trabajo sobre base de datos
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IFD CARAPEGUA
TRABAJO SOBRE BASE DE DATOS
Alumno: Julio César Fernández R.
Año 2013
Modelamiento de Datos
El modelo de datos, como abstracción del mini-mundo en estudio, es el enfoque utilizado para la representación de las entidades y sus características dentro de la base de datos, y puede ser dividido en tres grandes tipos:
Modelos de Datos
Clasificacion Básica
Modelamiento de Datos
El modelo de datos, como abstracción del mini-mundo en estudio, es el enfoque utilizado para la representación de las entidades y sus características dentro de la base de datos, y puede ser dividido en tres grandes tipos:
Modelos de Datos
Clasificacion Básica
MODELO DE DATOS
Nociones de Modelamiento
El objetivo es producir una descripción estructurada de la organización y del negocio del cliente, en detalle suficiente para permitir construir un sistema basado en éste.
Para esto, mínimamente se requiere:
Un conjunto de técnicas específicas y complementarias, adecuadas cada una para describir distintos aspectos del negocio/sistema.
Conocimiento, normas y estándares que aseguren la correcta descripción y posterior interpretación usando estas técnicas.
MODELO DE DATOSNOCIONES DE MODELAMIENTO
Modelamiento Entidad - Relación
Modela las cosas acerca de las cuales el negocio mantiene o debe mantener información, y las asociaciones existentes entre éstas.
MODELO DE DATOSNOCIONES DE MODELAMIENTO
Modelamiento Funcional
Modela lo que el negocio hace o hará en el futuro para alcanzar sus objetivos.
MODELO DE DATOSNOCIONES DE MODELAMIENTO
Diagramas de Flujo de Datos
Modela el flujo de información dentro y fuera del negocio y las transformaciones que ésta sufre en el proceso
MODELO DE DATOSNOCIONES DE MODELAMIENTO
Matrices de Cruce
Muestra las asociaciones entre elementos de distintas clases.
Ayuda al control de calidad y a completar los modelos.
MODELO DE DATOSNOCIONES DE MODELAMIENTO
Panorama General
MODELO DE DATOS
Modelo de Datos
Un modelo de datos se define como la combinación de tres componentes :
- Una colección de tipos de objetos de información, los cuales son las unidades básicas para construir cualquier base de datos.
- Una colección de reglas generales de integridad, las cuales limitan el conjunto de los tipos de objetos que pueden aparecer en forma legal en cualquier base de datos.
- Una colección de operadores, aplicables a los objetos para obtener información y para otros propósitos.
MODELO DE DATOS
– La descripción de la estructura de una base de datos, es el modelo de datos, una colección de herramientas conceptuales para describir datos, relaciones de datos, semánticas y restricciones de datos.
– Los principales objetivos del proceso de modelamiento es saber identificar cual es el problema y encontrar la forma de representarlo en un sistema. Esto significa saber de los datos, saber quienes van a usarlos y como van a usarlos.
MODELO DE DATOS
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Modelo Entidad - Relación
El objetivo es identificar y representar las cosas de importancia para el funcionamiento del negocio (entidades), sus propiedades (atributos), y la forma en que estas cosas se relacionan entre sí (relaciones).
Este modelo se desarrolló para facilitar el diseño de las bases de datos (presentado por Chen en 1976).
La idea de esta metodología de representación de la información es mostrar los datos que contendrá un sistema como un conjunto de objetos con atributos propios, los cuales son capaces de disminuir la redundancia presente en un sistema de archivos tradicionales y ocupar mejor la estructura presente en los datos a almacenar.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Terminología básica
Entidad
Relación
Atributo
Identificador único
Subtipo y Supertipo
Dependencia de existencia
Entidades fuertes y débiles
Qué es una Entidad ?
Definiciones
Cualquier cosa de relevancia para el negocio acerca de la cual debe mantenerse información.
Algo con existencia real o conceptual.
Algo a lo que se le da nombre.
Cualquier cosa que se puede identificar claramente.
