ERD (Entity Relationship Diagram) là gì? Hướng dẫn thiết kế ERD hiệu quả

ERD (Entity Relationship Diagram) đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế và quản lý cơ sở dữ liệu. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ ERD là gì, khi nào cần sử dụng, các thành phần và khái niệm cơ bản, cũng như quy trình thiết kế ERD hiệu quả.

1. ERD là gì?

ERD (Entity Relationship Diagram) là một loại sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữa các thực thể (entity) trong một hệ thống. ERD thường được sử dụng trong thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ để trực quan hóa các khái niệm và thiết kế mối quan hệ giữa các đối tượng.

2. Khi nào cần sử dụng ERD?

ERD được ứng dụng trong nhiều trường hợp, bao gồm:

• Thiết kế cơ sở dữ liệu: ERD giúp trực quan hóa thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ, mô tả logic và quy tắc nghiệp vụ trong mô hình dữ liệu logic và các công nghệ được triển khai trong mô hình dữ liệu vật lý.
• Xác định và gỡ lỗi cơ sở dữ liệu: ERD cung cấp cái nhìn tổng quan về cơ sở dữ liệu, giúp phân tích, hiểu rõ mối quan hệ giữa các bảng, viết câu lệnh truy vấn hiệu quả và gỡ lỗi dễ dàng hơn.
• Xây dựng tổng quan hệ thống thông tin: ERD giúp xác định các yêu cầu của hệ thống, định nghĩa các khái niệm, mô tả đối tượng, tránh lưu trữ thông tin dư thừa hoặc thiếu thông tin quan trọng.

3. Khái niệm và thành phần cơ bản của ERD

Một ERD bao gồm các thực thể (entity), thuộc tính (attribute) và mối quan hệ (relationship).

Thực thể (Entity)

Thực thể là một đối tượng hoặc khái niệm có thể xác định trong hệ thống, ví dụ: học sinh, hóa đơn, hồ sơ khách hàng, giao dịch. Trong ERD, thực thể thường được hiểu tương tự như bảng dữ liệu.

Thuộc tính (Attribute)

Thuộc tính mô tả chi tiết thực thể. Ví dụ: thực thể Khách hàng có các thuộc tính như họ tên, ngày sinh, địa chỉ, email, số điện thoại.

Khóa chính (Primary Key)

Khóa chính là thuộc tính định danh duy nhất một bản ghi trong bảng. Mỗi bản ghi phải có khóa chính khác nhau.

Khóa ngoại (Foreign Key)

Khóa ngoại là thuộc tính liên kết giữa hai bảng dữ liệu. Khóa ngoại là khóa chính ở bảng này và là khóa ngoại ở bảng khác.

Mối quan hệ (Relationship)

Mối quan hệ mô tả cách hai thực thể liên kết với nhau. Ví dụ: Nhân viên làm việc tại Công ty, thể hiện mối quan hệ giữa thực thể Nhân viên và Công ty.

Có ba loại mối quan hệ cơ bản: một-một (1-1), một-nhiều (1-n hoặc n-1) và nhiều-nhiều (n-n).

Một-một (1-1): Một thực thể chỉ liên kết với tối đa một thực thể khác.

Một-nhiều (1-n hoặc n-1): Một thực thể có thể liên kết với nhiều thực thể khác, nhưng mỗi thực thể khác chỉ liên kết với một thực thể.

Nhiều-nhiều (n-n): Nhiều thực thể có thể liên kết với nhiều thực thể khác.

4. Mô hình dữ liệu khái niệm, logic và vật lý

Có ba cấp độ ERD:

• Mô hình dữ liệu khái niệm (Conceptual data model)
• Mô hình dữ liệu logic (Logical data model)
• Mô hình dữ liệu vật lý (Physical data model)

Mô hình dữ liệu khái niệm: Mô hình tổng quan nhất, bao gồm các thực thể chính và mối quan hệ giữa chúng.

Mô hình dữ liệu logic: Phát triển chi tiết từ mô hình khái niệm, xác định rõ thuộc tính của từng thực thể.

Mô hình dữ liệu vật lý: Bản thiết kế chi tiết của cơ sở dữ liệu, bao gồm loại dữ liệu, độ dài, khóa chính, khóa ngoại.

5. 7 bước thiết kế ERD hiệu quả

1. Xác định mục đích thiết kế ERD.
2. Xác định phạm vi của mô hình.
3. Xác định các thực thể chính.
4. Xác định thuộc tính của từng thực thể, khóa chính và khóa ngoại.
5. Kiểm tra lại ERD, đảm bảo đầy đủ bảng dữ liệu và cột.
6. Xác định mối quan hệ giữa các bảng.
7. Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu để tối ưu và giảm dữ liệu dư thừa.

6. Ví dụ về ERD

ERD của doanh nghiệp cho thuê phim:

ERD của hệ thống cho vay:

ERD của cửa hàng trực tuyến:

7. Kết luận

Thiết kế ERD là nền tảng quan trọng cho việc xây dựng mô hình dữ liệu và cơ sở dữ liệu. Hiểu rõ ERD giúp nắm bắt cấu trúc dữ liệu, mối quan hệ giữa các dữ liệu và hỗ trợ phân tích dữ liệu hiệu quả.