ERD là gì? Cách vẽ mô hình thực thể ERD siêu đơn giản

1. Tổng quan về sơ đồ ERD

1.1. Sơ đồ ERD là gì?

Sơ đồ mối quan hệ thực thể (ERD) là một loại lưu đồ minh họa cách các “thực thể” như người, đối tượng hoặc khái niệm liên quan với nhau trong một hệ thống. Sơ đồ ERD thường được sử dụng để thiết kế hoặc gỡ lỗi cơ sở dữ liệu quan hệ trong các lĩnh vực kỹ thuật phần mềm, hệ thống thông tin kinh doanh, giáo dục và nghiên cứu. Còn được gọi là ERD hoặc mô hình ERD, chúng sử dụng một tập hợp các biểu tượng đã xác định như hình chữ nhật, hình thoi, hình bầu dục và các đường kết nối để mô tả tính liên kết của các thực thể, mối quan hệ và thuộc tính của chúng. Chúng phản ánh cấu trúc ngữ pháp, với các thực thể là danh từ và các quan hệ là động từ.

Sơ đồ ERD liên quan đến sơ đồ cấu trúc dữ liệu (DSD), nó tập trung vào mối quan hệ của các phần tử bên trong thực thể thay vì mối quan hệ giữa bản thân các thực thể. Sơ đồ ER cũng thường được sử dụng cùng với sơ đồ luồng dữ liệu (DFD), nó vạch ra luồng thông tin cho các quy trình hoặc hệ thống.

Xem thêm: CV IT đẹp chuyên nghiệp nhất

1.2. Lịch sử của mô hình ERD

Peter Chen (hay còn gọi là Peter Pin-Shan Chen), hiện là giảng viên tại Đại học Carnegie-Mellon ở Pittsburgh, được ghi nhận là người đã phát triển mô hình ER cho thiết kế cơ sở dữ liệu vào những năm 1970. Trong thời gian làm trợ lý giáo sư tại Trường Quản lý Sloan của MIT, ông đã xuất bản một bài báo năm 1976 với tiêu đề “Mô hình mối quan hệ thực thể: Hướng tới một quan điểm thống nhất về dữ liệu”.

Theo nghĩa rộng hơn, việc miêu tả sự liên kết với nhau của các sự vật có từ thời Hy Lạp cổ đại, với các tác phẩm của Aristotle, Socrates và Plato. Nó được xuất hiện gần đây hơn trong các tác phẩm của thế kỷ 19 và 20 của các nhà triết học-logic như Charles Sanders Peirce và Gottlob Frege.

Vào những năm 1960 và 1970, Charles Bachman (ở trên) và APG Brown đã làm việc với những người tiền nhiệm gần gũi với phương pháp của Chen. Bachman đã phát triển một loại Sơ đồ cấu trúc dữ liệu, được đặt theo tên ông là Sơ đồ Bachman. Brown đã xuất bản các công trình về mô hình hệ thống trong thế giới thực. James Martin đã thêm các sàng lọc ERD. Công việc của Chen, Bachman, Brown, Martin và những người khác cũng đóng góp vào sự phát triển của Ngôn ngữ mô hình thống nhất (UML), được sử dụng rộng rãi trong thiết kế phần mềm.

Gợi ý: Bảng chi tiết lương công nghệ thông tin đã có tại timviec365.vn

2. Công dụng của mô hình ERD

Thiết kế cơ sở dữ liệu: Biểu đồ ER được sử dụng để lập mô hình và thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ, về mặt logic và các quy tắc nghiệp vụ (trong mô hình dữ liệu logic) và về công nghệ cụ thể sẽ được thực hiện (trong mô hình dữ liệu vật lý). Trong kỹ thuật phần mềm, một sơ đồ ER thường là bước đầu tiên trong việc xác định các yêu cầu cho một dự án hệ thống thông tin. Sau này nó cũng được sử dụng để lập mô hình một cơ sở dữ liệu hoặc các cơ sở dữ liệu cụ thể. Cơ sở dữ liệu quan hệ có một bảng quan hệ tương đương và có thể được biểu diễn theo cách đó khi cần thiết.

Khắc phục sự cố cơ sở dữ liệu: Biểu đồ ER được sử dụng để phân tích cơ sở dữ liệu hiện có để tìm và giải quyết các vấn đề về logic hoặc triển khai. Vẽ sơ đồ sẽ cho thấy nó đang sai ở đâu.

