Base de Datos

Profesor:

MSC Luis Serna Jherry

Modelado Conceptual

Diseño Lógico de la Base de Datos Modelo Entidad – Relación Modelo de Objetos

Elementos del MER Clases de Entidades. La generalización / especialización. Diagrama Entidad Relación (DER)

Diseño Lógico de la Base de Datos

El diseño lógico de las BD pasa por un conjunto de etapas que van de un nivel de abstracción menor a otro más profundo.

Al diseño lógico le interesa el análisis semántico de los datos.

Los detalles concernientes al almacenamiento físico se analizarán posteriormente de acuerdo al DBMS que se utilice.

Modelo Entidad - Relación

El MER es un tipo de modelo conceptual basado en entidades, atributos y relaciones

Fue introducido por Peter Chen en 1976.

Es una técnica de modelamiento Top-Down

El MER tiene asociado una representación gráfica denominada Diagrama Entidad Relación (DER)

Modelo de Objetos

El modelo de objetos es un tipo de modelo conceptual basado en clases, atributos, asociaciones y operaciones

El lenguaje de modelamiento UML constituye el estándar de notación

El modelo de objetos tiene asociado una representación gráfica denominada Diagrama de clases

MER vs Modelo de ObjetosModelo Entidad Relación

Modelo de Objetos

Entidad Clase (con estereotipo entidad y propiedad de persistente)

Atributo Atributo / variable

Relación Asociación / relación

-------------- Operación

Diagrama Entidad Relación

Diagrama de clases

Cardinalidad Multiplicidad

Elementos del MER - Entidad

Algo que puede ser de interés para una organización acerca de lo cual recopila y almacena información: persona, lugar, evento u objeto.

A las ocurrencias de una entidad se les llama instancias de entidad.

A las entidades se les conoce también como clases de entidades.

Ejemplos: Pago: Depósito de dinero efectuado en una

cuenta Producto Terminado: Artículo que la empresa

comercializa, ofreciéndolo en venta a los clientes Cliente: Persona natural o jurídica que adquiere

productos terminados o servicios en la empresa. Categoría: Clasificación de los productos

terminados.

Elementos del MER - Entidad

IMPORTANTE: ¡¡ Definición clara !!

Al modelar, se asigna nombre a cada entidad y se define claramente, de manera que la definición describa inequívocamente a las instancias de la entidad

Según avanza el análisis, es conveniente identificar volúmenes (cuántas instancias de la entidad) y retención (por cuánto tiempo se mantendrán en línea)

Elementos del MER - Entidad

Se representa gráficamente como un rectángulo, con el nombre en el interior

ALUMNO

PedroRubén

Alfonso

José

Jorge

Luisa

RaúlCarlos María

ALUMNO

Elementos del MER - Entidad

Elementos del MERAtributos o Propiedades

Describen o califican a una entidad.

El conjunto de todos los valores posibles de un atributo es el Dominio.

Todos los atributos toman sus valores de un dominio o conjunto de datos

Ejemplos: Código de Alumno Nombre de

Alumno Semestre de Ingreso Fecha de Nacimiento

Simples / Compuestos Univalorados / Multivalorados Nulos Derivados

Elementos del MERClases de Atributos

Elementos del MERAtributos

IMPORTANTE: ¡¡ Nombres Claros !!

Cada atributo debe tener un nombre suficientemente claro y una definición precisa, en aras de la mejor comprensión del modelo.

Ejemplo:

Precio Unitario (¿de compra?, ¿de venta?)

Monto Pagado (¿pagado por el cliente?, ¿por la empresa?)

Elementos del MERAtributos

¿Entidad o atributo? Si la manera natural única de acceder al

elemento es a través de la entidad, lo modelamos como atributo.

En caso contrario lo modelamos como entidad

Elementos del MERAtributos

¿Conjunto de atributos o entidad independiente?

Si las propiedades tienen identidad propia o pueden ser referenciadas por otras entidades Entidad

Si varias entidades son descritas por el mismo conjunto de propiedades Entidad

Si las propiedades tienen una estructura compleja que las describe a su vez Entidad

Elementos del MER

Asignar Atributos a Entidades La normalización nos provee de un

método para asignar atributos a las entidades.

Intuitivamente, podemos llegar a 3FN analizando críticamente la información de modo que lleguemos a guardar “cada cosa en su lugar”

Elementos del MERCardinalidad de los Atributos

Propiedad que declara cuántas instancias del atributo pueden aplicarse a una sola instancia de la entidad. Equivale al concepto de uni/multivaloración de los atributos.

Valor máximo (uno o muchos) y Valor mínimo (cero o uno) Valor mínimo = 0 El atributo es opcional

para cualquier instancia Valor mínimo = 1 El atributo es requerido

Entidad: PEDIDO

Atributos 1-1 Número de Pedido

1-1 Fecha del pedido

0-1 Descuento

1-M Producto solicitado

1-M Cantidad solicitada

Elementos del MERCardinalidad de los Atributos

Constituyen el atributo o conjunto de atributos que identifican a las instancias de las entidades.

Si su valor es único identificará una y sola una instancia de la entidad. Un identificador de este tipo constituye la clave primaria en el modelo lógico relacional correspondiente.