Un objeto que existe y es distinguible de otros objetos.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Cómo se identifican Entidades ?
A partir de la descripción del negocio:
Buscando SUSTANTIVOS de uso común en el negocio.
Buscando SINÓNIMOS, que representen conceptos generalizables.
A partir de los documentos del negocio:
Buscando agrupaciones de información contenida en éstos.
Buscando elementos de información cuyo origen puede estar en entidades no identificadas.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Entidades - Representación gráfica
Rectángulo de bordes redondeados. Nombre en singular y mayúsculas.
EMPLEADO PROYECTO
PERSONA SALA
PROVEEDORPRODUCTO
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Atributos
Las entidades poseen cualidades o propiedades conocidas como atributos : una sala de clases tiene, un nombre (QO - QP - D310), una ubicación, un cupo, etc..
Definición
Dato específico, significativo para una entidad, que: La califica, o (ej.: color)
La identifica, o (ej.: RUT)
La clasifica, o (ej.: grupo)
La cuantifica, o (ej.: peso)
Expresa su estado (ej.: pagado, solicitado)
Deben llevar nombre en singular, único dentro de la entidad.
No deben incluir el nombre de la entidad.
Pueden ser opcionales u obligatorios.
Su formato, valores por defecto, rangos, validaciones, son comunes para todos los valores posibles del atributo.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Atributos - Representación gráfica
VEHICULO# Numero Motor Patente Tipo Marcao Modeloo Numero de puertaso Numero de asientos
Identificador Único
Atributos Obligatorios
Atributos Opcionales
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Atributos
Cada atributos de una entidad posee un TIPO, el que corresponde al tipo de dato del atributo.
Ejemplo : RUT Número
NombreString.
Fecha Date.
Dominios
Dominio es un conjunto de reglas de validación, restricciones de formato, y otras propiedades que se aplican a un grupo de atributos.
Ejemplos : Listas de valores
Rangos
Los dominios estandarizan los atributos en las entidades del negocio.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Conversión de Atributos en Entidades
Esto ocurre cuando:
El atributo puede tener varios valores dada una ocurrencia de una entidad, o
El atributo puede tener a su vez atributos, o
Requerimos historia de cambios en los valores del atributo.
Relaciones
Definición
Una relación es una asociación significativa entre dos entidades.
Una relación es “una vinculación entre entidades ”, por ejemplo, la entidad libro puede estar relacionada con la entidad persona por medio de la relación “arrendar”.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Toda relación tiene un nombre, que expresa la asociación entre las entidades.
Tiene grado (o cardinalidad).
Tiene opcionalidad.
Formalmente, una relación R entre conjuntos de entidades {E1, E2, ... En} se representa mediante un conjunto de n-tuplas (e1, e2, ..., en) donde e1 Î E1, e2 Î E2, ..., en Î En.
Una relación también puede tener atributos, por ejemplo, en la relación “arrendar” el atributo fecha podría indicar la fecha en que se devuelve el libro.
Relaciones - Representación gráfica
Una relación se representa por una línea que une dos entidades.
La opcionalidad se representa por una línea punteada (opcional) o llena (obligatoria).
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
El grado se representa por un extremo simple (uno) o “pata de gallo” (muchos).
El nombre se escribe en los extremos.
MODELO MARCAcorresponder a
tener
Muchos Uno(pata de gallo) (simple)
Obligatorio Opcional(línea llena) (punteado)
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Relaciones - Lectura
La lectura debe expresar reglas del negocio Cada extremo se lee:
Cada (entidad) puede, o debe (nombre relación) una o más, o
una y solo una (entidad(es))
Ejemplo:
Cada MODELO debe corresponder a una y sólo una MARCA.
Cada MARCA puede tener uno o más MODELOS.
Relaciones Muchos a Muchos
Son aquellas cuyo grado es múltiple en ambos extremos.
Se deben resolver buscando una entidad de intersección.
EJERCICIOS
Haga una lista de entidades y atributos para: Una distribuidora de combustibles.
