MÔ HÌNH THỰC THỂ QUAN HỆ: LỊCH SỬ, CÁC YẾU TỐ, VÍ DỤ - CÔNG NGHỆ - 2026

Một thực thể mối quan hệ mô hình (mô hình ER) là thiết kế của cơ cấu hợp lý của một cơ sở dữ liệu, sau đó có thể được thực hiện như một cơ sở dữ liệu thực sự. Các thành phần chính của mô hình ER là một tập hợp các thực thể và các mối quan hệ.

Mô hình mối quan hệ thực thể mô tả những điều quan tâm có liên quan lẫn nhau trong một lĩnh vực kiến ​​thức cụ thể. Trong kỹ thuật phần mềm, mô hình ER thường được sử dụng để kết hợp những thứ mà một công ty cần nhớ để thực hiện các quy trình kinh doanh.

Nguồn: pixabay.com

Thông thường, việc phân tích một cách có hệ thống để xác định và trình bày những gì có ý nghĩa đối với các quy trình trong một số lĩnh vực kinh doanh thường là kết quả của một phân tích có hệ thống. Nó chỉ trình bày một cách đồ họa thiết kế dữ liệu kinh doanh mà không xác định các quy trình.

Do đó, nó là một công cụ đồ họa dễ sử dụng để mô hình hóa dữ liệu, được sử dụng rộng rãi trong thiết kế cơ sở dữ liệu, giúp xác định các thực thể tồn tại trong một hệ thống và mối quan hệ giữa các thực thể đó.

Nói chung, nó được vẽ bằng các hộp (thực thể), được nối với nhau bằng các đường (quan hệ), thể hiện sự phụ thuộc và liên kết giữa các thực thể đó.

Sơ đồ và cơ sở dữ liệu

Một mô hình thực thể quan hệ thường được triển khai dưới dạng cơ sở dữ liệu. Trong triển khai cơ sở dữ liệu quan hệ đơn giản, mỗi hàng trong bảng tạo thành một thể hiện của thực thể và mỗi cột tạo thành một thuộc tính.

Các thực thể được đặc trưng không chỉ bởi các mối quan hệ mà còn bởi các thuộc tính bổ sung được gọi là thuộc tính, chứa các định danh được gọi là "khóa chính".

Các sơ đồ được giới thiệu để biểu diễn các thực thể và mối quan hệ, cũng như các thuộc tính, có thể được gọi là sơ đồ mối quan hệ thực thể (sơ đồ ER), chứ không phải là mô hình mối quan hệ thực thể.

Do đó, cấu trúc của cơ sở dữ liệu được mô tả với sự trợ giúp của sơ đồ mối quan hệ thực thể.

Do đó, mô hình ER trở thành một mô hình dữ liệu trừu tượng, xác định một cấu trúc thông tin có thể được thực hiện trong cơ sở dữ liệu, thường là quan hệ.

Lịch sử

Mô hình hóa dữ liệu bắt đầu thịnh hành vào những năm 1970 do nhu cầu mô hình hóa cơ sở dữ liệu hoặc thậm chí các quy trình kinh doanh trong thế giới thực một cách chính xác.

Peter Chen đã phổ biến mô hình mối quan hệ thực thể trong bài báo nổi tiếng năm 1976 của ông "Mô hình mối quan hệ thực thể - hướng tới một cái nhìn thống nhất về dữ liệu."

Nó được đề xuất để tạo ra một quy ước chuẩn có thể được sử dụng cho cơ sở dữ liệu quan hệ. Mục tiêu của ông là sử dụng mô hình ER như một phương pháp tiếp cận mô hình khái niệm.

Peter Chen đã phát biểu trong bài báo của mình: “Mô hình mối quan hệ thực thể có cái nhìn tự nhiên hơn về thế giới thực, bao gồm các thực thể và mối quan hệ. Nó kết hợp một số thông tin ngữ nghĩa quan trọng về thế giới thực. '

Ngoài thiết kế cơ sở dữ liệu, mô hình ER của Chen còn phục vụ tốt trong các hệ thống và ứng dụng mô hình thông tin. Ngôn ngữ mô hình hóa hợp nhất (UML) có nguồn gốc từ mô hình mối quan hệ-thực thể theo nhiều cách.

Những người tiên phong khác

Năm trước, AP Brown đã xuất bản một bài báo có tên “Mô hình hóa một hệ thống trong thế giới thực và thiết kế một giản đồ để trình bày nó” trong một ấn phẩm của Liên đoàn quốc tế về xử lý thông tin.

