2.2.4 Mô hình thực thể liên kết (mô hình ER – Entity Relationship Model)

Mô hình thực thể liên kết là một sơ đồ để biểu diễn rút gọn các thực thể, các thuộc tính và các mối quan hệ liên kết giữa các thực thể. Trong mô hình ER gồm tập hợp các đỉnh và các cạnh, với các đỉnh là các thực thể hay các thuộc tính hoặc các quan hệ còn các cạnh là các đường nối giữa thực thể với thực thể, giữa thực thể với thuộc tính.

Mục đích của mô hình ER:

– Làm thống nhất quan điểm về dữ liệu của những người tham gia hệ thống: người quản lý, người dùng cuối và người thiết kế hệ thống,

– Xác định các xử lý về dữ liệu cũng như các ràng buộc trên các dữ liệu,

– Giúp đỡ việc thể hiện cơ sở dữ liệu về mặt cấu trúc: Sử dụng thực thể và các mối liên kết giữa các thực thể. Biểu diễn mô hình quan niệm thực thể bằng một sơ đồ.

Tập hợp các ký hiệu được dùng trong mô hình ER:

Ví dụ mô hình ER của bài toán quản lý đề án công ty.

Để xây dựng được mô hình ER của một bài toán quản lý thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Xác định các kiểu thực thể

Tìm các danh từ chung trong bài toán dùng để mô tả các đối tượng cần được quản lý của hệ thống. Duyệt danh sách các thuộc tính từ trên xuống dưới và mỗi thuộc tính tên gọi sẽ tương ứng với một thực thể.

Bước 2: Xác định các thuộc tính và phân loại từng loại thuộc tính tương ứng

Tìm các danh từ riêng dùng để mô tả thông tin gắn liền với một đối tượng thực thể nào đó. Chú ý: để lựa chọn các đặc trưng cần thiết, ta duyệt từ trên xuống và chỉ giữ lại các thuộc tính đảm bảo yêu cầu sau:

+ Thuộc tính đó cần phải đặc trưng cho một lớp các đối tượng được xét

+ Chọn một thuộc tính một lần nếu lặp lại thì bỏ qua

+ Một thuộc tính phải là sơ cấp

Bước 3: Xác định các liên kết và kiểu liên kết

Tìm các động từ dùng để ràng buộc liên kết giữa hai đối tượng thực thể. Với mỗi động từ hãy trả lời các câu hỏi: Ai? Cái gì? Ở đâu? Khi nào? Bằng cách nào?

Bước 4: Xác định số lượng thực thể tham gia vào liên kết

Tìm các con số (nếu có) đi kèm khi mô tả thực thể hay mô tả mối liên kết giữa các thực thể

Bước 5: Vẽ mô hình ER

Dùng các hình vẽ quy ước và đặt vào các vị trí. Sau đó, nối các thành phần trong mô hình lại với nhau. Sau khi vẽ sơ đồ có thể chuẩn hóa theo nguyên tắc sau: nếu trong sơ đồ còn chứa: các thuộc tính lặp, nhóm lặp và các thuộc tính phụ thuộc thời gian, khi đó sơ đồ chỉ còn các thực thể đơn và các thuộc tính đơn.

 

 

VÍ DỤ MINH HỌA

 

2.5 Ví dụ về mô hình thực thể liên kết (mô hình ER)

Trong phần này, chúng ta xem xét ví dụ về việc xây dựng mô hình ER cho cơ sở dữ liệu quản lý đề án công ty. Trước tiên trong việc xây dựng và thiết kế CSDL là xác định đầy đủ và phân tích các yêu cầu của bài toán. Kết quả này là một tập hợp các ghi chép súc tích về các yêu cầu người sử dụng cũng như tình trạng của nơi ta cần xây dựng cơ sở dữ liệu.

Giả sử rằng sau khi tập hợp các yêu cầu và phân tích, hoạt động của công ty được ghi chép lại như sau:

Công ty được tổ chức thành các đơn vị. Mỗi đơn vị có một tên duy nhất, một mã số duy nhất, một nhân viên cụ thể quản lý đơn vị. Việc nhân viên quản lý đơn vị được ghi lại bằng ngày nhân viên đó bắt đầu quản lý. Một đơn vị có thể có nhiều địa điểm. Nhân viên quản lý đơn vị là một người thuộc công ty.

