Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống 16
Phần 1: THỰC HÀNH MÔ HÌNH HÓA DỮ LIỆU ĐỂ THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU
(PRACTICAL DATA MODELLING FOR DATABASE DESIGN)
Chương 2 .
CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ MÔ HÌNH HÓA DỮ LIỆU
(DATABASES AND DATA MODELLING)
Tóm tắt: Chương này trình bày lý do của việc thiết kế CSDL cho Hệ thống thông tin quản lý của một tổ
chức, so sánh sự tiếp cận dựa trên tập tin truyền thống để giải quyết các vấn đề của hệ thống thông tin
với sự tiếp cận dựa trên Cơ sở dữ liệu hiện đại, và đề ra các bước công việc của việc phân tích, mô hình
hóa và thiết kế có tính hệ thống để thực hiện các giải pháp csdl cho các vấn đề của doanh nghiệp
Đến cuối chương này, bạn có thể:
-
so sánh giữa sự tiếp cận dựa trên tập tin truyền thống với sự tiếp cận hiện đại dựa trên csdl để
giải quyết các vấn đề tích hợp.
-
nhận diện được những tồn tại cơ bản của tiếp cận dựa trên tập tin truyền thống.
-
nắm được những khái niệm căn bản của csdl quan hệ
-
thấy được những lợi ích trong việc dùng csdl quan hệ
-
nắm được các bước công việc của việc phân tích, mô hình hóa, thiết kế và thực hiện các giải pháp
csdl quan hệ cho các vấn đề doanh nghiệp
I HỆ THÔNG TIN THEO LỐI CŨ (INFORMATION SYSTEM)

Trong nhiều năm, công nghệ tính toán và thông tin phát triển từ những hệ thống lớn, đắt tiền, độc quyền
đến các hệ thống mở mạnh và vừa phải không đắt tiền. Sự phát triển này mang lại lợi ích to lớn cho


17
Người sử dụng có nhu cầu thực hiện một ứng dụng phải gởi một bảng yêu cầu cho phòng xử lý dữ liệu.
Thường, những yêu cầu này sẽ nằm ở khay phòng xử lý dữ liệu hàng tháng, nếu không phải là năm.
Cuối cùng, nếu yêu cầu này được thực hiện, một lập trình viên ứng dụng phải thiết kế, lập trình để rút
trích, cập nhật dữ liệu liên quan. Thông thường hệ thống bò quá hạn khi giao cho người sử dụng
Những hệ thống thông tin này, thường được xem như một gia sản, rất nặng nề trong sử dụng và không
đáp ứng yêu cầu người sử dụng.
1
Hệ tập tin theo lối cũ
Trong quá trình tạo ra các hệ thống thông tin, người lập trình phải chọn loại tập tin thích hợp (tuần tự,
tương đối, tuần tự theo chỉ mục ), sự lựa chọn loại tập tin phụ thuộc vào các yếu tố sau:
-
Ngôn ngữ lập trình được sử dụng.
-
Yêu cầu của ứng dụng.
-
phần cứng máy tính/ hệ điều hành sử dụng.
Bất kể tiếp cận nào xảy ra, vấn đế cơ bản vẫn tồn tại trong tất cả loại tập tin và tất cả ngôn ngữ thế hệ
thứ ba. Tồn tại sự gắn bó giữa:
-
cấu trúc luận lý, vật lý của tập tin với
-
chương trình ứng dụng xử lý tập tin này
Sự phụ thuộc của chương trình ứng dụng vào cấu trúc tập tin mà nó xử lý, tạo ra hệ thống thông tin rối
rắm, và tốn thời gian tạo dựng do vậy tốn kém trong bảo trì. Nếu cấu trúc mẫu tin của tập tin bò thay đổi
(ví dụ, một cột hay một qui tắc được thêm hay được thay đổi) tất cả chương trình xử lý tập tin này phải
được sử đổi.
-
Mỗi chương trình phải được chỉnh sửa (trừ khi phần thay đổi được tạo trong phần thư viện

Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống 18
Rõ ràng, có nhiều dữ liệu về nhân viên là chung cho cả ba hệ. Thường những hệ này được thực hiện và
bảo trì riêng biệt, kể cả nguồn tài nguyên riêng và chúng tạo sự trùng dữ liệu nhân viên mà chúng dùng
II TIẾP CẬN CƠ SỞ DỮ LIỆU

Khởi đầu, sự giới thiệu csdl và hệ quản trò csdl nhằm vào một số vấn đề gắn liền với hệ dựa trên các tập
tin theo lối cũ. Điều này tạo ra việc xử lý, phát triển trên hai mươi lăm năm qua với một hệ quan hệ
thương mại xuất hiện cuối những năm thập niên 70 và các năm đầu của thập niên 80
Trước khi xem xét CSDL và hệ quản trò csdl quan hệ giải quyết một vài vấn đề này như thế nào chúng
ta cần làm rõ vài khái niệm.
1
Cơ sở dữ liệu là gì?
Một csdl có thể đònh nghóa tạm như sau: một chỗ chứa có tổ chức tập hợp các tập tin, các mẫu tin và các
cột dữ liệu có liên quan.
Ngày nay csdl tồn tại trong mỗi ứng dụng thông dụng, ví dụ:
-
Hệ kho và kiểm kê.
-
Hệ đặt chỗ máy bay.
-
Hệ nguồn nhân lực.
-
hệ dòch vụ công cộng như cấp nước, điện, khí đốt.
-
Điều khiển quá trình chế tạo và sản xuất.
Danh sách thì vô tận.
2

Hiện tại, loại HQTCSDL chính được sử dụng trong công nghệ là loại HQTCSDL quan hệ (RDBMS).
Loại này đã chiếm lónh trong công nghệ trên 10-15 năm cuối cùng khi đánh bật loại HQTCSDL phân
cấp và gần đây là HQTCSDL mạng.
III CSDL, HQTCSDL VÀ NGƯỜI DÙNG (USER)

Người dùng khai thác csdl (thông qua HQTCSDL) có thể phân lớp thành ba loại:
-
Người quản trò CSDL (administrator)
-
Người phát triển ứng dụng và lập trình (programer)
-
Người dùng cuối (end user)
¾
Người quản trò CSDL
Hàng ngày, người QTCSDL chòu trách nhiệm quản lý và bảo trì csdl như:
-
sự chính xác và toàn vẹn của dữ liệu và ứng dụng trong csdlsự an ninh của csdl.
-
lưu phòng hờ và phục hồi csdl.
-
giữ liên lạc với người phát triển ứng dụng, người lập trình và người dùng cuối.
-
hoạt động trôi chảy và hiệu quả của csdl và HQTCSDL
¾
Người phát triển và lập trình ứng dụng là những người chuyên nghiệp về máy tính có trách nhiệm
thiết kế, tạo ra và bảo trì hệ thông tin cho người dùng cuối.
¾
Người dùng cuối không phải là những người chuyên nghiệp vể máy tính nhưng họ là các chuyên gia
trong các lãnh vực khác có trách nhiệm cụ thể trong tổ chức. Họ khai thác csdl quan hệ thông qua hệ
được phát triển bởi người phát triển ứng dụng hay các công cụ truy vấn, báo cáo để rút trích thông

ứng dụng
Hệ quản trò cơ sở dữ liệu
CSDL Logic
NSD
Hình 1.3 - Tiếp cận theo csdl tạo ra một lớp phần mềm giữa dữ liệu vật lý và chương trình ứng dụng
chương trình
ứng dụng
NSD
Tiếp cận theo lối cũ Tiếp cận theo csdl

Kiến trúc bên trong HQTCSDL quan hệ tách biệt rõ ràng giữa:
-
cấu trúc luận lý của tất cả tập tin và chương trình ứng dụng khai thác tập tin này và
-
cấu trúc vật lý của csdl và phần lưu trữ các tập tin.
Tiếp cận này tạo cho NQTCSDL có thể thay đổi cấu trúc vật lý hay nơi lưu trữ của tập tin mà không ảnh
hưởng đến chương trình ứng dụng. Cấu trúc vật lý của dữ liệu có thể thay đổi vì nhiều lý do:
-
Một ứng dụng mới cần thêm cột để lưu trữ.
-
Phần cứng lưu trữ tập tin dữ liệu có thể được nâng cấp.
-
Người QTCSDL muốn điều chỉnh CSDL vì lý do hiệu suất.
Tiếp cận csdl dẫn đến một số lợi ích quan trọng để phát triển và sử dụng ứng dụng.Nó tạo khả năng thay
đổi cấu trúc luận lý, chẳng hạn như: thêm vài mục tin mà không ảnh hưởng đến chương trình ứng dụng
không sử dụng mục tin này….Điều này có kết quả là tiết kiệm đáng kể chi phí bảo trì.
ii
Vấn đề 2: dư thừa dữ liệu (data redundancy)
Khi HQTCSDLQH được giới thiệu, nhiều tổ chức mong tích hợp các tập tin đã phân tán khắp trong tổ
chức. Trong xử lý, các cố gắng nhằm hợp nhất các thành phần dữ liệu dư thừa. Dữ liệu có thể chia sẻ

