Tiểu luận
Chuyển đổi mô hình lớp
trong UML sang quan hệ Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
2

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 4
BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ TRONG UML 4
VÀ MÔ HÌNH LIÊN KẾT THỰC THỂ EER 4
1.1 Thành phần và các mối quan hệ trong biểu đồ lớp 4
1.1.2 Các mối quan hệ giữa các lớp 5
1.2 Mô hình kiên kết thực thể mở rộng EER 11
1.2.1 Lớp cha, lớp con và sự kế thừa 11
1.2.2 Chuyên biệt hoá và tổng quát hoá 11
1.2.3 Các ràng buộc và các đặc điểm trên chuyên biêt hoá và tổng quát hoá 13
1.2.5 Mô hình của các kiểu UNION sử dụng các Category 14
1.3 Sự tƣơng thích giữa mô hình liên kết thực thể và biểu đồ lớp 16
CHƢƠNG 2 20
PHƢƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI TỪ BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ SANG MÔ HÌNH QUAN HỆ


Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
3
TÓM TẮT

Phân tích và thiết kế hệ thống đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất
phần mềm, nhất là trong thời đại ngày nay cùng với sự phát triển phần mềm có qui mô
lớn với tính năng đa dạng thì yêu cầu bảo trì đối với hệ thống lớn và phức tạp ngày càng
trở thành vấn đề nghiêm trọng. Thực tế hiện nay đang tồn tại song song 2 hƣớng phân
tích thiết kế, đó là:
Phƣơng pháp phân tích theo hƣớng cấu trúc đã ra đời và đƣợc áp dụng rất sớm bởi
kết quả của việc thiết kế là Cơ sở dữ liệu quan hệ mà các quan hệ đã đạt đƣợc các chuẩn
đặt ra và đã đƣợc cài đặt bởi các công cụ hữu hiệu là các hệ quản trị CSDL quan hệ nhƣ:
Foxpro, Access, My SQL, SQL Server, Oracle, … Tuy nhiên việc phát triển, nâng cấp,
mở rộng hệ thống sau này để đáp ứng đƣợc nhu cầu của ngƣời dùng là rất khó.
Phân tích thiết kế hệ thống theo hƣớng đối tƣợng với Ngôn ngữ mô hình hoá thống
nhất UML (Unified Modeling Language) ra đời sau với kết quả của việc thiết kế là các
lớp đối tƣợng cùng với các thao tác xử lý đối tƣợng ngay trong lớp và sự trao đổi thông
tin giữa các lớp. Ƣu điểm là có thể áp dụng các mẫu thiết kế cho các lớp nhƣ Mẫu chuyên
gia (Expert), Bộ tạo lập (Creator), Bộ điều khiển (Controller), Ghép nối thấp (Low
coupling), Kết dính cao (High conhesion) ta đƣợc các lớp rất tốt có khả năng mở rộng và
sử dụng lại mà không ảnh hƣởng lớn đến hệ thống đang hoạt động hiện tại. Tuy nhiên
việc lƣu trữ các lớp là rất khó khăn bởi chƣa có các ngôn ngữ chuẩn hữu hiệu nhƣ trong
CSDL quan hệ.
Vì vậy mục đích của đề tài này là nghiên cứu thuật toán chuyển đổi từ mô hình lớp
trong UML sang quan hệ để có thể sử dụng các hệ quản trị CSDL quan hệ để lƣu trữ thì
hệ thống phân tích thiết kế đƣợc sẽ rất tốt.

dùng để xác định tính chất truy nhập của một thành phần nào đó trong hệ thống.
UML có 3 cấp của Visibility :
 Public : Bất kì lớp trong hệ thống đều có thể sử dụng các thành phần lớp với cấp này.
 Private: Chỉ các thành phần của lớp này là có thể sử dụng các thành phần này.
 Protected: Bất kì các lớp kế thừa hoặc các thành phần của lớp này đều có thể sử dụng
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
5
các thành phần với visibility là protected.
Xét ví dụ lớp NHAN VIEN sau: Lớp đối tƣợng NHAN VIEN có các thuộc tính { Manv, Ten, Ngay sinh, Gioi tinh,
Dia chi, Luong} và các thao tác {Tao moi(), Nhap(), Sua(), Xoa(), Xem()}.
1.1.2 Các mối quan hệ giữa các lớp
Quan hệ là kết nối ngữ nghĩa giữa các lớp, nó cho phép một lớp biết về các thuộc
tính, thao tác và quan hệ của lớp khác
Có các kiểu quan hệ chính:
Quan hệ kết hợp
Quan hệ kết tập
Quan hệ tổng quát hoá
Quan hệ hiện thực
a) Quan hệ kết hợp
Quan hệ kết hợp đƣợc định nghĩa là một mối quan hệ miêu tả một tập hợp các nối
kết, trong khi một nối kết đƣợc định nghĩa là một sự liên quan về ngữ nghĩa giữa một
nhóm các đối tƣợng.
Khi có quan hệ kết hợp mỗi lớp có thể gửi thông điệp đến lớp khác trong biểu đồ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
7