Mỗi đơn vị thực hiện một số dự án. Một dự án có một tên duy nhất, một mã số duy nhất, một địa điểm thực hiện và thời gian bắt đầu thực hiện dự án.

Với mỗi nhân viên trong công ty, ta lưu giữ lại thông tin như: Họ tên, Mã số, địa chỉ, hệ số lương, lương (được tính dựa vào hệ số lương và mức lương cơ bản hiện tại), giới tính, ngày sinh, ngoại ngữ (mỗi nhân viên có thể biết nhiều ngoại ngữ). Một nhân viên chỉ làm việc cho một đơn vị nhưng có thể làm việc trên nhiều dự án do nhiều đơn vị đó kiểm soát – thực hiện. Trong một đơn vị chỉ cho phép tối đa 10 nhân viên dưới quyền quản lý của đơn vị đó. Chúng ta cần lưu giữ lại số giờ làm việc của mỗi nhân viên trên một dự án nào đó. Mỗi nhân viên có thể có một người giám sát trực tiếp, người đó cũng là một nhân viên.

Mỗi nhân viên có những người thân kèm theo. Những người này được hưởng bảo hiểm theo nhân viên. Với mỗi người thân của nhân viên, chúng ta lưu giữ Họ tên, giới tính, ngày sinh, tuổi, quan hệ với nhân viên.

2.5.1. Xác định các kiểu thực thể

Theo ghi chép ở trên, chúng ta xác định được các kiểu thực thể như sau:

– CÔNG TY không phải là một kiểu thực thể vì ở đây ta có một công ty duy nhất.

– ĐƠN VỊ là một kiểu thực thể để mô tả các đơn vị – phòng ban cần quản lý trong công ty.

– DỰ ÁN là một kiểu thực thể để mô tả các dự án được thực hiện trong công ty.

– NHÂN VIÊN là một kiểu thực thể để mô tả các nhân viên làm việc trong công ty.

-THÂN NHÂN là một kiểu thực thể để mô tả người thân của nhân viên được hưởng kèm bảo hiểm xã hội với một nhân viên nào đó. Thực thể THÂN NHÂN là một thực thể yêu vì sẽ không cần quản lý thân nhân nếu thân nhân đó không quan hệ với nhân viên nào trong công ty.

2.5.2 Xác định các thuộc tính và phân loại thuộc tính

Thực thể ĐƠN VỊ được quản lý với các thuộc tính Tên đơn vị, Mã số đơn vị , Người quản lý đơn vị, Ngày bắt đầu nhận quản lý của người quản lý và Địa điểm. Các thuộc tính Tên đơn vị, Mã số đơn vị, Địa điểm là các thuộc tính dùng để mô tả thông tin của ĐƠN VỊ, các thuộc tính Người quản lý đơn vị, Ngày bắt đầu quản lý là các thuộc tính biểu thị một kiểu liên kết (giữa ĐƠN VỊ với kiểu thực thể NHÂN VIÊN). Các thuộc tính đều là đơn và đơn trị, trừ thuộc tính Địa điểm, nó là một thuộc tính đa trị ( vì một đơn vị có nhiều địa điểm). Các thuộc tính Tên, Mã số là các thuộc tính khóa (vì mỗi đơn vị có một tên và một mã số duy nhất).

Thực thể DỰ ÁN có các thuộc tính Tên, Mã số, Địa điểm, Thời gian bắt đầu, Đơn vị kiểm soát. Các thuộc tính Tên, Mã số, Địa điểm, Thời gian bắt đầu là các thuộc tính mô tả DỰ ÁN, thuộc tính Đơn vị kiểm soát  biểu thị kiểu liên kết với kiểu thực thể ĐƠN VỊ (một đơn vị kiểm soát một số dự án). Các thuộc tính Tên, Mã số là các thuộc tính khóa.