10 Máy bơm 458 ABC Hardware Bayswater
20 Máy lọc 325 Clough Mt Lawley
30 Máy nén khí 405 Air supplies Cloverdale
40 Máy nghiền 458 ABC Hardware Bayswater
50 Búa 277 HWStores Cloverdale
60 Cây vặn 4 góc 458 ABC Hardware Bayswater
70 Cái cưa 325 Clough Mt Lawley
Bảng 1.1 – Ví dụ về hàng và nhà cung cấp
Ta có thể lưu trữ dữ liệu của bảng 1.1 và bất kỳ csdl quan hệ nào mà không gặp sự phản đối nào của hệ
QTCSDL. Sự dư thừa dữ liệu của bảng trên gây ra các vấn đề sau:
-
Sự kiện ABC Hardware được lưu trữ 3 lần
-
Ta không thể lưu trữ nhà cung cấp mới khi họ chưa cung cấp mặt hàng.
-
Khi cần xóa một mặt hàng sẽ kéo theo khả năng xóa luôn nhà cung cấp.
-
Khi có nhu cầu sửa đổi tên một nhà cung cấp sẽ phải sửa tất cả các dòng có tên nhà cung cấp
này.
3
Việc sử dụng và vai trò của mô hình dữ liệu
Khi giải quyết vấn đề rõ ràng cần thiết phải tiếp cận có phương pháp để:
-
nhận diện phần tử dữ liệu (sự vật, sự việc) của vấn đề.
-
Thiết lập mối kết hợp giữa các phần tử dữ liệu.
Việc phân tích và cấu trúc hóa dữ liệu này được xem như mô hình hóa dữ liệu.
Trước đây, một ứng dụng máy tính được thiết kế và cài đặt sau khi nghiên cứu kỹ các xử lý và yêu cầu
chức năng của hệ thống. Nhưng kinh nghiệm cho thấy các xử lý và chức năng của một tổ chức thường
có khuynh hướng hay thay đổi còn cấu trúc dữ liệu lại ít thay đổi. Vì lý do này mà nhiều hệ thống thông

HQTCSDL
Thiết kế csdl vật lý -
trong một HQTCSDL
cụ thể
Thiết kế -
CSDL quan hệ
Hình 1.4 - Các bước trong thiết kế mô hình dữ liệu và csdl quan hệ

1
Các bước phân tích thiết kế CSDL

Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống 22
- Các bước được làm đi làm lại nhiều lần
-
Những điều thiếu sót ở bước trước sẽ trở thành các tổ hợp thiếu sót ở bước sau.
-
Thời gian ở các bước không có tính cố đònh: có các vấn đề rất khó ở bước phân tích, nhưng lại
dễ ở bước thực hiện. Có những vấn đề lại ngược lại.
-
Các giai đoạn xây dựng một hệ cơ sở dữ liệu bao gồm:
1.
Giai đoạn phân tích (analysis phase, requirements phase)
-
Hoàn thành mô hình dữ liệu
-
Hoàn thành chi tiết sưu liệu trong tự điển dữ liệu
2.

-
Trong chương này chúng ta đã thấy nguyên nhân ra đời của lý thuyết phân tích thiết kế hệ
thống thông tin của một tổ chức. Sự nguy hiểm khi dử dụng hệ tập tin theo lối cũ để giải bài
toán hệ thống thông tin và các lợi điểm của sự tiếp cận theo kiểu csdl.
-
Mối nguy hiểm khi xây dựng ứng dụng không theo lý thuyết về csdl.
-
Phân biệt giữa csdl và hqtcsdl
-
Các giai đoạn tiến hành để xây dựng giải pháp csdl quan hệ để giải quyết các vấn đề của doanh
nghiệp
VIII BÀI TẬP

Which of the following are components of information systems architecture?
A)
 Data
B)
 Networks
C)
 Processes
oOo