Un Banco
Falabella
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Relaciones N:M
Relaciones Uno a Uno
Son aquellas de grado singular en ambos extremos.
Se debe investigar la posibilidad de fusionar ambas entidades
A B A B
X
A B
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Relaciones recursivas
Modelan jerarquías en entidades del mismo tipo, por ejemplo: parte - componente, jefe - subordinado.
Coloquialmente: “Oreja de chancho”
Relaciones excluyentes - Arcos
Modelan el caso en que las ocurrencias de una entidad están asociadas con sólo una de varias otras entidades.
Esta es una manera de modelar exclusividad. Otra posibilidad es usar subtipos.
A
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Relaciones excluyentes - Lectura
Se leen todas las relaciones, uniéndolas por la partícula o bien Cada (entidad)
o bien (relación 1 - entidad 1)
o bien (relación 2 - entidad 2)
...
o bien (relación N - entidad N)
C
A B
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Ejemplo : Cada TRABAJO o bien debe ser hecho por un
EMPLEADO o bien debe ser hecho por un
PROVEEDOR.
Relaciones excluyentes - Reglas
Toda relación en el arco debe tener la misma opcionalidad.
Toda relación en el arco debe ser de la misma entidad.
Una relación puede participar en a lo más un arco.
Identificador Único
Un conjunto de entidades es un conjunto de entidades del mismo tipo que poseen los mismos atributos. Una entidad se identifica dentro del conjunto, por los valores que adquieren sus atributos.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Ejemplo : El conjunto de todas las personas que
toman ramo en la escuela, puede definirse
como el conjunto de entidades alumno.
Definición
Para todo conjunto de entidades del mismo tipo, debe existir uno o más atributos, o una o más relaciones, o una combinación de éstos que permite identificar inequívocamente cada entidad en forma única. Este atributo o combinación de atributos se denomina identificador único.
Conjunto de atributos y/o relaciones cuya combinación de valores para una ocurrencia de una entidad es única en el universo de ocurrencias posibles de la entidad.
Si bien siempre debe ser posible encontrar un identificador único, es frecuente definir atributos artificiales que garanticen la unicidad.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Ejemplo : El N° de matrícula es una buen identificador
único para el conjunto de entidades alumno.
Pregunta : ¿ Es el Carnet de Identidad una buen identificador único ?
EMPLEADO# Emp_Id
PROYECTO# Codigo
ASIGNACION# Fecha
La barra señala que el UID de PROYECTOparticipa del UID de ASIGNACION
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Observaciones
Una entidad puede tener más de un UID.
En casos complejos, puede usarse UID artificiales.
Nunca un atributo o relación opcional es parte de un UID.
Problema
Definir el modelo E-R que permite obtener los horarios y las salas de clases de los cursos dictados por la escuela. (resolver los alumnos, supuestos vistos en clase).
EJERCICIOS
Construir un modelo Entidad Relación que represente el funcionamiento de una bomba de bencina.
Su solución debe al menos contestar:
q Quiénes son los clientes?
q Qué productos compran los clientes?
q Cuál es el monto total de venta diaria?
q Cuál es la bomba que más vende?
q Qué octanaje tiene más venta?
q Construir las consultas sql para contestar las preguntas anteriores.
Construir un modelo Entidad Relación que represente un banco y los productos cuenta corriente y tarjeta de crédito.
Su solución debe al menos contestar:
q Quiénes son los clientes?
q Qué productos tiene cada cliente?
q Cuál es el movimiento de cada producto?
q Cuál es el saldo de cada producto?
q Construir las consultas sql para contestar las preguntas anteriores.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Subtipos y Supertipos
Definición Un supertipo es una entidad que queda completamente
definida como la unión de dos o más entidades. A éstas últimas se les llama subtipos de la entidad supertipo.
Los subtipos modelan exclusividad.
Observaciones
Cada ocurrencia de la entidad supertipo debe ser parte de una y sólo una entidad subtipo. Los subtipos son excluyentes.
