Tema 4.1 - Modelado de Datos Completo Actualizado

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Bases de Datos 1

1.Entidad – Relación

2.Relacional

Tema 4:

Modelado de Datos

http://www.google.co.cr/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f6/Ejemplo_Diagrama_E-R_extendido.PNG/400px-Ejemplo_Diagrama_E-R_extendido.PNG&imgrefurl=http://1136080170.blogspot.com/2010_03_01_archive.html&usg=__dWnCbYfLrp-DmpFs5KvWmpPum34=&h=198&w=400&sz=24&hl=es&start=6&um=1&itbs=1&tbnid=Ss-suCY0T82OjM:&tbnh=61&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3Dmodelado%2Bde%2Bdatos%2Bchen%26um%3D1%26hl%3Des%26tbs%3Disch:1

http://www.google.co.cr/imgres?imgurl=http://i.msdn.microsoft.com/cc700331.fig01(es-es).gif&imgrefurl=http://msdn.microsoft.com/es-es/magazine/cc700331.aspx&usg=__98nh547oUlNAT8KsMpfuyK68RRE=&h=286&w=400&sz=32&hl=es&start=3&um=1&itbs=1&tbnid=ZPs7r2FV6-DU4M:&tbnh=89&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3Dmodelado%2Bde%2Bdatos%2Bchen%26um%3D1%26hl%3Des%26tbs%3Disch:1


Modelado Conceptual

de Datos

• Permite describir los datos que el usuario quiere recoger en el sistema

• Es independiente de la implementación

El arquitecto diseña una maqueta

antes de construir un edificio...

El desarrollador diseña un modelo de datos

antes de implementar la base de datos !!!


El Modelo

Entidad-Relación

• Fue propuesto por Peter P. Chen en 1976

• Permito crear un diseño conceptual

(semántico o lógico) de aplicaciones de BBDD

• Se apoya en dos conceptos:

– ENTIDAD: según Chen es “una cosa que se

puede identificar claramente”

– RELACIÓN: según Chen es “una vinculación

entre dos entidades”


El Modelo

Entidad-Relación

• Describe los datos como:

– Entidades

• Entidad

• Entidad Débil

– Vínculos o relaciones

– Atributos


Entidad

• Abstracción que permite representar aquellos objetos

del mundo real que comparten una serie de

características comunes

• Se representan mediante un rectángulo

• Ejemplo: los departamentos de una empresa

DEPARTAMENTO

“Sustantivos”


Entidades Débiles

• Si la existencia de un ejemplar de una entidad A

depende de la existencia de un ejemplar de una

entidad B, se dice que A es una entidad débil que

depende de B

• Se representan mediante un rectángulo doble

• Las entidades débiles no tienen atributos claves

propios

• Ejemplo: los hijos de los empleados

HIJO

No posee atributos suficientes

para formar una clave principal

(no tienen sentido sin la otra)

Ver ejemplo complementario


Relaciones

• Asociación, vinculación o correspondencia entre

entidades

• Se representa mediante un rombo unido mediante

arcos a las entidades que asocia

• Ejemplo: los empleados pertenecen a departamentos

DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece

“Verbos”


Elementos de una

Relación

• Nombre:Identifica a cada relación

• Cardinalidad:Número mínimo y máximo de ejemplares de una entidad que pueden

estar relacionadas con un ejemplar de la otra (se suele escribir

únicamente el valor máximo para cada entidad)

• Participación: Puede ser:

– TOTAL del lado de la entidad A si toda instancia de la entidad A tiene

relación con una o varias instancias de la entidad B (Línea doble)

– PARCIAL del lado de A si puede haber instancias de la entidad A que no

tengan relación alguna con instancias de la entidad B (Línea sencilla)


TOTAL del lado de la entidad A si toda instancia de la entidad A tiene

relación con una o varias instancias de la entidad B (Línea doble)

PARCIAL del lado de A si puede haber instancias de la entidad A que no

tengan relación alguna con instancias de la entidad B (Línea sencilla)

DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece(1,1) (0,N)

DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece1 N

Por reglas de la empresa:

Todo empleado debe estar asignado a un departamento

(dependencia de existencia)

Pero un departamento puede existir sin ningún empleado

(dependencia parcial)

¿Puede existir sin?¿Puede existir sin?


