giữa 2 hoặc nhiều thực thể. Ví dụ: Một sinh viên tham gia nhiều môn học, mỗi một môn học có nhiều sinh viên.
- Khóa: Là thuộc tính mà giá trị của nó khác nhau trên 2 thực thể. Dùng để phân biệt 2 thực thể đó trong 1 nhóm. Ví dụ: mỗi sinh viên có 1 mã sinh viên riêng biệt.
Có các kiểu liên kết phổ biến như: 1-1, 1-n, n-1, m-n
Lược đồ ER
Là đồ thị biểu diễn các tập thực thể, thuộc tính và mối quan hệ. Ta có thể biểu diễn nó qua:
Đỉnh
Cung : Là đường nối giữa
- Tập thực thể và thuộc tính
- Quan hệ và tập thực thể
Ví dụ:
Ràng buộc trên kiểu liên kết :
Là những quy định để giới hạn số các tổ hợp có thể của các thực thể tham gia kiểu liên kết phản ánh đúng ràng buộc của các thực thể trong thế giới thực. Có 2 lọai ràng buộc:
1. Ràng buộc tỉ số:
Xét mối quan hệ giữa 2 tập thực thể
Một - nhiều [1 : n]:
Ví dụ: Một sinh viên có thể đăng kí nhiều môn học
Một- một [1: 1] :
Nhiều - một [n: 1]
Nhiều - Nhiều [n: m]
2. Ràng buộc min - max :
Chỉ định mỗi thực thể tham gia ít nhát và nhiều nhất vào thể hiện của R
Ví dụ: Một phòng ban có 1 hoặc nhiều nhân viên:
1 nhân viên chỉ thuộc về 1 phòng ban
Một nhân viên có hể tham gia nhiều dự án hoặc không tham gia dự án nào, một dự án có nhiều nhân viên
Ràng buộc tham gia:
Là ràng buộc khi thực thể k có thuộc tính khóa, chỉ tham gia khi có 1 thực thể chủ. Được biểu diễn bằng nét đôi trên liên kết và thực thể.
Ví dụ:
Ta đã tìm hiểu qua một số khái niệm giờ chúng ta có thể thiết kế lược đồ ER
Các bước thiết kế
- Bước 1: Xác định tập thực thể
- Bước 2: Xác định mối quan hệ
- Bước 3: Xác định thuộc tính và gắn thuộc tính cho tập thực thể và mối quan hệ
- Bước 4: Quyết định miền giá trị cho thuộc tính
- Bước 5: Xác định thuộc tính khóa
- Bước 6: Xác định ràng buộc [tỉ số, min-max, ràng buộc tham gia] cho mối quan hệ và thể hiện chúng
Ví Dụ
Chúng ta sẽ xem xét qua một ví dụ nhỏ: CSDL quản lý theo dõi nhân viên, dự án, phòng ban Công ty có nhiều phòng ban, mỗi phòng ban có một tên và mã đơn vị duy nhất, đia điểm. Mỗi dự án có một tên và mã dự án duy nhất, do một phòng ban quản lý. Mỗi dự án có nhiều nhân viên tham gia. Nhân viên có mã số NV, tên, địa chỉ, mỗi nhân viên làm việc ở một phòng ban, tham gia dự án với số giờ khác nhau. Lược đồ ER với ví dụ trên:
Sau khi xây dựng được mô hình thực thể liên kết ER chúng ta bắt đầu xây dựng lược đồ quan hệ ở Phần 2 nhé
Cảm ơn mọi người đã đọc bài viết.
*Nguồn tham khảo Bài giảng CSDL - Thầy Vũ Bá Duy - Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN
Câu hỏi: Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu là?