Puede haber anidamiento: un subtipo de una entidad puede ser el supertipo de otras
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Subtipos y Supertipos
Generalización y Especialización
Generalización es el proceso de definir supertipos a partir de varias entidades con atributos comunes.
Especificación es el proceso de definir subtipos de una entidad base.
La generalización se usa para obtener un conjunto de entidades de alto nivel a partir de un conjunto entidades de bajo nivel.
La generalización se usa para hacer resaltar los parecidos entre tipos de entidades de nivel más bajo y ocultar sus diferencias.
La generalización ayuda a la modularidad permitiendo que atributos comunes de conjuntos de entidades similares sean representados una sola vez en un diagrama E-R.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Subtipos y Supertipos
La especificación es el proceso inverso, pueden haber entidades en el conjunto de alto nivel que no estén asociadas a entidades en un conjunto de bajo nivel.
Representación gráficaPERSONA
JURÍDICA
NATURAL
Regla descrita:
Toda PERSONA es o bien jurídicao bien natural.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Dependencia de Existencia
Definición
La entidad X depende de la entidad Y, si para que exista X debe existir Y.
Ejemplo : Para que exista una entidad Vendedor debe existir
una entidad Empleado asociada.
Para que exista una orden de compra debe existir algún cliente que la ordena. Si se elimina un cliente se debe eliminar también sus órdenes de compra. El conjunto de entidades Clientes es el dominante y Orden es el subordinado.
Entidades fuertes y débiles
Es posible que una entidad no tenga suficientes atributos para formar un identificador único y deba ser formado usando la relación. Entidades así se llaman entidades débiles.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Una entidad débil es aquella cuya existencia depende de otra entidad, en el sentido de que no puede existir si no existe también esa otra entidad.
En el ejemplo (visto en clases), la entidad sección es débil por que no puede existir si no existe la entidad curso.
Una entidad fuerte es una entidad que no es débil.
Problema
Definir el modelo E-R de los “Mundiales de Fútbol”, que considere a los países participantes y jugadores de cada selección, indicando edad y posición en que juega. Un jugador puede participar en más de un mundial y lo puede hacer cada vez en una posición distinta. Un jugador siempre juega por un mismo país. Los partidos del mundial deben indicar los países que jugaron y el marcador obtenido. Los países se clasifican en etapas : final, semifinal, cuartos de final , etc.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Temas al cierre
Modelo Entidad - Relación y Formas Normales 1ra F.N. : Todo atributo debe tener valor único en una
ocurrencia de la entidad. 2da F.N.: Todo atributo debe depender de la totalidad
del UID de la entidad. 3ra F.N. : Ningún atributo que no sea parte del UID de la
entidad puede depender de otro atributo que tampoco sea parte del UID.
Mapeo (elemental) de Modelo E-R a Modelo Relacional
Entidades se mapean a Tablas Atributos se mapean a Columnas UIDs se mapean a LLaves Primarias Relaciones se mapean a Llaves Foráneas
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Mapeo (elemental) de Modelo E-R a Modelo Relacional
Arcos pueden ser diseñados de dos maneras: Explícitos:Cada relación se mapea a una llave
foránea.
Implícitos: Todas las relaciones se mapean a una columna de llave foránea más una bandera para el tipo.
Subtipos pueden ser diseñados de tres maneras: Cada subtipo se mapea a una tabla.
Todos los subtipos se mapean a una única tabla, y se agrega una columna de tipo.
El diseño de subtipos se rehace en términos de relaciones con arcos.
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Ejercicios
Discutir la validez de estos casos
A A B
X
A B
MODELO DE DATOSMODELO ENTIDAD - RELACIÓN
Ejercicios Indicar qué y qué no es implicado por el siguiente
diagrama :
A1 puede ser Y para A2 A1 no puede ser Y para A1 mismo Si A1 es Y para A2, entonces A2 no puede
ser Y para A1 El número de niveles es limitado No más de tres A1 pueden ser Y para A2
A
ser Xde
ser Y para
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