Entity Relationship Diagram là gì? Cách xây dựng mô hình ERD

Entity Relationship Diagram (ERD) là gì?

Entity Relationship Diagram - ERD là gì? Là một loại sơ đồ quan hệ thực thể, minh hoạ cách các thực thể như con người, đối tượng hoặc các khái niệm liên quan với nhau trong một hệ thống. ERD được dùng để thiết kế hoặc loại bỏ lỗi có trong cơ sở dữ liệu quan hệ thuộc các lĩnh vực công nghệ phần mềm, hệ thống kinh doanh, nghiên cứu và giáo dục.

ERD sử dụng tập hợp các ký hiệu như hình chữ nhật, hình bầu dục, hình thoi và các đường kết nối để mô tả mối liên kết giữa các thực thể, mối quan hệ và thuộc tính của chúng. Hơn nữa, vì có liên quan đến sơ đồ cấu trúc dữ liệu (DSD), ERD tập trung vào mối quan hệ của các phần tử trong thực thể thay vì mối quan hệ giữa chính các thực thể đó. ERD cũng thường được sử dụng cùng với sơ đồ luồng dữ liệu (DFD) giúp vạch ra luồng thông tin cho các quy trình hoặc hệ thống. Data Analyst là làm gì? Họ là những chuyên viên phân tích dữ liệu sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về ERD.

>>>Xem thêm: Đăng ký ngay khóa học BA uy tín, chất lượng hiện nay.

Vai trò của ERD trong thiết kế cơ sở dữ liệu

Sơ đồ ERD là gì? Nó được xem là bản thiết kế của cơ sở dữ liệu. Với khả năng cung cấp trực quan cho thiết kế cơ sở dữ liệu, do đó, nó có những vai trò như sau:

• Xác định yêu cầu của hệ thống thông tin trong các tổ chức, giúp người dùng thiết lập kế hoạch các tổ chức dữ liệu. Đồng thời, nó hỗ trợ nhà phân tích dữ liệu chuẩn bị trước khi bắt đầu xây dựng các bảng.
• ERD hoạt động như một tài liệu làm cho người dùng hiểu rõ cốt lõi của cơ sở dữ liệu.
• ERD phản ánh cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu cho người dùng nắm được.

Mặc dù sau khi cơ sở dữ liệu quan hệ được triển khai, nếu cần thiết lập lại quy trình gỡ lỗi hoặc nghiệp vụ thì sơ đồ ERD vẫn có vai trò như điểm tham chiếu.

Xem thêm các bài viết khác:

• Exploratory Data Analysis (EDA) là gì? Cách thực hiện quy trình EDA.
• RFM là gì? Vai trò của phân tích RFM đối với doanh nghiệp.
• Percentile là gì? Cách tính Percentile chính xác, chi tiết.

Các thành phần cơ bản của mô hình ERD

Thực thể

Thực thể (Entity) là các đối tượng, sự vật, sự việc hoặc là một khái niệm, lưu trữ dữ liệu thuộc cơ sở dữ liệu. Thực thể được biểu thị ở dạng hình chữ nhật trong mô hình ER. Đặc điểm chính của các thực thể là phải có duy nhất một thuộc tính và một khoá. Mọi thực thể đều được tạo thành từ các thuộc tính đại diện.

Có hai loại thực thể là thực thể yếu (weak entity) và thực thể mạnh (strong entity). Thực thể mạnh được xác định bằng các thuộc tính của chính nó, còn thực thể thể yếu thì không, đặc biệt nó không có thuộc tính khóa. Vì vậy, để xác định thực thể yếu, nhà phân tích dữ liệu cần xem xét khóa chính của một thực thể khác. Đây cũng là lý do, các tập thực thể yếu phải tham gia cùng các thực thể khác.

Tập thực thể

Tập thực thể (Entity set) là một nhóm thực thể với những thuộc tính tương tự nhau và các thuộc tính này đều có giá trị riêng biệt. Ví dụ như, thực thể là sinh viên có tên, tuổi, địa chỉ, dưới dạng các thuộc tính.

Các loại thuộc tính

Thuộc tính (Attributes) là các đặc điểm của đại diện cho một thực thể hoặc một quan hệ nào đó. Ví dụ như, bài giảng có thể có các thuộc tính như thời gian, thời lượng, ngày tháng,.... Thuộc tính trong mô hình ER được hiển thị dưới dạng hình elip.

Dưới đây là các loại thuộc tính phổ biến:

• Thuộc tính đơn giản (simple attribute) không thể được phân chia thêm.
• Thuộc tính tổng hợp (composite) có thể chia nhỏ được.
• Thuộc tính có nguồn gốc (derived attribute) không nằm trong cơ sở dữ liệu vật lý nhưng có nguồn gốc từ các thuộc tính có ở cơ sở dữ liệu.
• Thuộc tính nhiều giá trị (multivalued attribute).