A. Khảo sát → Kiểm thử → Thiết kế
B. Khảo sát → Thiết kế → Kiểm thử
C. Thiết kế → Kiểm thử → Khảo sát
D. Thiết kế → Khảo sát → Kiểm thử
Trả lời:
Đáp án đúng là: B. Khảo sát → Thiết kế → Kiểm thử
Giải thích:
Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu là Khảo sát → Thiết kế → Kiểm thử.
Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu thêm thông tin về quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu nhé!
1. Tìm hiểu chung về cơ sở dữ liệu
a. Khái niệm cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu [Database] là một tập hợp các dữ liệu có tổ chức, thường được lưu trữ và truy cập điện tử từ hệ thống máy tính. Khi cơ sở dữ liệu phức tạp hơn, chúng thường được phát triển bằng cách sử dụng các kỹ thuật thiết kế và mô hình hóa chính thức.
Khi áp dụng hình thức lưu trữ này, nó sẽ giúp khắc phục được những điểm yếu của việc lưu file thông thường trên máy tính. Các thông tin lưu trữ sẽ đảm bảo được nhất quán, hạn chế tình trạng trùng lặp thông tin.
b. Ưu điểm và nhược điểm của cơ sở dữ liệu
- Ưu điểm:
Việc sử dụng hệ thống CSDL này sẽ khắc phục được những khuyết điểm của cách lưu trữ dươi dạng hệ thống tập tin, đó là:
+ Giảm trùng lặp thông tin ở mức thấp nhất, đảm bảo tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu
+ Đảm bảo dữ liệu được truy xuất theo nhiều cách khác nhau, từ nhiều người khác nhau và nhiều ứng dụng khác nhau.
+ Tăng khả năng chia sẽ thông tin. Ví dụ nếu ta đặt hệ thống dữ liệu tại Việt Nam thì ở bên Mỹ nếu có password logi vào thì ta hoàn toàn có thể vào hệ thống để đọc tin
- Nhược điểm: Tuy nhiên việc sử dụng hệ quản trị CSDL lại có những phiền hà không hề nhỏ sau đây:
+ Phải đảm bảo tính chủ quyền của dữ liệu, vì khi sử dụng có tính chất chia sẽ cao
+ Bảo mật quyền khai thác thông tin
+ Bảo đảm vấn đề tranh chấp dữ liệu khi xảy ra
+ Khi gặp các trục trặc sự cố thì phải bảo đảm vấn đề an toàn dữ liệu, không bị mất dữ liệu
2. Xây dựng, tạo lập cơ sở dữ liệu
* Tạo bảng:
- Việc đầu tiên trong việc tạo lập một CSDL quan hệ là tạo ra một hay nhiều bảng. Để thực hiện điều đó, cần phải khai báo cấu trúc bảng, bao gồm:
+ Đặt tên các trường;
+ Chỉ định kiểu dữ liệu cho mỗi trường;
+ Khai báo kích thước của trường.
- Chọn khoá chính cho bảng bằng cách để hệ QTCSDL tự động chọn hoặc ta xác định khoá thích hợp trong các khoá của bảng làm khoá chính.
- Đặt tên bảng và lưu cấu trúc bảng.
- Tạo liên kết giữa các bảng bằng cách xác định các trường chung trong các bảng. Liên kết giúp hệ QTCSDL biết kết nối các bảng như thế nào để phục vụ việc kết xuất thông tin.
- Ngoài ra, như đã được giới thiệu ở chương II, các hệ QTCSDL đều cho phép ta có thể thay đổi cấu trúc bảng, thay đổi khoá chính và xóa bảng...
* Cập nhật dữ liệu
- Sau khi tạo cấu trúc ta có thể nhập dữ liệu cho bảng. Thông thường việc nhập dữ liệu được thực hiện từ bàn phím. Quá trình cập nhật đảm bảo một số ràng buộc toàn vẹn đã được khai báo.
- Phần lớn các hệ QTCSDL cho phép tạo ra biểu mẫu nhập dữ liệu [hình 2] để việc nhập dễ dàng hơn, nhanh hơn và hạn chế khả năng nhầm lẫn.