- Quan hệ kết hợp có thể đệ qui: Kết hợp đệ qui cho thấy một hiện thực của lớp có
quan hệ với một hiện thực khác của cùng lớp đó.
Ví dụ với lớp NHAN VIEN, một nhân viên có thể là quản lý của nhiều nhân viên.

- Quan hệ phụ thuộc: Là một sự liên quan ngữ nghĩa giữa hai lớp, một mang tính
độc lập và một mang tính phụ thuộc. Mọi sự thay đổi trong phần tử độc lập sẽ ảnh hƣởng
đến phần tử phụ thuộc. Quan hệ phụ thuộc luôn luôn là quan hệ một chiều, chỉ ra một lớp
phụ thuộc vào lớp khác.
Lớp đối tƣợng A có quan hệ phụ thuộc với lớp đối tƣợng B nếu mọi sự thay đổi
trong phần tử độc lập A sẽ ảnh hƣởng đến phần tử phụ thuộc B. VD: Lớp đối tƣợng Thời khóa biểu có quan hệ phụ thuộc với lớp đối tƣợng Giáo
viên. Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
8
b) Quan hệ kết tập
Là một dạng đặc biệt của quan hệ kết hợp, biểu thị quan hệ giữa các lớp dựa trên
nền tảng của nguyên tắc “ một tổng thể đƣợc tạo thành bởi các bộ phận”. Nó đƣợc sử

Là quan hệ chỉ ra mối quan hệ giữa lớp tham số và lớp hiện thực.
Lớp tham số có các tham số hình thức và các tham số này dùng để tạo ra các lớp
thực sự.
Lớp hiện thực đƣợc tạo ra từ lớp tham số bằng cách thay thế tham số hình thức đó
bởi các giá trị.
VD: Quan hệ hiện thực giữa các lớp Mang, Diemthi, Diachi. Lớp tham số là lớp
Mang có tham số hình thức là kieupt. Hai lớp Diemthi và Diachi là hai lớp hiên thực của
lớp Mang với các giá trị tƣơng ứng với tham số là diem, dchi.

Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
10

e) Gán đặc tính cho quan hệ
Tính nhiều: Là kết hợp biểu diễn mối quan hệ cấu trúc giữa các đối tƣợng. Tính
nhiều của quan hệ cho biết bao nhiêu hiện thực của lớp có quan hệ với một hiện thực của
lớp khác vào một thời điểm.Trong UML có các tính nhiều.

Tính nhiều
Ý nghĩa
*
Nhiều
0
Không
1
Một
0 *

Nhƣ ta đã biết, một kiểu thực thể thƣờng dùng để mô tả một kiểu của thực thể và
tập thực thể hoặc tập các thực thể của kiểu đó tồn tại trong CSDL. Trong trƣờng hợp một
kiểu thực thể có nhiều nhóm con cho các thực thể của nó, các nhóm con này có ý nghĩa
cần đƣợc miêu tả rõ ràng bởi ý nghĩa của chúng đối với CSDL.
Ví dụ: Các thực thể là bộ phận của kiểu thực thể Nhân viên có thể đƣợc nhóm vào
trong Thƣ kí, Kĩ sƣ, … nhân viên lƣơng tháng, nhân viên công nhật. Tập các thực thể của
nhóm đó là một tập con của các thực thể thuộc vào tập thực thể Nhân viên. Chúng ta gọi
từng nhóm đó là một lớp con của các thực thể thuộc vào tập thực thể Nhân viên và kiểu
thực thể Nhân viên đƣợc gọi là lớp cha cho từng lớp con đó.
Một khái niệm liên quan tới các lớp con là kế thừa kiểu. Kiểu của một thực thể
đƣợc xác định bởi các thuộc tính mà nó có và các kiểu liên kết mà nó tham gia. Bởi vì
một thực thể trong lớp con mô tả cùng một thực thể trong thế giới thực nhƣ một thành
phần của lớp cha nên nó sẽ có các giá trị cho các thuộc tính cụ thể của nó cũng nhƣ các
giá trị của các thuộc tính của một bộ phận lớp cha. Thực thể cũng kế thừa tất cả các mối
liên kết của các lớp cha tham gia.
1.2.2 Chuyên biệt hoá và tổng quát hoá
a) Chuyên biệt hoá
- Là một quá trình xác định một tập lớp con của một kiểu thực thể, kiểu thực thể
này đƣợc gọi là lớp cha của chuyên biệt hoá. Tập lớp con hình thành chuyên biệt hoá
đƣợc xác định cơ bản dựa trên một số đặc điểm tiêu biểu của các thực thể trong lớp cha.
- Có thể có nhiều chuyên biệt hoá của cùng một kiểu thực thể dựa trên những đặc
điểm khác nhau tiêu biểu.
- VD: Với kiểu thực thể NHAN VIEN dựa trên cách thức trả lƣơng, chuyên biệt
hoá lớp thực thể NHAN VIEN tạo ra hai lớp con {NV_HOP DONG, NV_BIEN CHE}.
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
12

