Sau khi thu được lược đổ của mô hình quan hệ ở mức logic, ta cần chuyển các thành phần của mô hình này thành các đối tượng như tập tin, thư mục để có thể tồn trữ, vận hành trong phần cứng của máy tính hay các server. Trong quá trình ấy, ta cần lưu ý đến các yêu cầu của cơ sở dữ liệu khi hoạt động như thời gian truy vấn ngắn, dễ cập nhật, có thể đồng thời phục vụ cho nhiều người dùng, ổn định, . . . Ta cũng cần lưu ý đến các quy định do hệ quản trị cơ sở dữ liệu đặt ra như kiểu dữ liệu, chiều dài tối đa của tên các đối tượng. Quá trình chuyển hóa này sẽ được thuận tiện hơn nhiều nếu các giai đoạn trước đã được thực hiện kỹ lưỡng.
Quá trình thiết kế mô hình dữ liệu quan hệ ở mức vật lý được trình bày vắn tắt như sau: - Chuyển mỗi quan hệ thành một bảng, các thuộc tính của bảng thành các cột. Thông thường dữ liệu trong mỗi bảng này được chưa trong một tập tin.
- Với mỗi cột, ta cần chọn tên cho cột ấy. Tên của cột phài phù hợp với quy định của hệ quản trị cơ sở dữ liệu mà ta đã chọn. Ta cũng nên đặt tên dễ nhớ và theo một phương thức nào đó để diễn tả ý nghĩa của cột và, có thể, mối tương quan của cột với bảng, với cơ sở dữ liệu.
- Với mỗi cột, ta cần chọn kiểu dữ liệu cho cột ấy, kèm theo là các ràng buộc như chiều dài cột, miền xác định của các giá trị.
- Ta cũng cần lưu ý đến các ràng buộc khác cho cột, thí dụ phải có giá trị (NOT NULL), tính duy nhất, các ràng buộc về mặt nghiệp vụ.
- Xem xét các ràng buộc về mặt tham chiếu, thí dụ đã đưa khóa chính làm khóa ngoại của bảng liên kết chưa.
- Trong trường hợp bảng có kích thước lớn, cân nhắc xem có thể tách bảng (partitioning) làm một vài phần hay không (để tận dụng) khả năng xử lý song song của phần cứng).
- Đối với những cơ sở dữ liệu lớn, dể làm giảm thời gian truy vấn , ta thường lập các chỉ mục (index).
Chúng ta tiếp tục thí dụ về cơ sở dữ liệu của công ty bánh kẹo mà ta đã thực hiện lược đồ cho mô hình quan hệ ở mức logic. Sử dụng mô hình này để chuyển sang mức vật lý theo hướng dẫn đề cập ở trên, chúng ta thu được lược đồ ở mức vật lý như ở Hình 1. Hình 1 Lược đồ của mô hình dữ liệu ở mức vật lý Trên Hình 1, PK là khóa chính (Primary Key), PFK là khóa ngoại (Primary Foreign Key), NN là phải có dữ liệu (NOT NULL).
Tóm tắt nội dung tài liệu - Giáo trình: Phân tích thiết kế hệ thống Giảng viên: Lê Đắc Nhường G Chương 9 Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý 9.1. Các phương thức lưu trữ dữ liệu Có hai phương thức lưu trữ dữ liệu phổ biến là File và Cơ sở dữ liệu
9.1.1. File Là một tập hợp của các bản ghi tương tự nhau. Các file không có liên quan với nhau trừ
khi được liên kết trong code của chương trình ngoài Ưu điểm: Dễ dàng thiết kế nếu chỉ dùng cho một ứng dụng Tối ưu về hiệu năng nếu chỉ dùng cho một ứng dụng Nhược điểm: Khó thích ứng hoặc khó dùng chung giữa nhiều ứng dụng Hay bị dư thừa dữ liệu (cùng một thông tin được lưu trữ trên nhiều file khác nhau)
9.1.2. Cơ sở dữ liệu Là một tập hợp của nhiều files (bảng) có quan hệ với nhau. Bản ghi của một file (hay
bảng) có thể có mối quan hệ vật lý với một hay nhiều bản ghi ở các file (hay bảng) khác. Ưu điểm: Tách biệt dữ liệu khỏi logic chương trình do đó tăng tính thích ứng, khả chuyển của chương trình. Kiểm soát được quy mô, độ lớn của dữ liệu Tối ưu trong việc chia sẻ dùng chung giữa nhiều ứng dụng Giảm thiểu dư thừa dữ liệu Nhược điểm: Phức tạp hơn công nghệ file rất nhiều Ở khía cạnh nào đó truy xuất cơ sở dữ liệu thường chậm hơn so với truy xuất file Cần tuân thủ nhiều nguyên tắc khi thiết kế để có thể khai thác được lợi ích của cơ sở dữ liệu quan hệ Cần có chuyên gia sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu
9.2. Kiến trúc dữ liệu Kiến trúc dữ liệu mô tả cách thức: sử dụng file/cơ sở dữ liệu để lưu trữ dữ liệu công nghệ file/cơ sở dữ liệu được lựa chọn sử dụng Trang 93
- Giáo trình: Phân tích thiết kế hệ thống Giảng viên: Lê Đắc Nhường G cơ cấu quản lý được thiết lập để quản lý các nguồn dữ liệu Thông thường dữ liệu được lưu trữ đồng thời bởi nhiều cách thức, phương tiện: Các files, Cơ sở dữ liệu cá nhân, cơ sở dữ liệu chung của nhóm, cơ sở dữ liệu giao dịch, Nhà kho dữ liệu (tổng hợp các nguồn)... Hệ quản trị CSDL: Là một phần mềm dùng để quản lý việc tạo, truy nhập, kiểm soát, quản lý các đối tượng dữ liệu của một hay nhiều cơ sở dữ liệu. Phần nền tảng của một HQTCSDL là một bộ máy dữ liệu - data engine Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu (Data Definition Language - DDL) là một phần của bộ máy dùng để định nghĩa các bảng, trường, quan hệ Ngôn ngữ thao tác dữ liệu (Data Manipulation Language - DML) dùng để thêm, sửa, xoá và di chuyển giữa các trường trong cơ sở dữ liệu
9.3. Triển khai mô hình dữ liệu logic dựa trên một cơ sở dữ liệu quan hệ
9.3.1. Cơ sở dữ liệu quan hệ Là cơ sở dữ liệu lưu trữ và quản lý dữ liệu trong những bảng 2 chiều. Các bảng này có
thể có quan hệ với nhau thông qua các trường khoá Đặc thù của cơ sở dữ liệu quan hệ: Mô hình dữ liệu vật lý (Schema) DDL và DML được thể hiện bởi ngôn ngữ SQL Triggers là các chương trình được nhúng cùng cơ sở dữ liệu và tự động thực thi khi cơ sở dữ liệu được cập nhật Thủ tục thường trú (Stored procedure) là chương trình được nhúng cùng cơ sở dữ liệu và thực thi từ câu lệnh của ứng dụng
9.3.2. Mô hình hoá dữ liệu Một mô hình dữ liệu tốt là mô hình trong đó: Mỗi thuộc tính mô tả một và chỉ một thực thể Mỗi thuộc tính chỉ tồn tại ở duy nhất một thực thể (trừ thuộc tính khoá ngoại) Để có được một mô hình dữ liệu tốt, ta tiến hành các bước chuẩn hoá (xem thêm phần
phân tích hệ thống) Chuẩn hoá dữ liệu - Một thực thể logic hay một bảng vật lý được gọi là: Ở dạng chuẩn thứ nhất nếu không có thuộc tính (trường) nào có hai giá trị trong cùng một thể hiện Ở dạng chuẩn thứ hai nếu nó đã ở dạng chuẩn thứ nhất và giá trị các trường không phải là khoá chính hoàn toàn phụ thuộc vào khoá chính. Trang 94
- Giáo trình: Phân tích thiết kế hệ thống Giảng viên: Lê Đắc Nhường G Ở dạng chuẩn thứ ba nếu nó đã ở dạng chuẩn thứ hai và giá trị các trường không phải khoá chính không phụ thuộc các trường không phải khoá chính khác Các bước tạo mô hình dữ liệu vật lý Xem lại mô hình dữ liệu logic Tạo bảng cho mỗi thực thể Tạo trường cho mỗi thuộc tính Tạo chỉ mục (index) cho mỗi khoá Thiết kế khoá ngoại cho các quan hệ Định nghĩa kích thước/kiểu dữ liệu, thuộc tính null, giá trị mặc định Đánh giá và thiết lập các ràng buộc Chú ý các công nghệ khác nhau cho các kiểu dữ liệu khác nhau Tạo câu lệnh SQL Tuỳ vào từng hệ quản trị CSDL, tạo CSDL tương ứng trên ngôn ngữ DDL.
9.4 Ví dụ thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý Bài toán quản lý bãi trông gửi xe đã được xem xét các chương trước. Bây giờ ta sẽ
chuyển các biểu đồ luồng dữ liệu mức logic sang biểu đồ luồng dữ liệu mức vật lý tương ứng.
Thông qua biểu đồ luồng dữ liệu vật lý, chúng ta sẽ biết được những chức năng – tiến trình
nào mà hệ thống (máy tính) sẽ đáp ứng, những tiến trình nào con người phải thực hiện. Bước 1: Xây dựng biểu đồ luồng dữ liệu vật lý a. Tiến trình “1.0 Nhận xe” Hình 9.1 Tiến trình 1.2 và 1.4 do máy thực hiện a1.Tiến trình "1.2. kiểm tra chỗ trống“ Xử lý theo lô mỗi khi có xe vào. Sau khi nhập vào tên loại xe, xác định số chỗ trống như sau: a2. Tiến trình "1.4. ghi sổ xe vào" Trang 95
- Giáo trình: Phân tích thiết kế hệ thống Giảng viên: Lê Đắc Nhường G Xử lý theo lô mỗi khi có xe vào và còn chỗ trống Chỉ cần nhập số vé và số xe, tên loại xe đã nhập trước, ngày giờ vào được nhập tự động lấy từ thời gian của máy. b. Tiến trình “2.0 Trả xe”. Hình 9.2 Tiến trình 2.3 và 2.4 do máy thực hiện b1. Tiến trình “2.3. Thanh toán” Xử lý theo lô, mỗi khi có xe ra, vé xe kà thật và phù hợp với xe Sau khi nhập vào số vé, tìm ra số xe, bổ sung ngày giờ ra lấy từ ngày giờ hệ thống rồi tính tiền như sau: b2. Tiến trình “2.4 Ghi sổ xe ra” Là tiếp tục của tiến trình 2.3 Chỉ cần ghi lại các dữ liệu đã có về xe vừa ra lên máy c. Tiến trình “3.0 Giải quyết sự cố” Hình 9.3 Máy tính thực hiện tiến trình 3.1, 3.3, 3.4 c1. Tiến trình “3.1 Kiểm tra sổ” Xử lý theo lô mỗi khi có sự cố Trang 96
- Giáo trình: Phân tích thiết kế hệ thống Giảng viên: Lê Đắc Nhường G Cần nhập số xe, tìm xe trong sổ và cho hiện lên hoặc thông báo không tìm thấy. c2. Tiến trình “3.3. Lập biên bản” Thực hiện sau khi xác định có sự cố thực Cập nhật nội dung biên bản theo mẫu trên máy c3. Tiến trình “3.4 Thanh toán” Thực hiện tiếp ngay sau tiến trình 3.3 nếu cần Cập nhật nội dung phiếu thanh toán theo mẫu trên máy. Bước 2: Đặc tả logic tiến trình Bước 3: Xây dựng các bảng trên cơ sở dữ liệu vật lý Bảng XEGUI Bảng GIAGUI Trang 97
Page 2 YOMEDIA Có hai phương thức lưu trữ dữ liệu phổ biến là File và Cơ sở dữ liệu 9.1.1. File Là một tập hợp của các bản ghi tương tự nhau. Các file không có liên quan với nhau trừ khi được liên kết trong code của chương trình ngoài Ưu điểm: Dễ dàng thiết kế nếu chỉ dùng cho một ứng dụng 17-10-2010 629 58 Download Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2009-2019 TaiLieu.VN. All rights reserved. Trước khi thảo luận về sự khác biệt giữa mô hình dữ liệu hợp lý và vật lý, chúng ta phải biết mô hình dữ liệu là gì. Mô hình dữ liệu là một mô tả mô tả dữ liệu và các mối quan hệ giữa chúng trong một quy trình nhất định. Mô hình dữ liệu là một thành phần thiết yếu được sử dụng trong thiết kế cơ sở dữ liệu. Mô hình dữ liệu hợp lý là một cái nhìn rất trừu tượng và cao cấp về dữ liệu, nơi các thực thể, mối quan hệ và các khóa được xác định. Nó là độc lập của hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS). Một mô hình dữ liệu vật lý được lấy từ mô hình dữ liệu lôgíc, trong đó nó cho thấy các bảng và cột được cấu trúc như thế nào với cơ sở dữ liệu thực. Mô hình dữ liệu vật lý là do đó phụ thuộc vào hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu được sử dụng.
Mô hình dữ liệu lôgic là gì?
Mô hình dữ liệu lôgíc mô tả dữ liệu và các mối quan hệ chi tiết ở mức rất cao. Điều này không bao gồm cách dữ liệu được thể hiện trong cơ sở dữ liệu vật lý, nhưng mô tả ở một mức rất trừu tượng. Nó về cơ bản bao gồm các thực thể và các mối quan hệ giữa chúng cùng với các thuộc tính của mỗi thực thể.
Mô hình dữ liệu lôgíc bao gồm các khóa chính của mỗi thực thể và cả các khoá ngoại. Khi tạo ra một mô hình dữ liệu lôgic các thực thể đầu tiên và các mối quan hệ của chúng được xác định với các phím. Sau đó các thuộc tính của mỗi thực thể được xác định. Sau đó nhiều đến nhiều mối quan hệ được giải quyết và chuẩn hóa được thực hiện. Một mô hình dữ liệu lôgic là độc lập với hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu vì nó không mô tả cấu trúc vật lý của cơ sở dữ liệu thực. Khi thiết kế một mô hình dữ liệu lôgíc các tên dài không chính thức có thể được sử dụng cho các thực thể và thuộc tính.
Mô hình dữ liệu vật lý là gì?
Mô hình dữ liệu vật lý mô tả cách dữ liệu thực sự đang cư trú trong cơ sở dữ liệu. Nó bao gồm các đặc tả của tất cả các bảng và các cột bên trong chúng. Đặc tả bảng bao gồm các chi tiết như tên bảng, số cột s và đặc tả cột bao gồm tên cột và kiểu dữ liệu. Mô hình dữ liệu vật lý cũng chứa các khóa chính của mỗi bảng và cũng cho thấy mối quan hệ giữa các bảng bằng cách sử dụng khoá nước ngoài. Hơn nữa, mô hình dữ liệu vật lý chứa các ràng buộc áp dụng cho dữ liệu và các thành phần như trình kích hoạt và thủ tục lưu trữ. Mô hình dữ liệu vật lý phụ thuộc vào hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu được sử dụng. Vì vậy, mô hình dữ liệu vật lý cho MySQL sẽ khác với mô hình dữ liệu được rút ra cho Oracle.Khi tạo mô hình dữ liệu vật lý ra khỏi mô hình dữ liệu lôgíc, các thực thể đầu tiên được chuyển đổi thành các bảng. Sau đó các mối quan hệ ae chuyển sang các ràng buộc chính nước ngoài. Sau khi các thuộc tính đó được chuyển đổi thành các cột của mỗi bảng.
Khác biệt giữa Mô hình Dữ liệu Hợp lý và Vật lý là gì?
• Mô hình dữ liệu vật lý mô tả cấu trúc vật lý của cơ sở dữ liệu. Một mô hình dữ liệu lôgíc là một mô hình cấp cao không mô tả cấu trúc vật lý của cơ sở dữ liệu.
• Mô hình dữ liệu vật lý phụ thuộc vào hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu được sử dụng. Tuy nhiên, mô hình dữ liệu lôgic là độc lập với hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu được sử dụng.
• Mô hình dữ liệu lôgic bao gồm các thực thể, thuộc tính, mối quan hệ và các khóa. Mô hình dữ liệu vật lý bao gồm các bảng, cột, loại dữ liệu, các ràng buộc khóa chính, khoá nước ngoài, trình kích hoạt và các thủ tục lưu sẵn.
• Trong mô hình dữ liệu lôgíc, các tên không chính thức dài được sử dụng cho các thực thể và thuộc tính. Tuy nhiên, trong dữ liệu vật lý, tên chính thức viết tắt được sử dụng cho tên bảng và tên cột.
• Mô hình dữ liệu lôgic lần đầu tiên được lấy từ mô tả. Sau đó chỉ có mô hình dữ liệu vật lý xuất phát.
• Mô hình dữ liệu lôgíc được bình thường hoá thành dạng bình thường thứ tư. Mô hình cơ sở dữ liệu vật lý sẽ bị biến dạng nếu cần thiết để đáp ứng các yêu cầu.
Mô hình dữ liệu lôgic và vật lý
Mô hình dữ liệu lôgic là mô hình dữ liệu cấp cao mô tả các thực thể và mối quan hệ giữa các dữ liệu. Nó cũng bao gồm các thuộc tính và các phím của mỗi thực thể. Điều này là độc lập của hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu được sử dụng. Mặt khác, mô hình dữ liệu vật lý được rút ra sau mô hình dữ liệu lôgic và nó bao gồm cấu trúc cơ sở dữ liệu bao gồm các đặc tả của các bảng, cột và các ràng buộc chính. Mô hình này khác nhau theo hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu được sử dụng.
|
