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Modelo Entidad Relaci贸n E-R Fuentes http://www-db.stanford.edu/~ullman/fcdb.html http://wofford-ecs.org/DataAndVisualization/ermodel/index.htm Fundamentals of Database Systems, Elmasri y Navathe


Modelos de Datos   



Diseño aplicaciones bd: complejo Herramientas conceptuales apoyo diseño bd Ayuda entender y especificar componentes de bd y relaciones Modelos 

Conceptuales (de alto nivel): cercano usuario •

 

E-R

Físicos: detalles almacenamiento Lógicos: cercanos SGBD, implementación • • •

Relacional Jerárquico Red


Modelo de Datos Herramienta conceptual para describir:  Datos (Estructura) • Constructores que definen estructura (grupos de elementos y elementos)

 Operaciones sobre datos  Restricciones sobre datos • Especificadas garantizar datos válidos 

Facilitan tránsito mundo real a estructuras para almacenar en computador


Modelo de Datos E-R  

Propuesto por Chen(1976) Basado en conceptos  entidades  relaciones  Atributos



Propuestas de extensi贸n


Propósito 

Facilita diseño de esquemas de bd.  Incluye algunas restricciones  No incluye operaciones.

Diseño apoyado diagramas entidadrelación  Conversión a diseño db relacional 


ETAPAS DISEテ前 (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Etapas Diseño Análisis de requerimientos  Diseño conceptual  Diseño Lógico  Refinamiento de Esquema  Diseño Físico  Diseño mecanismos de seguridad 


Diseño Conceptual 





Cuáles son las entidades y sus relaciones en la organización? Qué información sobre estas relaciones y entidades se debe almacenar en la bd? Cuáles reglas de negocio se deben asegurar? Modelo E-R ayuda en esta tarea


Modelo E-R B谩sico 

Entidad  Objeto del mundo real  Cada entidad tiene una llave



Conjunto Entidad (Tipo)  Colecci贸n de entidades similares



Atributos  Valores describiendo propiedades de una entidad



Relaciones (Conjunto Relaci贸n)  Conexiones entre dos o m谩s conjuntos entidad  Tienen nombres asociados (pueden ser bidireccionales)


Diagramas E-R      



Entidades organizadas en conjuntos entidad Conjuntos entidad: igual tipo Atributo de entidad con valor 煤nico: llave o clave Llaves: simples o compuestas Subrayadas (notaci贸n) Estado entidad: entidades almacenadas (instancias) Conjuntos entidad denotados por Entidad


Diagramas E-R      

Atributos: propiedades entidades Asociados con dominios Conectados a conjuntos entidad Simples o compuestos Llave: atributo especial Representados por Atributo


Diagramas E-R 

Entidades y atributos:  Conjunto Entidad = rectángulo.  Atributo = óvalos, conectados con líneas a su conjunto entidad. Atómicos o compuestos (múltiples componentes atómicos). Nombre Nombre

Fech-nac

Apellido

cédula Fech_nac

Nom

Estudiante Estudiante

cédula


Diagramas E-R 

Atributos  Valores Atributo: dominio  Simples o multivaluados

Nombre

Promedio

Estudiante

cédula

Nombre

Código

#créditos

Asignatura

Prerreq.


Relaciones  

 

 

Una relación conecta dos o más entidades. Grado de tipo relación: número de tipos de entidad que participan en ella Puede tener atributos propios El rol de una entidad en una relación representa su propósito en la relación Nombre de relación con significado Representadas por relación


Relaciones miembro

Miembro de Equipo de laboratorio

Equipos

Estudiante

Equipo de laboratorio

Lider Lider de

Roles: miembro, lider, equipo lab.


Relaciones con atributos

Horario

Asignatura

Ofrece

Profesor

cédula

Aula

Nombre

categoría

Código

Nombre


Relaciones     

Nombre asociado único Conectan conjuntos entidad: líneas Grado: Número entidades participantes Tipo de asociación: 1-1, 1-m, m-n Rol: Función que desempeña  Implícito  Necesidad especificación (reflexivas)


Conjunto Relación El “valor” actual de un conjunto entidad: conjunto de entidades que pertenecen a esta. Ejemplo: El conjunto de todas las películas en la bd. 



El “valor” de un conjunto relación (tipo): conjunto de tuplas (instancias de relación) con una componente por cada conjunto entidad relacionado.


Ejemplo: Conjunto Relación Para cada relación Miembro de, el conjunto relación podría ser:

Estudiante Pedro Juan Luis Jose María

Equipo P1 P3 P4 P2 P8


Relaciones MĂşltiples Conectan mĂĄs de dos entidades

Asignatura

Ofrece

Aulas

Programa


Relaciones Múltiples Asignatura

Ofrece

Programa

Aula

Una flecha que apunta a un conjunto entidad E, significa que si se selecciona una entidad de cada uno de los otros dos conjuntos entidad en la relación, éstas se relacionan con una única entidad en E.