Hệ thống thông tin kinh doanh: Các sơ đồ được sử dụng để thiết kế hoặc phân tích cơ sở dữ liệu quan hệ được sử dụng trong các quy trình kinh doanh. Bất kỳ quy trình kinh doanh nào sử dụng dữ liệu thực địa liên quan đến các thực thể, hành động và tác động lẫn nhau đều có thể được hưởng lợi từ cơ sở dữ liệu quan hệ. Nó có thể hợp lý hóa các quy trình, khám phá thông tin dễ dàng hơn và cải thiện kết quả.

Tái thiết kế quy trình nghiệp vụ (BPR): Biểu đồ ER giúp phân tích cơ sở dữ liệu được sử dụng trong quá trình tái thiết kế quy trình nghiệp vụ và mô hình hóa thiết lập cơ sở dữ liệu mới.

Giáo dục: Cơ sở dữ liệu là phương pháp ngày nay để lưu trữ thông tin quan hệ cho mục đích giáo dục và truy xuất sau này, vì vậy Sơ đồ ER có thể có giá trị trong việc lập kế hoạch các cấu trúc dữ liệu đó.

Nghiên cứu: Vì quá nhiều nghiên cứu tập trung vào dữ liệu có cấu trúc, nên sơ đồ ER có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết lập cơ sở dữ liệu hữu ích để phân tích dữ liệu.

Tìm hiểu thêm: IOT là gì?

3. Các thành phần và tính năng của sơ đồ ERD

Sơ đồ ERD bao gồm các thực thể, mối quan hệ và thuộc tính. Chúng cũng mô tả cardinality, xác định các mối quan hệ về mặt số lượng. Đây là bảng thuật ngữ:

E: Entity - Thực thể

Một thứ có thể xác định được chẳng hạn như một người, đối tượng, khái niệm hoặc sự kiện có thể được lưu trữ dữ liệu về nó. Hãy coi các thực thể là danh từ. Ví dụ: khách hàng, sinh viên, ô tô hoặc sản phẩm. Thường được hiển thị dưới dạng hình chữ nhật.

Loại Entity: Một nhóm những thứ có thể xác định được, chẳng hạn như sinh viên hoặc vận động viên, trong khi thực thể sẽ là học sinh hoặc vận động viên cụ thể. Các ví dụ khác: khách hàng, ô tô hoặc sản phẩm.

Tập thực tệ: Giống như một loại thực thể, nhưng được xác định tại một thời điểm cụ thể, chẳng hạn như sinh viên đăng ký vào một lớp học vào ngày đầu tiên. Ví dụ khác: Khách hàng mua tháng trước, xe hiện đăng ký tại Florida. Một thuật ngữ liên quan là một ví dụ, trong đó người hoặc ô tô cụ thể sẽ là một ví dụ của tập thực thể.

Các loại đối tượng: Các đối tượng được phân loại là mạnh, yếu hoặc liên kết. Một thực thể mạnh có thể được xác định chỉ bằng các thuộc tính của chính nó, trong khi một thực thể yếu thì không thể. Một thực thể liên kết liên kết các thực thể (hoặc các phần tử) trong một tập thực thể.

Khóa thực thể: Đề cập đến một thuộc tính xác định duy nhất một thực thể trong một tập thực thể. Khóa thực thể có thể là siêu, ứng cử viên hoặc khóa chính. Siêu khóa: Một tập hợp các thuộc tính (một hoặc nhiều) cùng xác định một thực thể trong một tập thực thể. Khóa ứng viên: Một siêu khóa tối thiểu, nghĩa là nó có số lượng thuộc tính ít nhất có thể để vẫn là một siêu khóa. Một tập thực thể có thể có nhiều hơn một khóa ứng viên. Khóa chính: Một khóa ứng viên do người thiết kế cơ sở dữ liệu chọn để xác định duy nhất tập thực thể. Khóa ngoại: Xác định mối quan hệ giữa các thực thể.

Relationship – mối quan hệ:

Cách các thực thể tác động lên nhau hoặc được liên kết với nhau. Hãy coi các mối quan hệ như động từ. Ví dụ, sinh viên được nêu tên có thể đăng ký một khóa học. Hai thực thể sẽ là sinh viên và khoa học, và mối quan hệ được mô tả là hành động ghi danh, kết nối hai thực thể theo cách đó. Các mối quan hệ thường được thể hiện dưới dạng kim cương hoặc nhãn trực tiếp trên các đường kết nối.

Mối quan hệ đệ quy: Cùng một thực thể tham gia nhiều hơn một lần vào mối quan hệ.

Attribute – thuộc tính

Thuộc tính hoặc đặc điểm của một thực thể, thường được hiển thị dưới dạng hình bầu dục hoặc hình tròn.