Thuộc tính khóa

Trong ERD, có hai loại thuộc tính khóa là:

• Thuộc tính khóa chính (primary key) là một thuộc tính riêng biệt được xác định bằng một bản ghi duy nhất trong bảng cơ sở dữ liệu. Hiểu đơn giản là không được có hai hoặc nhiều hơn một bản ghi chia sẻ cùng một giá trị cho thuộc tính khóa chính. Ví dụ, một sản phẩm có thuộc tính khóa chính ID và các bản ghi xem trước trong cơ sở dữ liệu, tuy nhiên bản ghi thứ 3 được đánh giá không hợp lệ vì giá trị của ID PDT-0002 đã được sử dụng bởi người khác.
• Thuộc tính khóa ngoại (foreign key) là một tham chiếu đến khóa chính trong bảng, nó không phải là duy nhất và được sử dụng để xác định các mối quan hệ giữa các thực thể. Ngoài ra, nhiều bản ghi có thể chia sẻ giá trị giống nhau.

Quan hệ giữa các tập thực thể

Mối quan hệ (Relationship) có nghĩa là sự liên kết giữa hai hay nhiều thực thể. Các mối quan hệ được thể hiện dưới dạng hình thoi. Ví dụ, sinh viên đăng ký một khoá học thì ở đây có hai thực thể là sinh viên và khoá học, cho nên, mối quan hệ lúc này được mô tả là hành động ghi danh kết nối hai thực thể với nhau.

Các mô hình dữ liệu trong sơ đồ ERD

Conceptual

Conceptual là một mô hình dữ liệu khái niệm có chức năng cung cấp nền tảng cho các mô hình logic của dữ liệu hoặc chỉ ra mối quan hệ tương đồng giữa những mô hình ERD. Điều này làm cơ sở cho việc tích hợp mô hình dữ liệu. Tuy nhiên, nó vẫn còn thiếu chi tiết về cung cấp cái nhìn tổng quan phạm vi của dự án cùng với mối liên quan giữa các tập dữ liệu với nhau.

Logical

Logical là mô hình dữ liệu chi tiết hơn mô hình dữ liệu khái niệm, nó mô tả mối quan hệ và các thuộc tính cụ thể giữa các điểm dữ liệu. Mô hình dữ liệu logic độc lập với công nghệ mà nó triển khai.

Physical

Physical hay còn gọi được biết đến là mô hình dữ liệu vật lý, loại này cung cấp bản thiết kế cho một biểu hiện vật lý của mô hình dữ liệu logic. Một hoặc nhiều mô hình dữ liệu vật lý có thể được phát triển từ mỗi mô hình logic.

Đọc thêm về lộ trình học Data Analysis để hiểu rõ hơn về mô hình ERD ứng dụng trong việc quản lý bán hàng.

Các kiểu liên kết chính của sơ đồ ERD

Trong ERD, mối quan hệ giữa các bảng được liên kết bằng một đường kẻ. Mỗi đường kẻ có dấu hiệu phân biệt nằm ở đầu các mối nối. Có ba kiểu liên kết chính là:

• Quan hệ 1 - 1: Một thực thể của tập thực thể X có thể liên kết với một hoặc nhiều thực thể của tập thực thể Y và ngược lại.
• Quan hệ 1 - n: Một thực thể của tập thực thể X có thể liên kết với nhiều thực thể của tập thực thể Y, trái lại, một thực thể của tập thực thể Y chỉ được liên kết với ít nhất một thực thể.
• Quan hệ n - 1: Nhiều thực thể của tập thực thể X có thể liên kết với nhiều hơn một thực thể của tập thực thể Y, nhưng một thực thể của tập thực thể  có thể không hoặc liên kết với nhiều thực thể của thập thực thể X.

Một số điểm hạn chế của mô hình ERD

Mặc dù là một mô hình có nhiều ưu điểm trong thiết kế cơ sở dữ liệu, nhưng ERD cũng có một số điểm hạn chế nhất định như sau:

• Chỉ dành cho dữ liệu quan hệ: Mục đích của mô hình ERD là thể hiện mối quan hệ, do đó nó chỉ hiển thị cấu trúc của quan hệ đó.
• Không dành cho dữ liệu phi cấu trúc: Trừ khi dữ liệu được mô tả thành các trường, hàng hoặc cột khác nhau một cách rõ ràng, mô hình ER mới có thể được hạn chế sử dụng, điều này đúng với dữ liệu bán cấu trúc vì chỉ có một số dữ liệu hữu ích.
• Khó tích hợp với cơ sở dữ liệu hiện có: việc sử dụng mô hình ER để tích hợp với cơ sở dữ liệu hiện có sẽ là thách thức lớn do sở hữu các cấu trúc khác nhau.