Thực  thể NHÂN VIÊN với các thuộc tính được quản lý Họ tên, Mã số, địa chỉ, hệ số lương, lương, giới tính, ngày sinh, ngoại ngữ, người giám sát, đơn vị quản lý, dự án tham gia, số giờ làm cho dự án. Thuộc tính Họ tên, mã số, địa chỉ, hệ số lương, giới tính, ngày sinh, ngoại ngữ là những thuộc tính mô tả NHÂN VIÊN. Thuộc tính Lương là thuộc tính suy dẫn được tính từ thuộc hệ số lương. Thuộc tính Ngoại ngữ là thuộc tính đa trị vì một nhân viên biết nhiều ngoại ngữ. Thuộc tính người giám sát, thuộc tính đơn vị quản lý, thuộc tính dự án tham gia và thuộc tính số giờ dự án là thuộc tính liên kết để chỉ ai là người quản lý nhân viên đó và nhân viên đó thuộc phòng ban nào hay cho biết nhân viên đó làm cho dự án nào và mỗi dự án nhân viên đó tham gia làm bao nhiêu giờ. Thuộc tính mã số là thuộc tính khóa vì mỗi nhân viên được phân biệt với nhau bởi mã số nhân viên.

Thực thể THÂN NHÂN có các thuộc tính như họ tên, giới tính, ngày sinh, tuổi, quan hệ với nhân viên và nhân viên. Trong đó, thuộc tính Họ tên, giới tính, ngày sinh, tuổi và quan hệ là thuộc tính mô tả các thân nhân của một nhân viên nào đó. Thuộc tính nhân viên là thuộc tính liên kết để chỉ ra thân nhân đó là của nhân viên nào. Thuộc tính nhân viên là thuộc tính liên kết thể hiện sự ràng buộc của một thân nhân tương ứng với một nhân viên.

2.5.3 Xác định các liên kết và kiểu liên kết

Giữa thực thể ĐƠN VỊ và DỰ ÁN có liên kết “kiểm soát” vì mỗi đơn vị kiểm soát một số dự án, kiểu liên kết là liên kết một – nhiều.

Giữa thực thể NHÂN VIÊN và ĐƠN VỊ  có liên kết “làm việc cho” vì mỗi nhân viên chỉ làm cho một đơn vị, kiểu liên kết là nhiều – một.

Giữa thực thể NHÂN VIÊN và ĐƠN VỊ còn có kiểu liên kết một – một với tên là “quản lý” vì một nhân viên thực hiện quản lý một đơn vị và một đơn vị có một nhân viên quản lý. Liên kết “quản lý” có một thuộc tính là “ngày bắt đầu” vì cần ghi lại ngày bắt đầu nhận quản lý đơn vị của một nhân viên.

Giữa thực thể NHÂN VIÊN và DỰ ÁN có mối liên kết “làm việc trên” và kiểu liên kết là nhiều – nhiều vì một nhân viên là cho nhiều dự án và một dự án được làm bởi nhiều nhân viên. Liên kết “làm việc trên” có một thuọc tính đi kèm là “số giờ làm” vì cần phải ghi lại số giờ làm việc của một nhân viên trên một dự án.

Giữa thực thể NHÂN VIÊN với thực thể NHÂN VIÊN có mối liên kết “giám sát” và có kiểu là một – nhiều vì một nhân viên có thể giám sát một số nhân viên khác nhau. Kiểu thực thể NHÂN VIÊN ở đây đóng hai vai trò khác nhau: vai trò người giám sát và vai trò người bị giám sát.

Giữa thực thể NHÂN VIÊN và thực thể THÂN NHÂN có mỗi quan hệ một – nhiều với tên là “có” và kiểu liên kết là liên kết phụ thuộc .

2.5.4  Xác định số lượng thực thể tham gia liên kết

Các mối liên kết giữa các thực thể trong bài toán không có sự ràng buộc về số lượng tham gia trừ mối liên kết “làm việc cho” giữa NHÂN VIÊN và ĐƠN có giới hạn số nhân viên tối đa tham gia vào đơn vị là 10 nhân viên.

2.5.5 Vẽ mô hình ER

Kết quả từ các phân tích trên ta thu được mô hình ER của bài toán Quản lý đề án công ty như sau: