Gestion y Modelación de Datos Diseño de BD - Modelo Entidad Relación

Transcripción

1 Gestion y Modelación de Datos Diseño de BD - Modelo Entidad Relación Julio de 2011

2 Contenido 1 Diseño de Bases de Datos 2

3 Diseño de Bases de Datos

4 Diseño Conceptual Describe el contenido (información) de la base de datos, no las estructuras de almacenamiento Tiene como propósito comprender el dominio del problema y facilitar la comunicación entre las personas interesadas (desarrolladores, usuarios,...) Son completos y expresivos, y las descripciones que con ellos se construyen son simples, precisas y fáciles de usar

5 Modelos de Datos Definición Los modelos de datos están integrados por una serie de conceptos para describir datos, sus relaciones y restricciones, y son útiles para representar, de manera abstracta, el mundo real [?] Un modelo de datos tiene 3 componentes [?] Un conjunto de tipos de estructuras de datos Un conjunto de reglas u operadores para manipular datos Un conjunto de reglas de integridad

6 del I En el Modelo Entidad-Relación se describe el mundo real a través de entidades, relaciones entre las entidades y atributos Tiene una notación esquemática: El Entidad Una entidad es una cosa u objeto en el mundo real que es distinguible de todos los demás objetos. Ejemplo: una persona

7 del II Atributo Las propiedades de una entidad se describen mediante un conjunto de atributos. La entidad tiene un valor para cada uno de sus atributos. Ejemplo, el número de cédula es un atributo de una persona, y su valor podría ser El dominio de un atributo es el conjunto de valores permitidos para ese atributo.

8 del III Conjunto de entidades (o Tipo de Entidad) Es un conjunto de entidades del mismo tipo que comparten las mismas propiedades, o atributos. Ejemplo: el conjunto de todas las personas que son clientes de un banco. Las entidades individuales son la extensión del conjunto de entidades. El tipo de entidad define la intensión de la entidad

9 del IV Relación Es una asociación entre dos o más entidades. Ejemplo: si se tienen las entidades estudiante Perez y curso Bases de Datos se puede definir una relación que asocie al estudiante con el curso. Una relación también puede tener atributos.

10 del V Conjunto de Relaciones Es un conjunto de relaciones del mismo tipo. El Tipo de Relación define las propiedades comunes de un conjunto de relaciones (intensión / extensión). Al número de tipos de entidad que participan en un tipo de relación se le denomina grado. Ejemplo: relación binaria (grado 2), ternaria (grado 3).

11 Ejemplos de Entidad Sujeto: Cliente, Proveedor, Empleado Objeto: Producto, Factura Evento: Solicitud de Pedido, Ajuste, Venta Lugar: Ciudad, País, Bodega Abstracción: Tipo de cliente, Unidad de medida

12 La estructura de una base de datos puede ser expresada gráficamente con un Diagrama Entidad-Relación

13 Ejemplo Diseño de Bases de Datos

14 I Diseño de Bases de Datos Simple / Compuesto Simple: no se divide en subpartes Compuesto: se divide en subpartes. Se representa con ovalos conectados. Ej. NombreEstudiante Monovaluado / Multivaluado Monovaluado: tiene un solo valor para una entidad específica Multivaluado: tiene un conjunto de valores para una entidad específica. Se representa con un doble ovalo. Ej. DirecciónCorreo

15 II Almacenado / Derivado Almacenado: se guarda en la base de datos Derivado: Su valor se obtiene a partir del valor de otros atributos o entidades relacionados. Se representa con un ovalo punteado. Ej. Edad (se deriva del año de nacimiento) Valor Nulo Un atributo toma un valor nulo cuando una entidad no tiene un valor para el. El valor nulo puede indicar que el valor no existe para la entidad ( no aplica ) o que es desconocido. Ejemplo: SegundoNombre

16 Ejemplo Diseño de Bases de Datos

17 Diseño de Bases de Datos Regulares Una entidad regular existe por si misma. Ejemplo: Empleado Débiles La existencia de una entidad débil depende de la existencia de una entidad regular. Se representa con dos rectángulos concéntricos. Ejemplo: Hijos (del empleado), si se elimina el empleado, se eliminan también sus hijos.

18 Restricciones Inherentes Limita los tipos de estructura que es posible representar en el modelo de datos Los tipos de relación solo se pueden definir entre tipos de entidades Clave primaria (Llave) Restricciones Semánticas Restringen los valores que pueden tomar los atributos o imponen limitaciones a las características de las relaciones Cardinalidad de la relación Participación de las entidades en las relaciones

19 Atributos Clave Diseño de Bases de Datos Un conjunto de atributos suficiente para distinguir de manera unívoca las entidades y las relaciones. La Clave Primaria (Llave) es una clave elegida por el diseñador como elemento principal para identificar las entidades. Es elegida de un conjunto de Claves Candidatas. Se representa subrayando el nombre de los atributos.