Trong khi bài báo của Brown có liên quan, bài báo của Chen thậm chí còn phù hợp hơn, đặc biệt là vì nó tập trung vào các thuật ngữ "thực thể" và "mối quan hệ". Đây thường được coi là bước khởi đầu của thực hành mô hình dữ liệu như nó được biết đến ngày nay.

Biểu đồ Bachman, một dạng mô hình hóa dữ liệu, cũng đáng được đề cập.

Bài báo năm 1969 của Charles Bachman cho ấn phẩm Cơ sở dữ liệu đã giới thiệu khái niệm về "thực thể" cơ sở dữ liệu và là một trong những sơ đồ đầu tiên của cấu trúc dữ liệu, sau này được gọi là sơ đồ Bachman. Điều này rất ảnh hưởng đến Peter Chen.

Sự liên kết triết học

Chen phù hợp với truyền thống triết học và lý thuyết từ thời các nhà triết học Hy Lạp cổ đại Socrates, Plato và Aristotle (428 TCN) đến nhận thức luận hiện đại, ký hiệu học và lôgic học của Peirce, Frege và Russell.

Bản thân Plato liên kết kiến ​​thức với sự e ngại về các hình thức bất biến. Theo Socrates, hình thức là các nguyên mẫu hoặc các đại diện trừu tượng của nhiều loại sự vật và thuộc tính, và các mối quan hệ của chúng với nhau.

Các phần tử và ký hiệu

Sơ đồ mối quan hệ thực thể cho thấy các mối quan hệ của tập hợp các thực thể được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Đó là, biểu đồ ER giúp giải thích cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu.

Ví dụ: một bài hát cụ thể là một thực thể, trong khi tập hợp tất cả các bài hát trong cơ sở dữ liệu là một tập hợp các thực thể.

-Sơ đồ mối quan hệ tính toán

Thoạt nhìn, biểu đồ ER trông rất giống với biểu đồ luồng. Tuy nhiên, sơ đồ ER bao gồm nhiều ký hiệu chuyên biệt, và ý nghĩa của chúng làm cho mô hình này trở nên độc đáo.

Trong sơ đồ sau có hai thực thể, Sinh viên và Trường học, và mối quan hệ của chúng. Mối quan hệ giữa Học sinh và Trường học là nhiều đối một, vì một trường học có thể có nhiều học sinh, nhưng một học sinh không thể học nhiều trường cùng một lúc.

Thực thể Sinh viên có các thuộc tính như nhận dạng (Est_Id), tên (Est_Nombre) và địa chỉ (Est_Address). Thực thể Trường có các thuộc tính như nhận dạng (Col_Id) và tên (Col_Nombre).

Ký hiệu học

- Hình chữ nhật: biểu diễn tập các thực thể.

- Hình elip: biểu diễn các thuộc tính.

- Kim cương: đại diện cho tập hợp các mối quan hệ.

- Dòng: liên kết các thuộc tính với tập thực thể, và tập thực thể với tập quan hệ.

- Double ellipse: thuộc tính đa giá trị.

- Hình elip không liên tục: các thuộc tính dẫn xuất.

- Hình chữ nhật kép: tập hợp các thực thể yếu.

-Các dụng cụ

Thực thể

Thực thể là một cái gì đó trong thế giới thực, có thể dễ dàng nhận ra. Đó là bất cứ thứ gì trong công ty sẽ được thể hiện trong cơ sở dữ liệu. Nó có thể là một cái gì đó vật lý hoặc chỉ là một sự kiện hoặc sự kiện xảy ra trong thế giới thực.

Nó có thể là một địa điểm, người, đối tượng, sự kiện hoặc khái niệm, nơi lưu trữ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. Đặc điểm của các thực thể là chúng phải có một thuộc tính là khóa duy nhất. Mỗi thực thể bao gồm một số thuộc tính đại diện cho thực thể đó.

Thực thể có thể được coi là danh từ. Ví dụ: một máy tính, một nhân viên, một bài hát, một định lý toán học, v.v.

Thực thể yếu

Một thực thể yếu là một thực thể không thể được xác định duy nhất bởi các thuộc tính của chính nó và dựa trên mối quan hệ với một thực thể khác.

Ví dụ, một tài khoản ngân hàng không thể được xác định duy nhất nếu không biết ngân hàng mà nó thuộc về. Do đó, tài khoản ngân hàng là một thực thể yếu.

Thuộc tính

Thuộc tính mô tả thuộc tính của một thực thể. Nó được biểu diễn bằng hình bầu dục trên sơ đồ ER. Có bốn loại thuộc tính:

Thuộc tính khóa

Nó là thuộc tính có thể xác định duy nhất một thực thể từ một tập hợp các thực thể. Ví dụ: số ID sinh viên có thể nhận dạng duy nhất một sinh viên từ một nhóm sinh viên.

