Sơ đồ mối quan hệ thực thể (ERD)

Hình 1.1. Sơ đồ mối quan hệ thực thể (ERD)

1.ERD – Entity Relationship Model là gì?

Entity: Thực thể. Ví dụ: Nhân viên, đơn hàng,…
Relationship: Mối quan hệ.

⇒ ERD: sơ đồ mối quan hệ thực thể. Nó thể hiện các thực thể trong database, thuộc tính và mối quan hệ giữa chúng

⇒ Sơ đồ ER có thể minh họa cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu. Điều này rất hữu ích cho các kỹ sư muốn ghi lại một cơ sở dữ liệu hiện có hoặc phác thảo thiết kế của một cơ sở dữ liệu mới.

2. Tại sao phải tạo ERD?

ERD có thể được sử dụng để thiết kế và mô hình hóa cơ sở dữ liệu mới và đảm bảo có thể xác định bất kỳ lỗi logic hoặc lỗi thiết kế nào trước khi chúng được triển khai trong sản xuất

Vai trò của ERD

Ghi lại cấu trúc cơ sở dữ liệu hiện có
Gỡ lỗi, khắc phục sự cố và phân tích
Thiết kế cơ sở dữ liệu mới
Thu thập các yêu cầu thiết kế
Tái cấu trúc quy trình kinh doanh (BPR)

⇒ ERD giúp chúng ta hình dung cách dữ liệu được kết nối một cách tổng quát và đặc biệt hữu ích cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu quan hệ.

3. Các loại ERD

Sơ đồ ER sẽ khác nhau về cách chúng thể hiện lực lượng, cách trình bày các thực thể và thuộc tính, cho dù chúng hiển thị các mối quan hệ hoặc thuộc tính dưới dạng các biểu tượng riêng biệt hay không.

3.1 ERD truyền thống

ERD truyền thống giống như một sơ đồ với các ký hiệu kết nối các thực thể, mối quan hệ và thuộc tính.

Hình 1.2. ERD truyền thống

3.2 IDEF1X Ký hiệu ERD – Lược đồ quan hệ

IDEF1X là viết tắt của định nghĩa tích hợp cho mô hình hóa dữ liệu.

Loại sơ đồ ER này sẽ hiển thị các thực thể được kết nối với nhau mà không có ký hiệu mối quan hệ.

Các thuộc tính của mỗi thực thể sẽ được liệt kê như một phần của bảng trong một dạng thực thể thay vì các ký hiệu riêng biệt.

Một số người cũng gọi loại sơ đồ ER này là sơ đồ lược đồ quan hệ.

Hình 1.3. Lược đồ quan hệ

4. Các ký hiệu ERD phổ biến

Sơ đồ ER có ba thành phần chính: thực thể, quan hệ và thuộc tính được kết nối bằng các đường kẻ.

Các thực thể được thể hiện bằng một hình chữ nhật. Một thực thể là một đối tượng hoặc khái niệm mà bạn muốn lưu trữ thông tin. Thực thể yếu là thực thể được xác định bởi quan hệ khóa ngoại với một thực thể khác vì nó không thể xác định duy nhất chỉ bằng các thuộc tính của chính nó.

Các quan hệ được thể hiện bằng hình thoi, cho thấy cách hai thực thể chia sẻ thông tin trong cơ sở dữ liệu. Trong một số trường hợp, các thực thể có thể tự liên kết với chính nó.

Thuộc tính được thể hiện bằng hình elip. Thuộc tính khóa chính là đặc điểm duy nhất, phân biệt của thực thể.

Một thuộc tính đa trị có thể có nhiều hơn một giá trị. Ví dụ: một thực thể nhân viên có thể có nhiều kỹ năng.
Thuộc tính dẫn xuất dựa trên một thuộc tính khác. Ví dụ, tiền lương hàng tháng của nhân viên dựa trên mức lương hàng năm của nhân viên.

Các đường kết nối vẽ liền nét kết nối các thuộc tính và thể hiện mối quan hệ của các thực thể trong sơ đồ.

Lực lượng xác định thuộc tính số của mối quan hệ giữa các thực thể. Nó có thể là một-một, nhiều-một, hoặc nhiều-nhiều.

5. Các loại quan hệ trong ERD

one-to-one: quan hệ 1-1

Ví dụ: 1 tài khoản (account) chỉ xác định một khách hàng (customer) duy nhất.

one-to-many: quan hệ 1-nhiều

Ví dụ: 1 tài khoản (account) có nhiều giao dịch (transaction).

many-to-many: quan hệ nhiều-nhiều

Ví dụ: nhiều khách hàng (customer) có nhiều giao dịch (transaction).