Thuộc tính mô tả: Thuộc tính hoặc đặc điểm của mối quan hệ (so với của một thực thể)

Danh mục thuộc tính: Các thuộc tính được phân loại là đơn giản, tổng hợp, có nguồn gốc cũng như đơn giá trị hoặc đa giá trị. Đơn giản: Có nghĩa là giá trị thuộc tính là nguyên tử và không thể chia nhỏ hơn, chẳng hạn như số điện thoại. Tổng hợp: Các thuộc tính phụ bắt nguồn từ một thuộc tính. Có nguồn gốc: Thuộc tính được tính toán hoặc được dẫn xuất từ ​​một thuộc tính khác, chẳng hạn như tuổi từ ngày sinh.

Đa giá trị: Biểu thị nhiều giá trị thuộc tính, chẳng hạn như nhiều số điện thoại của một người.

Giá trị đơn: Chỉ một giá trị thuộc tính. Các loại có thể được kết hợp, chẳng hạn như: thuộc tính đơn giá trị đơn giản hoặc thuộc tính đa giá trị tổng hợp.

Cardinality

Xác định các thuộc tính số của mối quan hệ giữa hai thực thể hoặc tập thực thể. Ba mối quan hệ cơ bản chính là một-một, một-nhiều và nhiều. Một ví dụ one-to-one sẽ là một sinh viên liên kết với một địa chỉ gửi thư. Một ví dụ một-nhiều (hoặc nhiều-to-one, tùy thuộc vào sự chỉ đạo mối quan hệ): Một sinh viên đăng ký cho nhiều khóa học, nhưng tất cả những khóa học có một dòng duy nhất để lại rằng một học sinh. Ví dụ về nhiều-nhiều: Sinh viên trong một nhóm được liên kết với nhiều giảng viên và các thành viên của giảng viên đến lượt mình được liên kết với nhiều sinh viên.

Chế độ xem Cardinality: Cardinality có thể được hiển thị dưới dạng xem qua hoặc cùng một phía, tùy thuộc vào vị trí các biểu tượng được hiển thị.

Ràng buộc về số lượng: Các số tối thiểu hoặc tối đa áp dụng cho một mối quan hệ.

Tìm hiểu thêm: ERP là gì?

4. Cách tạo ERD

ERD thường được mô tả trong một hoặc nhiều mô hình sau:

Một mô hình dữ liệu khái niệm, thiếu chi tiết cụ thể nhưng cung cấp cái nhìn tổng quan về phạm vi của dự án và cách  các tập dữ liệu liên quan với nhau.

Mô hình dữ liệu logic, chi tiết hơn mô hình dữ liệu khái niệm, minh họa các thuộc tính và mối quan hệ cụ thể  giữa các  điểm dữ liệu . Trong khi mô hình dữ liệu khái niệm không cần phải được thiết kế trước mô hình dữ liệu logic, thì mô hình dữ liệu vật lý dựa trên mô hình dữ liệu logic.

Mô hình dữ liệu vật lý, cung cấp bản thiết kế cho một biểu hiện vật lý - chẳng hạn như cơ sở dữ liệu quan hệ - của mô hình dữ liệu logic. Một hoặc nhiều mô hình dữ liệu vật lý có thể được phát triển dựa trên mô hình dữ liệu logic.

Có năm thành phần cơ bản của một sơ đồ mối quan hệ thực thể. Các thành phần tương tự sẽ được chỉ định bởi cùng một hình dạng. Ví dụ: tất cả các loại thực thể có thể được bao trong một hình chữ nhật, trong khi tất cả các thuộc tính được bao trong một hình thoi. Các thành phần bao gồm:

Thực thể là các đối tượng hoặc khái niệm có thể có dữ liệu được lưu trữ về chúng. Thực thể tham chiếu đến các bảng được sử dụng trong cơ sở dữ liệu.

Thuộc tính là thuộc tính hoặc đặc điểm của thực thể. Một thuộc tính ERD có thể được biểu thị là một khóa chính, xác định một thuộc tính duy nhất hoặc một khóa ngoại, có thể được gán cho nhiều thuộc tính.

Và trên đó là tất cả những kiến thức về mô hình “ERD là gì” cũng như cách để tạo ra mô hình mối quan hệ thực thể. Đây là một phần kiến thức  vô cùng quan trọng trong mô hình quản lý cơ sở dữ liệu, chính vì vậy hãy tìm hiểu và áp dụng chúng một cách khoa học nhé!