Bài 9: Thiết Kế Cơ Sở Dữ Liệu & Chuẩn Hoá

Giai đoạn 3 – Nâng Cao · Mục tiêu: Biết cách thiết kế CSDL đúng chuẩn, vẽ sơ đồ ERD, và áp dụng các dạng chuẩn hoá (1NF → 3NF).

1. Tại sao cần thiết kế CSDL?

CSDL thiết kế tệ

MaDH	KhachHang	SDT	SanPham	Gia	SoLuong
1	Nguyễn An	0901234567	iPhone 15, AirPods	28990000, 5990000	1, 2
2	Nguyễn An	0901234567	MacBook Air	27490000	1

Vấn đề:

Dữ liệu trùng lặp: Tên và SDT khách hàng lặp lại mỗi đơn.
Nhiều giá trị trong 1 ô: SanPham, Gia chứa nhiều giá trị.
Khó cập nhật: Đổi SDT phải sửa nhiều dòng.
Khó truy vấn: Không thể dễ dàng tìm đơn hàng chứa "iPhone".

CSDL thiết kế tốt

→ Tách thành nhiều bảng liên kết với nhau bằng khoá ngoại.

2. Sơ đồ ERD (Entity-Relationship Diagram)

ERD là sơ đồ mô tả thực thể (bảng), thuộc tính (cột) và mối quan hệ giữa các bảng.

Các loại quan hệ

Quan hệ	Ký hiệu	Ví dụ
1 – 1 (Một – Một)	1 1	Nhân viên Hộ chiếu
1 – N (Một – Nhiều)	1 N	Khách hàng Đơn hàng
N – N (Nhiều – Nhiều)	N N	Sinh viên Môn học

Quan hệ 1 – N (Một – Nhiều)

Một khách hàng có nhiều đơn hàng, nhưng mỗi đơn hàng chỉ thuộc một khách hàng.

-- Bảng "1" (cha)
CREATE TABLE KhachHang (
    MaKH INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    HoTen VARCHAR(100) NOT NULL
);

-- Bảng "N" (con) - chứa FOREIGN KEY
CREATE TABLE DonHang (
    MaDH INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    MaKH INT NOT NULL,
    NgayDat DATE,
    FOREIGN KEY (MaKH) REFERENCES KhachHang(MaKH)
);

Quan hệ N – N (Nhiều – Nhiều)

Một sinh viên học nhiều môn, một môn có nhiều sinh viên → Cần bảng trung gian.

-- Bảng Sinh Viên
CREATE TABLE SinhVien (
    MaSV INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    HoTen VARCHAR(100) NOT NULL
);

-- Bảng Môn Học
CREATE TABLE MonHoc (
    MaMH INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    TenMH VARCHAR(100) NOT NULL,
    SoTinChi INT
);

-- Bảng trung gian: DangKy
CREATE TABLE DangKy (
    MaSV INT,
    MaMH INT,
    HocKy VARCHAR(20),
    Diem DECIMAL(4, 2),
    PRIMARY KEY (MaSV, MaMH),              -- Khoá chính gồm 2 cột
    FOREIGN KEY (MaSV) REFERENCES SinhVien(MaSV),
    FOREIGN KEY (MaMH) REFERENCES MonHoc(MaMH)
);

3. Chuẩn hoá dữ liệu (Normalization)

Chuẩn hoá là quá trình tổ chức lại cấu trúc bảng để:

Loại bỏ dữ liệu trùng lặp.
Đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu.
Dễ bảo trì và mở rộng.

3.1. Dạng chuẩn 1 (1NF) – Mỗi ô chứa 1 giá trị

Quy tắc: Mỗi ô trong bảng chỉ chứa một giá trị duy nhất (nguyên tử).