Hình 1.4. Các loại quan hệ trong ERD

6. Các phong cách ký hiệu mối quan hệ

Có nhiều cách ký hiệu mối quan hệ, nó được chia ra làm 3 phong cách chính như sau:

Information Engineering Style: Phong cách kỹ thuật thông tin, ký hiệu IE hoặc ký hiệu chân quạ
Chen Style: Phong cách Chen
Bachman Style: Phong cách Bachman

Hình 1.5. Phong cách kỹ thuật thông tin

Hình 1.6. Phong cách Chen

Hình 1.7. Phong cách Bachman

7. Mô hình ERD

Có ba mô hình mà mọi người thường đề cập đến dựa trên mức độ chi tiết mà bạn muốn chúng thể hiện: ERD khái niệm, ERD logic và ERD vật lý.

ERD khái niệm: Mô hình này có tính trừu tượng nhất và ít chi tiết nhất, chứa các thực thể và mối quan hệ, nhưng không cung cấp chi tiết về các cột trong cơ sở dữ liệu hoặc số liệu cụ thể.

⇒ Nó mang tầm nhìn tổng quát, cấp cao về thiết kế cơ sở dữ liệu.

ERD logic: Mô hình này bổ sung thêm chi tiết cho mô hình khái niệm bằng cách xác định các thực thể bổ sung bao gồm các hoạt động và giao dịch.
ERD vật lý: Mô hình này đóng vai trò là thiết kế thực tế hoặc bản thiết kế của cơ sở dữ liệu với nhiều chi tiết kỹ thuật bao gồm xác định bản chất, hiển thị khóa chính và khóa ngoại của các thực thể thay vì chỉ cho biết tên trừu tượng của chúng. Đối với loại ERD này, các thuộc tính thường sẽ được liệt kê để đại diện cho các cột của bảng cơ sở dữ liệu thực.

8. Ghi lại sơ đồ từ dữ liệu hiện có

Có hai trường hợp tạo sơ đồ cơ sở dữ liệu: thiết kế một lược đồ mới hoặc ghi lại cấu trúc hiện có.

Nếu bạn đã có sẵn cơ sở dữ liệu mà cần lập tài liệu, bạn có thể tạo sơ đồ cơ sở dữ liệu từ cơ sở dữ liệu của mình. Bạn có thể xuất cấu trúc cơ sở dữ liệu của mình dưới dạng tệp CSV, sau đó yêu cầu chương trình tạo ERD tự động.

⇒ Đây sẽ là bức chân dung chính xác nhất cho cơ sở dữ liệu của bạn và không yêu cầu bản vẽ nào từ phía bạn.

Dưới đây là một ví dụ về cấu trúc cơ sở dữ liệu cơ bản được tạo ra từ dữ liệu.

Loại ERD này được coi là một mô hình dữ liệu vật lý, nó chứa tất cả các chi tiết kỹ thuật của cơ sở dữ liệu bằng ký hiệu IDEF1X.

Nếu muốn tạo một lược đồ mới, bạn có thể chỉnh sửa sơ đồ đã tạo.

9. Hướng dẫn vẽ sơ đồ quan hệ thực thể

Dưới đây là các bước thực hành để xây dựng một ER Diagram tốt:

Xác định các thực thể: xác định tất cả các thực thể bạn sẽ sử dụng. Mỗi thực thể tương ứng với một hình chữ nhật ghi các thông tin mà hệ thống của bạn cần lưu trữ. Cần đảm bảo khoảng cách giữa chúng khi vẽ.

Xác định các quan hệ: Hãy nhìn vào hai thực thể, chúng có liên quan với nhau không? Nếu có, hãy vẽ một đường liền nét kết nối chúng, đồng thời vẽ một hình thoi trên đường kết nối nằm giữa hai thực thể, trên đó ghi mô tả ngắn gọn về mối quan hệ giữa chúng.

Ví dụ: Một phòng ban (Department) thực hiện quản lý (manage) nhiều nhân viên (Employee). Và một nhân viên chỉ thuộc một phòng ban.

Thêm thuộc tính: Mọi thuộc tính chính nào của các thực thể được thêm vào bằng cách sử dụng các ký hiệu hình elip.

Hoàn thành sơ đồ: Tiếp tục kết nối các thực thể bằng những đường nối và vẽ các hình thoi để mô tả hết tất cả các mối quan hệ. Một thực thể có thể không có bất kỳ mối quan hệ nào hoặc có nhiều mối quan hệ.

10. Cách để có sơ đồ ER hiệu quả

Đảm bảo rằng mỗi thực thể chỉ xuất hiện một lần trong mỗi sơ đồ.
Đặt tên đầy đủ cho tất cả thực thể, mối quan hệ và thuộc tính trên sơ đồ.
Kiểm tra chặt chẽ mối quan hệ giữa các thực thể. Chúng có cần thiết không? Có bị thiếu mối quan hệ nào không? Cần loại bỏ tất cả các mối quan hệ dư thừa và không kết nối các mối quan hệ với nhau.
Sử dụng màu sắc để làm nổi bật các phần quan trọng trong sơ đồ.