NV_BIEN CHE
NHAN VIEN
NV_HOP DONG
d
Hình 2.2 Ví dụ biểu diễn sự tổng quát hoá
THU KI
Ten
Bac
Tra mot luot
Gioi tinh
Dia chi
NGUOI QL
NGUOI QL KS
KT VIEN
NV_BIEN CHE
d
d
KI SU
NHAN VIEN
Kieu ki
su
NV_HOP DONG
Hsl
Ngay sinh
Trinh do
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin

Hình 2.3: Chuyên biệt hóa với các lớp con trùng lặp
O
Mabp
Masx
Ngay sx
BP SAN XUAT
Bang gia
Nha cung cap
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
14
a2) Ràng buộc đầy đủ
- Một ràng buộc chuyên biệt hoá toàn bộ chỉ ra rằng các thực thể trong lớp cha
phải là một thành phần của một số lớp con nào đó trong chuyên biệt hoá
- VD ( Hình 2.2) Nếu tất cả nhân viên phải là Nhân viên hợp đồng hoặc Nhân viên
biên chế thì chuyên biệt hoá {NV_HOP DONG, NV_BIEN CHE} là một chuyên biệt hoá
toàn bộ của NHAN VIEN; điều này đƣợc chỉ ra trong sơ đồ EER bằng cách cùng một
đƣờng nối lớp cha với đƣờng tròn.
- Chuyên biệt hoá bộ phận, cho phép một thực thể không thuộc về bất kì một lớp
con nào. Chuyên biệt hoá {THU KI, KI SU} là một chuyên biệt hoá bộ phận.
b) Các hệ thống phân cấp và hệ thống đan chéo
Các thực thể có thể có nhiều hơn các lớp con xác định trên chính nó, hình thành
một hệ thống phân cấp hoặc một hệ thống đan chéo của các chuyên biệt hóa.
Ví dụ ( Hình 2.2 ) Kĩ sƣ là một lớp con của Nhân viên cũng là lớp cha của Quản lý
kĩ sƣ; điều này miêu tả ràng buộc của thế giới thực mà tất cả những ngƣời Quản lý kĩ sƣ
đều phải là một kĩ sƣ.
Một hệ thống phân cấp chuyên biệt hóa có ràng buộc tất cả các lớp con tham gia

Sự khác nhau cơ bản giữa một Category và một lớp cha là: Một Category của một
số thực thể là một số thực thể chứ không nhất thiết phải là tất cả chúng. Trong khi một
lớp cha phải bao gồm tất cả các lớp con của nó.
CONG TY
Dia chi NH
Ten NH
Dia chi
Ten
NGUOI SO HUU
U
DANG KI XE
U
O TO CON
O TO TAI
Cau tao
Trong tai
Kieu dang
Kieu dang
Ngay mua
Quyen SH
Sở hữu
Ma
NGAN HANG
SoDK
Nam
SoDK
Nam
Cau tao
Nhan
Ten CT
CSDL
Quan hệ
CSDL
Hướng đối
tượng
Mô hình
Liên kết thực thể
EER
Biểu đồ lớp
trong UML
Thiết kế
Chuyển đổi
Chuyển đổi
Biểu diễn
Thiết kế
Biểu diễn
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
 Phần giữa: Thuộc tính

 Phần dƣới cùng: Thao tác

- Kiểu thực thể hiển thị bởi hình chữ nhật

 Tên kiểu thực thể
 Thuộc tính đƣợc hiển thị bởi hình
elip
 Các thao tác không đƣợc hỗ trợ
trong mô hình EER
Các mối quan hệ
- Trong UML gọi là các mối quan hệ giữa
các lớp.
- Lực lƣợng tham gia vào liên hệ gọi là bản
số.
- Bản số đƣợc ghi ở phía đầu đƣờng thẳng
thể hiện liên hệ, sát vào lớp là miền áp
dụng của nó. Phạm vi số lƣợng phẩn tử có
thể có trong liên hệ.