Atributos

• Un atributo es cada una de las características

que tiene una entidad o una relación

• Se representa con un óvalo unido mediante un

arco a la entidad o relación correspondiente

DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece1 N

ced_empl nom_empfec_ingresocod_depto nom_depto

El Modelo E-R no presenta los posibles conjuntos de valores que puede adquirir cada atributo


Llaves

• Superllave: Colección de atributos que identifica en

forma unívoca una entidad de otra

• Llave Candidata: Superllave mínima (que no contiene

otras superllaves)

• Llave Primaria: Llave candidata escogida como

“primary key”


Llaves

• Ejemplo:

Estudiante:

(cedula,nombre,carne,telefono,sexo fecha_nac)

Superllaves

- cedula-nombre

- cedula (candidata)

- carne (candidata)


Llaves

• En el modelo E-R se subraya cada uno de los

atributos que conforman la llave primaria

– Ejemplo:


Llaves

• En las entidades débiles, además de la llave primaria

del padre, se define un discriminante que ayuda a

identificar cada instancia de esa entidad. Este

discriminante se subraya doble o punteado, se le

llama discriminante o clave parcial

– Ejemplo:

EMPLEADO HIJO

cedula nombre direccion nombre fec_nac

Nota: rombo doble para resaltar la

relación con la entidad débil


Caso de estudio 1

• En una empresa determinada, cada empleado

tiene asignada una computadora, todo

empleado pertenece a un departamento y

existen salas de diversión a las que está

autorizado el acceso de cada empleado, los

empleados pueden usar cuantas salas deseen.

• Nota:

En esta empresa no existen computadoras si

no hay usuarios que las utilicen.


Caso de estudio 2

• Juan y Mario son biólogos, ellos trabajaron

enero y febrero en el Volcán Irazú y en el

Parque Nacional Rincón de la Vieja.

• Juan y Ana trabajaron en equipo en marzo en

el Rincón de la Vieja y el Parque Nacional

Manuel Antonio.


Caso de estudio 3

• Juan y Ana Son esposos, cada uno tiene su

propio vehículo.

• Esteban su hijo, solicita el préstamo del carro

del primer padre que llegue.

• Genere un reporte de la persona, la placa, la

hora de inicio y la hora de fin del uso de los

carros.


Ejemplo: Entidades Débiles

Nota: se llama

Clave parcial

Clave primaria de pago:

número préstamo – número pago

propietaria


Relaciones binarias


Relaciones ternarias


Solución de una relación

ternaria

1

2

3


Especialización

de entidades

• Se da cuando varias entidades comparten suficientes

atributos como para considerar una “entidad patrón”

• Se representa con un triángulo hacia abajo

• Se utiliza un círculo sobre éste cuando la jerarquía es

total (las entidades especializadas abarcan la

totalidad de instancias posibles)

• Se utiliza un arco cuando la jerarquía es exclusiva (o

es de un tipo o es de otro, pero nunca de ambos)


Especialización

de entidades

• Ejemplo:

Empleado

Cédula Nombre

Administrativo Profesor

PuestoGrado

Académico

Tipo

Excluyente:

Es administrativo

o es profesor

Son todas las

posibles categorías

de empleados


Especialización

de entidades

• Ejemplo:

Puede ser estudiante

de Acti y estudiante

regular, pero mínimo

debe estar en alguno

de los dos


Ejemplo Completo


Caso de Estudio


Solución


Práctica de Modelado

• Efectúe los talleres suministrados

efectuando el proceso completo.