Relaciones Recursivas 



La misma entidad participa m谩s de una vez en la relaci贸n Equipos de estudiantes jugando rol de monitores de otros equipos y siendo monitoreados por otros equipos. Supervisa Supervisi贸n

Equipo supervisado


Cardinalidad de las Relaciones

23


Relaciones Muchos-Muchos En una relaci贸n muchos-muchos, una entidad de un conjunto se puede conectar a muchas entidades de otro conjunto.  E.g., un estudiante matricula muchas asignaturas y una asignatura es matriculada por muchos estudiantes. n

Estudiantes

Matricula

m

Asignaturas


Grรกficamente

muchos-muchos


Relaciones Muchos-uno 





Algunas relaciones binarias son muchos -uno (uno-muchos) entre dos entidades. Cada entidad del primer conjunto estรก conectado a lo sumo con una entidad del segundo conjunto. Pero, una entidad del segundo conjunto puede estar conectada a cero, uno o muchas entidades del primer conjunto.


Grรกficamente

muchos-uno


Ejemplo: Relaci贸n muchos-uno  

Un computador tiene asignado un solo espacio Sin embargo, en un espacio puede haber varios equipos

1 Espacios

n EN

Equipos


Relaciones uno-uno 

En una relaci贸n uno-uno, cada entidad de alguno de los conjuntos entidad est谩 relacionada a lo sumo con una entidad del otro conjunto entidad

Un equipo tiene a los sumo un estudiante lider y un estudiante lider lidera a lo sumo un equipo 1 Estudiante

Lider de

1

Equipo


Grรกficamente

uno-uno


Relaciones no-binarias: ejemplos (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Entidades DĂŠbiles


Conjuntos de Entidades Débiles 





Un conjunto entidad E se dice que es débil si para identificar sus instancias, de manera única, es necesario considerar la llave de otra entidad. El conjunto entidad propietaria(fuerte) y la entidad débil participan tipo de relación muchosuno. Representadas por ED


E/R Diagramas fecha-adqu

número

Ejemplar

nombre

isbn

autor

Libro

• Dificultad escoger atributo como identificación.


Conjunto Entidad Débil 

 

Un conjunto entidad débil tiene una o más relaciones muchos-uno con otros conjuntos entidad (propietarios). Existencia dependiente de otra entidad Necesidad de identificación


Restricciones de Participación 

 

Participación de entidades en relaciones son parciales o totales (Líneas sencillas y dobles) Fácil especificación en relaciones binarias Representación de: exactamente uno, al menos uno

Escuelas

Administra

Director


Atributos o entidades ? 

Claves (Tardieu et al. 1979): Reglas de entidad  Tener existencia propia  Instancias de un conjunto entidad distinguibles unas de otras  Instancias de un conjunto entidad con iguales propiedades


Técnicas de Diseño   

Evita redundancia. Uso de entidades débiles limitado. No usar un conjunto entidad cuando sea atributo


Evitando redundancia 



Redundancia = decir lo mismo de dos formas diferentes Ahorrar espacio y reducir inconsistencias.  Dos representaciones del mismo hecho se vuelven inconsistente si se cambia una y se olvida cambiar la otra.


Ejemplo: correcto referencia

Equipos

nombre

Hecho-por

direcc

Fabricante

Este dise帽o da la direcci贸n de cada fabricante exactamente una vez.


Ejemplo: Incorrecto referencia

Equipos

nombre

Hecho-por

direcc

Fabricante

fabricante

Este dise単o define al fabricante de equipos dos veces: como atributo y como una entidad relacionada.


Ejemplo: Incorrecto nombre

fabric

dir-fabric

Equipos

Se repite a direcci贸n del fabricante una vez por cada equipo. Se puede perder la direcci贸n si no hay, temporalmente, equipos de un fabricante.


Notación alterna (min,max) para relaciones 

  

Especificar mínimas y máximas instancias de entidad e en conjunto entidad E que participan en R Por omisión min=0, max=n min ≤ max, min ≥ 0, max ≥ 1 Refleja restricciones mundo real  Escuela con exactamente un director  Profesor en más de un proyecto


Notaci贸n alternativa (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Notaci贸n alternativa (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Notaci贸n alternativa (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Otros conceptos de dise単o extendido


Relaciones IS-A  

Indican relación clase-subclase Representadas mediante un triángulo Nombre

Empleados

isa Categoria

Profesores

Cédula


E-R Extendido (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Especializaci贸n (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Generalizaci贸n (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Generalizaci贸n/Especializaci贸n (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Generalizaci贸n/Especializaci贸n UML (tomada de Fundamentals of database Systems, Elmasri/Navathe)


Modelo Entidad Relación