Thuộc tính khóa được biểu diễn bằng một hình elip giống như các thuộc tính khác. Tuy nhiên, văn bản thuộc tính khóa được gạch dưới.

Thuộc tính đa giá trị

Nó là một thuộc tính có thể chứa nhiều giá trị. Nó được biểu diễn bằng hình elip kép trên sơ đồ ER.

Ví dụ: một người có thể có nhiều số điện thoại, do đó, thuộc tính số điện thoại có nhiều giá trị.

Thuộc tính có nguồn gốc

Nó là một giá trị có giá trị động và được lấy từ một thuộc tính khác. Nó được biểu diễn bằng một hình elip không liên tục trên sơ đồ ER.

Ví dụ: tuổi của một người là một thuộc tính có nguồn gốc, vì nó thay đổi theo thời gian và có thể được lấy từ một thuộc tính khác: ngày sinh.

Mối quan hệ

Mối quan hệ cho thấy các thực thể có liên quan với nhau như thế nào. Chúng có thể được coi là những động từ nối hai hoặc nhiều danh từ. Nó được biểu diễn bằng hình dạng kim cương trong biểu đồ ER.

Ví dụ: mối quan hệ giữa một bộ phận và nhân viên, giữa máy tính và công ty, mối quan hệ giữa một định lý và nhà toán học, giữa một nghệ sĩ và một bài hát, v.v.

Cardinality

Cardinality chỉ định số lượng thể hiện của một thực thể có liên quan đến một thể hiện của thực thể khác. Tính bình thường cũng được liên kết chặt chẽ với bản sắc.

Trong khi cardinality xác định các lần xuất hiện của một mối quan hệ, thứ tự mô tả mối quan hệ là bắt buộc hoặc tùy chọn. Ký hiệu được sử dụng cho việc này là:

Nói cách khác, cardinality chỉ định số lượng mối quan hệ tối đa và thứ tự chỉ định số lượng mối quan hệ tối thiểu tuyệt đối. Theo nghĩa này, có bốn loại mối quan hệ:

Mối quan hệ 1-1

Đó là khi một thể hiện của một thực thể được liên kết với một thể hiện của một thực thể khác.

Ví dụ, một người chỉ có một hộ chiếu và chỉ một hộ chiếu được cấp cho một người.

Mối quan hệ một đến nhiều

Đó là khi một thể hiện của một thực thể được liên kết với nhiều hơn một thể hiện của một thực thể khác.

Ví dụ, một khách hàng có thể đặt nhiều đơn hàng, nhưng nhiều khách hàng không thể đặt một đơn hàng.

Mối quan hệ nhiều người

Đó là khi nhiều cá thể của một thực thể được liên kết với một cá thể của một thực thể khác.

Ví dụ, nhiều sinh viên chỉ có thể học một trường đại học, nhưng một sinh viên không thể học nhiều trường đại học cùng một lúc.

Nhiều mối quan hệ

Đó là khi nhiều cá thể của một thực thể được liên kết với nhiều hơn một thể hiện của một thực thể khác.

Ví dụ, một học sinh có thể được giao cho nhiều dự án và một dự án có thể được giao cho nhiều học sinh.

Làm thế nào để tạo một mô hình thực thể mối quan hệ?

Khi ghi lại một hệ thống hoặc quy trình, việc quan sát hệ thống theo nhiều cách sẽ làm tăng sự hiểu biết về hệ thống đó.

Biểu đồ mối quan hệ thực thể thường được sử dụng để hiển thị nội dung của cơ sở dữ liệu. Chúng giúp hình dung cách dữ liệu được kết nối một cách tổng quát và chúng đặc biệt hữu ích để xây dựng cơ sở dữ liệu quan hệ.

Dưới đây là các bước cần thiết để xây dựng mô hình thực thể mối quan hệ:

Xác định các thực thể

Bước đầu tiên trong việc lập sơ đồ mối quan hệ thực thể là xác định tất cả các thực thể sẽ được sử dụng. Một thực thể không hơn gì một hình chữ nhật với mô tả về thứ gì đó mà hệ thống lưu trữ thông tin.

Một hình chữ nhật nên được vẽ cho mỗi thực thể mà bạn có thể nghĩ đến. Ví dụ, có ba thực thể sau:

Xác định các mối quan hệ

Hai thực thể được xem xét, nếu chúng có liên quan với nhau, một đường liên tục được vẽ nối hai thực thể.

Để mô tả mối quan hệ của các thực thể, một hình thoi được vẽ giữa hai thực thể, trên dòng vừa được thêm vào.