Modelado de Datos

Bases de Datos 1

El Modelo

Entidad – Relación

al Relacional


Modelo Relacional

• El modelo relacional corresponde al

modelo físico de la base de datos.


Del Modelo E-R al

Relacional

Ex = Nombre de Entidad x

AEx = Atributos de Ex

TEx = Tabla que implementa Ex

KEx = Llave o discriminante para TEx

Rx = Nombre de Relación

ARx = Atributos de Rx

TRx = Tabla que implementa Rx

KRx = Llave para TRx

Ei

KEi AEi

Rj Em

KEm AEmARj

En Eo

AEn


Del Modelo E-R al

Relacional

1. Para toda entidad fuerte existe una tabla

formada por su llave primaria y sus atributos

NOTACIÓN:

TEi

KEi

AEi


Del Modelo E-R al

Relacional

2. Relación parcial a ambos lados

o cardinalidad N:N

La relación se implementa en una tabla

compuesta por las llaves primarias de las

entidades que relaciona más todos sus propios

atributos

NOTACIÓN:

TRj

KEi + KEm

ARj


Del Modelo E-R al

Relacional

3. Relación 1:1 y TOTAL en alguno de los roles o

1:N y TOTAL del lado de cardinalidad N

A la tabla que implementa la entidad donde el rol

tiene participación total se le agrega la llave de la

otra entidad y los atributos de la relación

NOTACIÓN:

TEi

KEi

AEi + KEm + ARj


Del Modelo E-R al

Relacional

4. Relación Entidad Fuerte – Entidad Débil

La tabla que implementa la entidad débil tiene

como llave la combinación de la llave de la entidad

padre y su discriminante y como atributos los

propios de ella y los de la relación.

NOTACIÓN:

TEm

KEi + KEm(*)

AEm + Arj(*) KEm es un discriminante


Del Modelo E-R al

Relacional

5. Especialización de entidades

La tabla que implementa la entidad especializada

tiene como llave la misma que la entidad original y

como atributos los propios de ella.

NOTACIÓN:

TEn

KEm

AEn


Dicho de otra manera…

Bases de Datos 1


Del Modelo E-R al modelo

físico (Regla 1 – Ejemplo)

• Toda entidad fuerte se convierte en una tabla, con su

respectiva llave y sus respectivos atributos.

Entidad

Llave Atributo1

Atributo2

Llave

TEntidad

Atributo1Atributo2


Del modelo E-R al Modelo

Físico (Regla 2)

• Si entre dos entidades hay:

– Relación parcial a ambos lados (sin importar la

cardinalidad)

– Relación total N – N (sin importar la participación de las

entidades)

• La relación se convierte en una tabla intermedia tal

que:

– La llave de dicha tabla es la unión de las llaves de las

entidades participantes en la relación, y

– Los atributos de dicha tabla son los atributos propios de

la relación



Físico (Regla 2 – Ejemplo)

Entidad

Llave1

Atributo1

Atributo2

Rel

Entidad

Llave2

Atributo1

Atributo2

Cualquier cardinalidad

(1,N)(1,N)

Parcial Parcial

Llave1Llave2

Relación

Atributos dela relación

Se crea una

tercer tabla




Llave1Llave2

Relación

Atributos dela relación

Entidad

Atributo1

Atributo2

RelEntidad

Llave2

Atributo1

Atributo2

Cardinalidad N ambos lados

NN

¡NO IMPORTA la parcialidado totalidad!