- Trong EER gọi là các mối quan hệ giữa
các thực thể.
- Tỷ số lực lƣợng cực đại, cực tiểu tham gia
vào liên kết.
Bản số và lực lƣợng
 0 *
 1 hoặc 1 1

 0,N
Mapb
So gio
(0,1)
N
Ngay sinh
Dia chi
Ten PB
Manv
(1,N)
PHONG BAN
lam
viec cho
Ho ten
Gioi tinh
M
Mapt

Ten PT
Gioi tinh
Ngay sinh
(0,N)
Quan he

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
20
CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI TỪ BIỂU ĐỒ LỚP THIẾT KẾ
SANG MÔ HÌNH QUAN HỆ
2.1 Chuyển đổi từ biểu đồ lớp sang mô hình EER
2.1.1 Chuyển đổi một lớp thành một kiểu thực thể
Với mỗi lớp trong biểu đồ lớp, ta tạo ra một kiểu thực thể tƣơng ứng. Tên của
kiểu thực thể đƣợc lấy trực tiếp từ tên lớp. Các thuộc tính của lớp gốc đƣợc chuyển thành
các thuộc tính của kiểu (tập) thực thể. Bổ sung thuộc tính định danh vào kiểu thực thể
đóng vai trò là thuộc tính khoá.

2.1.2. Chuyển đổi các mối quan hệ
2.1.2.1 Quan hệ kết hợp
a) Quan hệ kết hợp
Xét mối quan hệ kết hợp giữa lớp đối tƣợng A và đối tƣợng B nhƣ hình vẽ. Khi
chuyển đổi sang mô hình EER lớp đối tƣợng A, B chuyển thành kiểu thực thể A, B tƣơng
ứng.
Quan hệ kết hợp một hay hai chiều đƣợc chuyển đổi thành các quan hệ.
Tuỳ thuộc vào cơ số của quan hệ kết hợp mà quan hệ tƣơng ứng trong quan hệ
thực thể là “1-1”, “1-n”, “n-m”.

A
a2
a1
ai
an
Luong
Manv

Phu
thuoc

Ten
Ngay sinh
(1,N)
(1,M)
So gio
Lam
viec
Gioi tinh
NHAN VIEN
Dia chi
Ten DA
DU AN
Mada
Id_a
a1
b1
(1,1)
(1,N)
c1
C
ID_b
an

với một hiện thực của chính nó.
2.1.2.2 Quan hệ kết tập
a) Quan hệ kết tập
Với mỗi quan hệ kết tập, tạo quan hệ “một- nhiều” giữa hai kiểu thực thể tƣơng
ứng với hai lớp tham gia liên kết.
Lớp bộ phận B khi chuyển đổi sang mô hình liên kết thực thể sẽ tạo thành kiểu
thực thể yếu liên kết “ nhiều - một” với kiểu thực thể A.
(1,1)
(1,N)
quản
lý
Luong
Gioi tinh
Dia chi
NHAN VIEN
Manv
Ten
Ngay sinh
a1
an
(0,1)
(1,n)
ai
a2
A
lk
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ

phu
thuoc
PHU THUOC
Manv
NHAN VIEN
Gioi tinh
Dia chi
Ten
Gioi tinh
Ngay sinh
Quan he
Ten
Ngay sinh
Luong
Id_a
Id_b
(1,n)
(1,1)
c
b1
a1
c
bm
A
lk
B
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ

d
DU AN
Mapb
Ten DA
(1,1)
(1,N)
kiem
soat
Dia diem
Dia diem
PHONG BAN
Ten PB
Mada
kieupt= dchi
kieupt= diem
Mang
kieupt
i-sa
Diem thi
Dia chi
i-sa
Báo cáo tốt nghiệp Chuyển đổi mô hình lớp trong UML sang quan hệ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Thuỷ - Lớp CT701 - Khoá 7 - Ngành Công nghệ thông tin
25
2.2 Chuyển đổi từ mô hình EER thành quan hệ
Thuật toán để chuyển đổi từ mô hình quan hệ thực thể sang mô hình quan hệ bao
gồm tất cả các thuật toán ánh xạ từ mô hình quan hệ thực thể ER và có thêm bƣớc ánh xạ

Trích đoạn Mô hình quan hệ

---