Một mô tả ngắn gọn về mối liên hệ giữa chúng nên được viết trên viên kim cương. Theo dõi ví dụ, chúng tôi có như sau:

Xác định các bản chất

Đối với mục đích của ví dụ được đề cập, người ta biết rằng một học sinh có thể được chỉ định trong nhiều khóa học và một giáo viên chỉ có thể dạy một khóa học. Do đó, sơ đồ trông giống như:

Xác định các thuộc tính

Các tệp, biểu mẫu, báo cáo và dữ liệu mà tổ chức hiện đang lưu giữ cần được nghiên cứu để xác định các thuộc tính. Các cuộc phỏng vấn với nhiều bên liên quan cũng có thể được thực hiện để xác định các thực thể. Ban đầu, điều quan trọng là phải xác định các thuộc tính mà không gán chúng cho một thực thể cụ thể.

Khi bạn có danh sách các thuộc tính, chúng phải được gán cho các thực thể đã xác định. Đảm bảo rằng một thuộc tính khớp chính xác với một thực thể. Nếu một thuộc tính được cho là thuộc về nhiều thực thể, thì một công cụ sửa đổi phải được sử dụng để làm cho nó trở thành duy nhất.

Sau khi việc gán được thực hiện, các khóa chính được xác định. Nếu không có khóa duy nhất thì phải tạo một khóa.

Với mục đích tạo thuận lợi cho ví dụ, chỉ một thuộc tính được hiển thị cho mỗi thực thể, ngoài khóa. Tuy nhiên, nhiều thuộc tính hơn có thể được xác định. Khóa chính có thể được phân biệt với các thuộc tính khác vì chúng được gạch chân.

Hoàn thành sơ đồ

Tiếp tục kết nối các thực thể bằng các đường và thêm các viên kim cương để mô tả từng mối quan hệ, cho đến khi tất cả các mối quan hệ đã được mô tả.

Một số thực thể có thể không liên quan đến bất kỳ thực thể nào khác. Mặt khác, các thực thể khác có thể có nhiều mối quan hệ. Biểu đồ ER hiện đại hơn như sau:

Mẹo để có sơ đồ ER hiệu quả

- Đảm bảo rằng mỗi thực thể chỉ xuất hiện một lần trong sơ đồ.

- Trong sơ đồ, mỗi thực thể, mối quan hệ và thuộc tính phải được đặt một tên.

- Các mối quan hệ giữa các thực thể phải được xem xét cẩn thận. Chúng có thực sự cần thiết? Có một số mối quan hệ cần được xác định? Phải loại bỏ mọi mối quan hệ thừa. Các mối quan hệ không được kết nối với nhau.

- Nên sử dụng màu sắc để làm nổi bật các phần quan trọng của sơ đồ.

Ví dụ

Sơ đồ cơ sở dữ liệu

Có hai lý do để tạo sơ đồ thực thể mối quan hệ cho cơ sở dữ liệu: Bạn đang thiết kế một mô hình mới hoặc bạn cần ghi lại cấu trúc hiện có của mình.

Nếu bạn có một cơ sở dữ liệu hiện có cần được ghi lại, hãy tạo một sơ đồ mối quan hệ thực thể bằng cách sử dụng dữ liệu trực tiếp từ cơ sở dữ liệu:

Mô hình bán hàng qua Internet

Dưới đây là một ví dụ về mô hình mối quan hệ thực thể để bán hàng qua Internet, sử dụng sơ đồ mối quan hệ thực thể:

Người giới thiệu

1. Wikipedia, bách khoa toàn thư miễn phí (2019). Thực thể - mô hình mối quan hệ. Lấy từ: en.wikipedia.org.
2. Smartdraw (2019). Sơ đồ mối quan hệ thực thể. Lấy từ: smartdraw.com.
3. Chaitanya Singh (2019). Sơ đồ mối quan hệ thực thể - Sơ đồ ER trong DBMS. Sách dành cho người mới bắt đầu. Lấy từ: beginbook.com.
4. Guru99 (2019). Hướng dẫn Sơ đồ ER trong DBMS (có Ví dụ). Lấy từ: guru99.com.
5. Mô hình trực quan (2019). Sơ đồ mối quan hệ thực thể (ERD) là gì? Lấy từ: visual-paradigm.com.
6. Đa dạng dữ liệu (2019). Lịch sử ngắn gọn của Sơ đồ ER và Mô hình Thông tin. Lấy từ: dataversity.net.
7. Adrienne Watt (2019). Chương 8 Mô hình Dữ liệu Mối quan hệ Thực thể. Mở văn bản BC. Lấy từ: opentextbc.ca.