Llave1

Se crea una

tercer tabla



Físico (Regla 3)

• Si la relación es:

– 1 a 1 y total en UNO de sus roles

– 1 a N y total al lado de la N, entonces

• La tabla que tiene participación total en la

relación recibe:

– La llave de la entidad de participación parcial como

atributo(s) propio(s)

– Los atributos de la relación como atributo(s)

propio(s)




Entidad1

Llave1

Atributo1

Atributo2

RelEntidad2

Llave2

Atributo1

Atributo2

11

Tiene que ser total en uno de loslados

Llave2

Entidad2

Atributo1

Atributo2

Llave1*

( + atributos de la

relación)

Llave1

Entidad1

Atributo1

Atributo2




Entidad1

Llave1

Atributo1 Atributo2

Rel

Entidad2

Llave2

Atributo1

Atributo2

1N

1 a N y total en la N (no importala dirección)

Llave2

Entidad2

Llave1

Entidad1

Atributo1

Atributo2



Físico (Regla 4)

• En una relación de Entidad Fuerte – Entidad

Débil, la entidad débil se convierte en una tabla

que tiene:

– Como llave, la combinación de la llave de la entidad

fuerte con la que se relaciona y el discriminante de

la entidad débil;

– Como atributos: los atributos propios de la entidad

débil más los atributos de la relación (si los hay).



Físico (Regla 4 - Ejemplo)

Entidad1

Llave1

Atributo1

Atributo2

Atributo1

relación Entidad2

Discriminante

DiscriminanteLlave1

Entidad2

Atributo1(+ atributos de

la relación)

Llave1

Entidad1

Atributo1Atributo2



Físico (Regla 5)

• En una relación de especialización, cada

entidad especializada se convierte en una tabla

tal que:

– Su llave es la llave de la superentidad que ella

especializa

– Sus atributos son sus propios atributos.



Físico (Regla 5 - Ejemplo)

Entidad 1

Entidad 2 Entidad 3

es un

Llave1Atributo1

Atributo2 Atributo3

Llave1

Entidad2

Atributo2

Llave1

Entidad1

Atributo1

Lave1

Entidad3

Atributo3


Convierta de ER a Relac.

• Realice las transformaciones a los

casos suministrados.


Herramienta CASE

Bases de Datos 1

El Modelo Relacional


Herramienta CASE

• Computer Aided Software Engineering

• Ingeniería de Software Asistida por

Computadora

• Instala la herramienta suministrada


Algo más de ERWIN

• La herramienta Erwin no solo ayuda a diseñar modelos de

datos lógicos, también construye automáticamente estructuras

de datos físicos con la información del diagrama.

• Erwin automáticamente construye la base de datos física,

incluyendo todas las tablas, índices, procedimientos

almacenados, triggers de integridad referencial y otros

componentes necesarios para manejar exitosamente los datos

usados en la organización.


Erwin

• Cuando Erwin crea un esquema de bases de datos, genera un

script de cliente DDL (data definition language) usando la

sintaxis de SQL para el servidor seleccionado.


Implementación de

conceptos en ERWIN

• Entidad

• Entidad débil

Entidad 2

Entidad 1

DEPARTAMENTO

Entidad 1

HIJO


Implementación de

conceptos en ERWIN

• Relación

• Entidad débil

DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece

Empleados

Departamento

Hijos

NombreCed_emp (FK)

Fecha_Nac

Empleados

Ced_emp

Nom_empDireccion

EMPLEADO HIJO

cedula nombre direccion nombre fec_nac


Especialización

de entidades

• Ejemplo:

Empleado

Cédula Nombre

Administrativo Profesor

PuestoGrado

Académico

Tipo

Profesor

Ced_emp (FK)

Grado Academico

Administrativo

Ced_emp (FK)

Puesto

Empleados

Ced_emp

Nom_empDireccionTipo


Práctica en la herramienta

• Trascribe el modelo indica a la

herramienta asignada.


Lecturas recomendadas

• Material suministrado:

– Entidad debil.pdf

– Modelo_E-R.pdf

• Capítulo: 6.

Libro: Sistemas de Bases de Datos.

Conceptos Fundamentales.

Autores: Elmasri/Navathe. Segunda Edición.

Tema 4.1 - Modelado de Datos Completo Actualizado

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