Si su valor no es único, identificará un conjunto de ocurrencias. A este tipo de identificador se le conoce como llaves o claves alternantes no únicas o de lista invertida.

Elementos del MERIdentificadores

Son vínculos o asociaciones entre entidades.

Las ocurrencias de las relaciones son asociaciones entre instancias de entidades.

El número de las instancias de las entidades que participan de una relación se conoce como la cardinalidad o multiplicidad de la relación.

Elementos del MERRelaciones

Forma la base de muchas decisiones de diseño.

Se expresa con un valor mínimo y uno máximo en ambas direcciones: 4 puntos de cardinalidad

Valor mínimo: define si la relación es opcional o requerida

Valor máximo: expresa si la relación es singular o plural

Elementos del MERCardinalidad de las Relaciones

Elementos del MERCardinalidad de las Relaciones

SUPERHÉROE VILLANOcaptura

Es capturado por

•¿Debe un superhéroe capturar un villano?•¿Puede un superhéroe capturar a más de un villano?

•¿Debe un villano haber sido capturado por un superhéroe?

•¿Puede un villano haber sido capturado por más de un superhéroe?

DETERMINADA POR LAS REGLAS DEL NEGOCIO

Elementos del MER

PERSONA HST. CLINICA1 1

PERSONA PEDIDO1 n

PRODUCTO PEDIDOmn

Cardinalidad de las Relaciones -

Uno a Uno

Uno a Muchos

Muchos a Muchos

Elementos del MER

Notaciones para la representación de la Cardinalidad

Análisis de la Cardinalidad

“Un superhéroe debe capturar un villano y un villano debe ser capturado por un superhéroe”

“Un superhéroe debe capturar por lo menos un villano, y un villano debe ser capturado por exactamente un superhéroe”

“Un superhéroe debe capturar por lo menos un villano, y un villano puede ser capturado por uno o más superhéroes”

Superhéroe villano

Superhéroe villano

Superhéroe villano

Relaciones Recursivas o Involutivas

Análisis de la Cardinalidad

Involución“Jefe de” Empleado

Involución“Padre de” Persona

Clases de Entidades.

Entidad Fuerte

Es una entidad que existe de forma independiente. Se le conoce también con el nombre de Entidad Base.

Cuando se relaciona con otras entidades se le llama Entidad Padre.

Ejemplos: Persona

Edificio

Clases de Entidades.

Entidad Débil: Es aquella que no puede ser identificada por sus

propios atributos.

Para lograr su identificación unívoca utiliza tanto la relación con otra entidad como sus propios atributos.

Se le conoce también como Entidad Dependiente o Entidad Hijo.

Ejemplos: Familiar de Persona

Departamento de edificio

PERSONAFAMILIAR DE

PERSONA

Entidad Fuerte Entidad Débil

EDIFICIO DEPARTAMENTO

Clases de Entidades - Notación

PERSONA

EDIFICIO

FAMILIAR DE PERSONA

DEPARTAMENTO

DER

UML

(Agregación - Composición)

Generalización / Especialización

Permite formar un nuevo conjunto entidad (generalización) mediante la unión de otros conjuntos de entidades, o dividir un conjunto de entidades en cierto número de otras entidades (especialización)

También se le conoce como la operación de Supertipo / Subtipo

Los atributos comunes se asignan a la entidad supertipo

Algunas personas (supertipo) pueden ser estudiantes (subtipo) y todos los estudiantes son personas. Todas las propiedades de las personas

se aplican a los estudiantes, pero lo contrario no se cumple.

Generalización / Especialización

PROFESIONAL ESTUDIANTE

PERSONA

ESCOLAR UNIVERSITARIO

Generalización / Especialización

PERSONA

PROFESIONAL ESTUDIANTE

ESCOLAR UNIVERSITARIO

Supertipo / Subtipo

Generalización / Especialización

Los vehículos (supertipo) pueden ser: aviones, trenes, autos (subtipos)

Aviones, Trenes y Autos son vehículos, pero cada uno tiene características propias (atributos), además de las que comparten por su condición de vehículos

VEHICULO

AVION

TREN DE CARGA

TREN DEPASAJEROS

TREN

AUTO

Generalización / Especialización

Supertipo / Subtipo

AUTOTREN

VEHICULO

TREN DECARGA

TREN DEPASAJEROS

AVION

Supertipo / Subtipo

AUTOTREN

VEHICULO

TREN DECARGA

TREN DEPASAJEROS

AVION

Supertipo / Subtipo

•Los subtipos participan de todas las relaciones del supertipo al que pertenecen

•Los subtipos pueden participar en relaciones que son exclusivas del subtipo:

VUELOrealiza

AVION

¡SENTIDO COMUN!

El objetivo NO ES eliminar atributos opcionales del modelo, sino identificar supertipos que definen el comportamiento común y separar los subtipos especializados en un nivel razonable y relevante

Supertipo / SubtipoCriterios

Considerar la existencia de relaciones exclusivas del subtipo

Evaluar la cantidad de atributos que son exclusivos del subtipo

Evitar caer en exceso de subtipos, sin obviar su importancia dentro del modelo

Supertipo / SubtipoCriterios

Diagrama Entidad Relación (DER)

EMPLEADOAUTOMOVIL

PROYECTO

PERSONA

TAREA

ASIGNACION