- Dữ liệu nhập vào có thể được chỉnh sửa, thêm, xoá:
+ Thêm bản ghi bằng cách bổ sung một hoặc một vài bộ dữ liệu vào bảng
+ Chỉnh sửa dữ liệu là việc thay đổi các giá trị của một vài thuộc tínhcủa một bộ.
+ Xoá bản ghi là việc xoá một hoặc một số bộ của bảng.
3. Khai thác cơ sở dữ liệu
a] Sắp xếp các bản ghi
• Một trong những việc mà một hệ QTCSDL thường phải thực hiện là tổ chức hoặc cung cấp phư¬ơng tiện truy cập các bản ghi theo một trình tự nào đó.
• Ta có thể hiển thị trên màn hình hay in ra các bản ghi theo trình tự này.
• Các bản ghi có thể được sắp xếp theo nội dung của một hay nhiều trường.
b] Truy vấn cơ sở dữ liệu
• Truy vấn là một phát biểu thể hiện yêu cầu của người dùng.
• Truy vấn là một dạng lọc, có khả năng thu thập thông tin từ nhiều bảng trong một CSDL quan hệ.
• Để phục vụ được việc truy vấn CSDL, thông thường các hệ QTCSDL cho phép nhập các biểu thức hay các tiêu chí nhằm các mục đích sau:
+ Định vị các bản ghi;
+ Thiết lập liên kết giữa các bảng để kết xuất thông tin;
+ Liệt kê một tập con các bản ghi hoặc tập con các trường;
+ Thực hiện các phép toán;
+ Thực hiện các thao tác quản lí dữ liệu khác.
• Hệ QTCSDL quan hệ hỗ trợ việc khai báo truy vấn qua các cửa sổ với hệ thống bảng chọn thích hợp.
• SQL là một công cụ mạnh trong các hệ QTCSDL quan hệ thông dụng hiện nay. Nó cho phép người dùng thể hiện truy vấn mà không cần biết nhiều về cấu trúc CSDL.
c] Xem dữ liệu
Thông thường các hệ QTCSDL cung cấp nhiều cách xem dữ liệu:
• Có thể xem toàn bộ bảng, tuy nhiên với những bảng có nhiều trường và kích thước trường lớn thì việc xem toàn bộ bảng khó thực hiện, màn hình chỉ có thể hiển thị một phần của bảng.
• Có thể dùng công cụ lọc dữ liệu để xem một tập con các bản ghi hoặc một số trường trong một bảng.
• Dùng các biểu mẫu phức tạp có thể hiển thị các thông tin có liên quan được kết xuất từ nhiều bảng.
d] Kết xuất báo cáo
• Thông tin trong một báo cáo được thu thập bằng cách tập hợp dữ liệu theo các tiêu chí do người dùng đặt ra.
• Báo cáo thường được in ra hay hiển thị trên màn hình theo khuôn mẫu định sẵn.
• Báo cáo có thể xây dựng dựa trên các truy vấn.
• Báo cáo đơn giản là danh sách một bản ghi, có thể phức tạp hơn.
4. Các bước xây dựng cơ sở dữ liệu
Bước 1: Khảo sát
Tìm hiểu các yêu cầu của công tác quản lý
Xác định và phân tích mối liên hệ các dữ liệu cần lưu trữ
Phân tích các chức năng cần có của hệ thống khai thác thông tin, đáp ứng các yêu cầu đặt ra
Xác định khả năng phần cứng, phần mềm có thể khai thác, sử dụng
Bước 2: Thiết kế
Thiết kế cơ sở dữ liệu
Lựa chọn hệ quản trị để triển khai
Xây dựng hệ thống chương trình ứng dụng
Bước 3: Kiểm thử
Nhập dữ liệu cho cơ sở dữ liệu
Tiến hành chạy thử các chương trình ứng dụng