** Vi phạm 1NF:**

MaDH	KhachHang	SanPham
1	Nguyễn An	iPhone 15, AirPods, Ốp lưng

** Đạt 1NF:**

MaDH	KhachHang	SanPham
1	Nguyễn An	iPhone 15
1	Nguyễn An	AirPods
1	Nguyễn An	Ốp lưng

3.2. Dạng chuẩn 2 (2NF) – Loại bỏ phụ thuộc một phần

Quy tắc: Đạt 1NF + Mọi cột không phải khoá phải phụ thuộc vào toàn bộ khoá chính.

** Vi phạm 2NF:** (Khoá chính: MaDH + MaSP)

MaDH	MaSP	TenSP	SoLuong	DonGia
1	SP01	iPhone 15	1	28990000
1	SP02	AirPods	2	5990000

→ TenSP chỉ phụ thuộc MaSP, không phụ thuộc MaDH → phụ thuộc một phần.

** Đạt 2NF:** Tách thành 2 bảng:

Bảng SanPham:

MaSP	TenSP	DonGia
SP01	iPhone 15	28990000
SP02	AirPods	5990000

Bảng ChiTietDH:

MaDH	MaSP	SoLuong
1	SP01	1
1	SP02	2

3.3. Dạng chuẩn 3 (3NF) – Loại bỏ phụ thuộc bắc cầu

Quy tắc: Đạt 2NF + Không có cột không phải khoá phụ thuộc vào cột không phải khoá khác.

** Vi phạm 3NF:**

MaNV	HoTen	MaPB	TenPB	DiaChiPB
1	Nguyễn An	PB01	Kỹ thuật	Tầng 3
2	Trần Bình	PB01	Kỹ thuật	Tầng 3

→ TenPB và DiaChiPB phụ thuộc vào MaPB (không phải khoá chính) → phụ thuộc bắc cầu.

** Đạt 3NF:** Tách thành 2 bảng:

Bảng PhongBan:

MaPB	TenPB	DiaChiPB
PB01	Kỹ thuật	Tầng 3

Bảng NhanVien:

MaNV	HoTen	MaPB
1	Nguyễn An	PB01
2	Trần Bình	PB01

4. Bảng tóm tắt các dạng chuẩn

Dạng chuẩn	Quy tắc	Giải quyết vấn đề
1NF	Mỗi ô chứa 1 giá trị	Nhiều giá trị trong 1 ô
2NF	Không phụ thuộc một phần vào khoá chính	Dữ liệu trùng do khoá chính phức hợp
3NF	Không phụ thuộc bắc cầu	Dữ liệu trùng do phụ thuộc gián tiếp

:::tip Trong thực tế Hầu hết CSDL chỉ cần chuẩn hoá đến 3NF là đủ. Chuẩn hoá quá mức (4NF, 5NF) có thể khiến truy vấn phức tạp và chậm vì phải JOIN quá nhiều bảng. :::

5. FOREIGN KEY nâng cao

ON DELETE và ON UPDATE

CREATE TABLE DonHang (
    MaDH INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    MaKH INT,
    NgayDat DATE,
    
    FOREIGN KEY (MaKH) REFERENCES KhachHang(MaKH)
        ON DELETE CASCADE      -- Xoá khách → xoá luôn đơn hàng
        ON UPDATE CASCADE      -- Sửa MaKH → tự động cập nhật
);

Các tuỳ chọn ON DELETE / ON UPDATE

Tuỳ chọn	Hành vi
`CASCADE`	Tự động xoá/cập nhật dòng con theo
`SET NULL`	Đặt cột khoá ngoại = NULL
`SET DEFAULT`	Đặt về giá trị mặc định
`RESTRICT`	Ngăn xoá/sửa nếu còn dòng con (mặc định)
`NO ACTION`	Giống RESTRICT

-- Ví dụ: Xoá khách hàng → đơn hàng set MaKH = NULL
FOREIGN KEY (MaKH) REFERENCES KhachHang(MaKH)
    ON DELETE SET NULL
    ON UPDATE CASCADE;

6. Quy trình thiết kế CSDL

Bước 1: Xác định thực thể

Liệt kê các đối tượng chính cần quản lý:

Khách hàng
Sản phẩm
Đơn hàng
Nhân viên

Bước 2: Xác định thuộc tính

Mỗi thực thể cần những thông tin gì?