20 Cardinalidad Diseño de Bases de Datos Expresa el número de entidades a las que otra entidad puede estar asociada vía un conjunto de relaciones Para un conjunto de relaciones binarias R entre los conjuntos de entidades A y B, la cardinalidad es:

21 Restricciones de Participación Participación Total La participación de un conjunto de entidades E en un conjunto de relaciones R es total si cada entidad en E participa al menos en una relación en R. La participación es obligatoria. Se representa con doble linea. Participación Parcial La participación de un conjunto de entidades E en un conjunto de relaciones R es parcial si solo algunas entidades en E participan en relaciones en R. La participación es opcional.

22 Dependencias Diseño de Bases de Datos Dependencia en Existencia Cuando la entidad débil no puede existir sin la existencia de la entidad regular de la cual depende Dependencia en Identificación Cuando, además de la dependencia en existencia, la entidad débil no se puede identificar con sus propios atributos, y debe incluir en su clave la clave de la entidad regular

23 Diseño de Bases de Datos Especialización / Generalización (IS-A) Herencia de atributos Restricciones sobre la generalización

24 Especialización / Generalización Especialización El proceso de designación de subgrupos dentro de un conjunto de entidades. Ejemplo: la especialización de persona en empleado y cliente La especialización se hace por una o más características distintivas (atributos o participación en relaciones) Generalización Se puede dar cuando dos conjuntos de entidades tienen similitudes (atributos y relaciones en común). Ejemplo: las entidades empleado y cliente se generalizan en persona

25 Especialización / Generalización La especialización se da en un proceso de diseño descendente La generalización en un proceso de diseño ascendente También se puede llamar relación superclase-subclase. Se representa con un triangulo etiquetado con ES (IS-A)

26 Herencia de Atributos Los conjuntos de entidades de nivel más bajo (subclases) heredan los atributos y la participación en las relaciones de los conjuntos de entidades de nivel más alto (superclase) Jerarquía En una jerarquía un conjunto de entidades dado puede estar implicado como un conjunto de entidades de nivel más bajo sólo en una única relación ES Herencia Múltiple Si un conjunto de entidades es un conjunto de entidades de nivel más bajo en más de una relación ES, entonces el conjunto de entidades tiene herencia múltiple

27 Restricciones sobre la generalización I Pueden generar requisitos a cumplir durante la inserción, actualización o eliminación de datos. Definido por condición Una entidad es miembro de un conjunto de entidades de nivel más bajo si satisface una condición establecida. Ejemplo: si tipo-cuenta = Ahorro, la Cuenta es una Cuenta-de-Ahorro Definido por usuario Si la asignación a un conjunto de entidades de nivel más bajo no se establece por una condición

28 Restricciones sobre la generalización II Disjunto Requiere que una entidad no pertenezca a más de un conjunto de entidades de nivel más bajo. Ejemplo: Cuenta-de-Ahorro y Cuenta-Corriente en la generalización Cuenta Se representa añadiendo la etiqueta Disjunto al triangulo. Solapado La misma entidad puede pertenecer a más de un conjunto de entidades de nivel más bajo. Ejemplo: Empleado y Cliente en la generalización Persona

29 Restricciones sobre la generalización III Generalización o especialización total Cada entidad de nivel más alto debe pertenecer a un conjunto de entidades de nivel más bajo. Ejemplo: la generalización Cuenta Se representa uniendo con ĺınea doble la entidad de nivel más alto con el simbolo del triangulo. Generalización o especialización parcial Algunas entidades de nivel más alto pueden no pertenecer a algún conjunto de entidades de nivel más bajo. Ej. grupos de trabajo a los que pertenece un empleado

30 Diseño de Bases de Datos

31 [?,?] I Entidad o atributo?: al tratar algo como entidad se modela mejor una situación en la que se almacena información extra, es una definición más general Entidad o relación?: Prestamo se puede modelar como entidad o como relaciones. Generalmente se usan las relaciones para modelar una acción Atributo o relación? fuerte o débil?: una entidad fuerte con sus entidades débiles se puede considerar un solo objeto

32 [?,?] II Clave primaria: atributos del mundo real o surrogates? tener en cuenta que la clave primaria: No acepta valores nulos: siempre debe estar disponible cuando se crea la entidad o relación Es única en el conjunto de entidades o relaciones Es mínima: es irreducible, no incluye atributos que no son requeridos para garantizar su unicidad Es estable: su valor no cambia

33 [?,?] III Algunos errores: Usar la clave primaria de una entidad como un atributo de otra entidad, en lugar de usar una relación Designar a los atributos de la clave primaria de entidades relacionadas como atributos del conjunto de relaciones Relaciones redundantes Situaciones poco comunes: sin relaciones Relaciones en las que varias entidades tienen participación obligatoria (problema huevo-gallina: quien primero?)

34 Bibliografía I