Khách hàng: MaKH, HoTen, SDT, Email, DiaChi
Sản phẩm: MaSP, TenSP, Gia, SoLuongTon, DanhMuc

Bước 3: Xác định quan hệ

Khách hàng 1 – N Đơn hàng
Đơn hàng N – N Sản phẩm (qua ChiTietDonHang)
Nhân viên 1 – N Đơn hàng (nhân viên xử lý đơn)

Bước 4: Vẽ ERD

Bước 5: Chuẩn hoá (1NF → 3NF)

Bước 6: Viết SQL tạo bảng

Bài tập thực hành

Bài 1: Nhận diện vi phạm chuẩn hoá

Cho bảng sau, hãy xác định vi phạm dạng chuẩn nào và đề xuất cách sửa:

MaHD	KhachHang	SDT	DichVu	GiaDV	NVPhuTrach	PhongBan
1	Anh An	0901234567	Cắt tóc, Gội đầu	100000, 50000	Bình	Salon 1
2	Chị Châu	0912345678	Nhuộm tóc	300000	Bình	Salon 1
3	Anh An	0901234567	Gội đầu	50000	Dũng	Salon 2

Bài 2: Thiết kế CSDL Quản Lý Thư Viện

Yêu cầu:

Quản lý Sách: mã, tên, tác giả, nhà xuất bản, năm, thể loại, số lượng.
Quản lý Độc giả: mã, họ tên, CMND, điện thoại, địa chỉ.
Quản lý Phiếu mượn: ai mượn sách gì, ngày mượn, ngày trả, trạng thái.
Một sách có thể thuộc nhiều thể loại (Văn học + Lịch sử).

Hãy:

Vẽ sơ đồ ERD (trên giấy hoặc dùng draw.io).
Xác định các quan hệ (1-1, 1-N, N-N).
Viết SQL tạo tất cả các bảng với đầy đủ ràng buộc.

Bài 3: Thiết kế CSDL Quản Lý Bệnh Viện

Quản lý: Bệnh nhân, Bác sĩ, Khoa, Phòng khám, Lịch hẹn, Đơn thuốc.

Xác định các thực thể và thuộc tính.
Xác định quan hệ giữa các thực thể.
Viết SQL tạo CSDL chuẩn 3NF.

Quay lại: Roadmap · Bài tiếp: Bài 10 – View, Index & Tối Ưu

1. Tại sao cần thiết kế CSDL?​

CSDL thiết kế tệ​

CSDL thiết kế tốt​

2. Sơ đồ ERD (Entity-Relationship Diagram)​

Các loại quan hệ​

Quan hệ 1 – N (Một – Nhiều)​

Quan hệ N – N (Nhiều – Nhiều)​

3. Chuẩn hoá dữ liệu (Normalization)​

3.1. Dạng chuẩn 1 (1NF) – Mỗi ô chứa 1 giá trị​

3.2. Dạng chuẩn 2 (2NF) – Loại bỏ phụ thuộc một phần​

3.3. Dạng chuẩn 3 (3NF) – Loại bỏ phụ thuộc bắc cầu​

4. Bảng tóm tắt các dạng chuẩn​

5. FOREIGN KEY nâng cao​

ON DELETE và ON UPDATE​

Các tuỳ chọn ON DELETE / ON UPDATE​

6. Quy trình thiết kế CSDL​

Bước 1: Xác định thực thể​

Bước 2: Xác định thuộc tính​

Bước 3: Xác định quan hệ​

Bước 4: Vẽ ERD​

Bước 5: Chuẩn hoá (1NF → 3NF)​

Bước 6: Viết SQL tạo bảng​

Bài tập thực hành​

Bài 1: Nhận diện vi phạm chuẩn hoá​

Bài 2: Thiết kế CSDL Quản Lý Thư Viện​

Bài 3: Thiết kế CSDL Quản Lý Bệnh Viện​