Diseño de Base de Datos

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Diseño de Base de Datos

  1. 1. Diseño Conceptual: ModeloE/RGuía metodológica para abordar la resolución delos problemasLa presente es un instrumento de apoyo para los estudiantes deInformática del ISEP Gregoria Santos, que pretendan dominar lasdiversas técnicas requeridas para el Diseño de Base de Datos.
  2. 2. Parte 1Algunas heurísticas para laidentificación de los distintosconstructores.
  3. 3. Abordar el problema La elaboración de un esquema E/R que recoja la semántica de un determinado Universo del Discurso (planteamiento) es un proceso creativo para el que no existe un procedimiento definido. Sin embargo, si es posible seguir una serie de recomendaciones o heurísticas que nos ayuden en el diseño. 27/10/2012 Edwin Mamani López 3
  4. 4. Semántica Estudio de los símbolos (notación gráfica) y sus combinaciones para la creación de un esquema (Diseño de la Base de Datos). 27/10/2012 Edwin Mamani López 4
  5. 5. Heurística1. f. Técnica de la indagación y del descubrimiento.2. En el campo informático, es considerada como manera de buscar la solución de un problema mediante métodos no rigurosos, como por tanteo, reglas empíricas, etc. 27/10/2012 Edwin Mamani López 5
  6. 6. Heurísticas para la identificaciónde los distintos constructores El modelo E/R, prevé el uso de constructores que ayudan a recoger mayor semántica del planteamiento del problema, como: ◦ Cardinalidades mínimas y máximas en las interrelaciones. ◦ Generalizaciones. ◦ Dependencia de existencia y en identificación. 27/10/2012 Edwin Mamani López 6
  7. 7. Las entidades Son los objetos (conceptos) sobre los que debe recogerse información (denotan personas, lugares, cosas o eventos de interés). ◦ En el enunciado habitualmente se muestran como nombres. A cada una de las posibles ocurrencias (cada persona, lugar, cosa o evento concreto de la entidad se le denomina ejemplar. 27/10/2012 Edwin Mamani López 7
  8. 8. Los atributos Se utilizan para detallar las entidades asignándose propiedades descriptivas tales como: nombre, color, peso. Existen dos tipos de atributos: Identificadores y descriptores. No sólo es posible especificar atributos en las entidades, sino también en la interrelaciones. En el enunciado aparecen como nombres. 27/10/2012 Edwin Mamani López 8
  9. 9. Atributos en las relaciones Las relaciones también pueden tener atributos. 1:N (0:1) (1:n) CLIENTE compra PRODUCTO fecha 27/10/2012 Edwin Mamani López 9
  10. 10. Identificadores y Descriptores Los atributos identificadores, se utilizan para distinguir de manera única cada una de las ocurrencias de una entidad (pueden ser Principales y Alternativos). Los atributos descriptores, se utilizan para describir una ocurrencia de entidad. También existe el concepto de dominio (conjunto de valores sobre los 27/10/2012 Edwin Mamani López 10
  11. 11. Representación en el esquemaE/R Estado Civil La entidad EMPLEADO puede EMPLEADO tener el atributo "estado civil" definido sobre el Estados dominio "Estados Civiles civiles" (compuesto Estado Civil por los valores: EMPLEADO soltero, casado, viudo, divorciado) 27/10/2012 Edwin Mamani López 11
  12. 12. Dependencia de los atributosidentificadores según su fuerza Las entidades fuertes tienen existencia propia; es decir, poseen identificadores internos que determinan de manera única la existencia de sus ocurrencias. Ejemplo: 27/10/2012 Edwin Mamani López 12
  13. 13. Las entidades débiles Se determinan por dos causales:1. Su existencia en la BD depende de una entidad fuerte (para su identificación, requiere de los atributos identificadores de otra entidad). Dependencia en existencia.2. No poseen identificadores internos que permitan la identificación de cada una de las ocurrencias y requieren la presencia de atributos externos. Dependencia en identificación. 27/10/2012 Edwin Mamani López 13
  14. 14. Las interrelaciones Representan asociaciones del mundo real entre una o más entidades. Se caracterizan por: Su nombre, el grado (número de entidades que participan en la interrelación), tipo de correspondencia 27/10/2012 Edwin Mamani López 14
  15. 15. Parte 2Algunas heurísticas para laelección entre variosconstructores.
  16. 16. Restricción de la cardinalidad Se definen las cardinalidades máximas y mínimas de las entidades que participan en una interrelación; como, el número máximo y mínimo de ejemplares de una entidad que puede relacionarse con un único ejemplar de la otra, u otras entidades que participan en la interrelación. 27/10/2012 Edwin Mamani López 16
  17. 17. Representación de lasrestricciones de cardinalidad 1:N (0:1) (1:N) PROYECTO participar EMPLEADO (1:N) en EMPLEADO indica que un ejemplar de la entidad PROYECTO esta relacionado con uno o más ejemplares de la entidad EMPLEADO en la interrelación participar. (0:1) en PROYECTO indica que un ejemplar de la entidad empleado está relacionado con cero o un ejemplar de la entidad PROYECTO en la interrelación 27/10/2012 Edwin Mamani López 17
  18. 18. En cuanto a lasgeneralizaciones Nos proporcionan un mecanismo de abstracción que permite especializar una entidad (que se denominará en supertipo) en subtipo y viceversa. De esta forma un conjunto de ocurrencias de una entidad como ocurrencias de otra entidad. 27/10/2012 Edwin Mamani López 18
  19. 19. Ejemplo: Una "Persona" es un "Animal" y un "Reptil" es un "Animal"; en este caso "Animal" puede considerarse el supertipo y "Persona" y "Reptil" son subtipos de "Animal". Podemos identificar generalizaciones si encontramos una serie de atributos comunes a un conjunto de entidades. 27/10/2012 Edwin Mamani López 19
  20. 20. N° Emp Nombre Emp. Salario PROYECTO SECRETARIINGENIERO TECNICO O 27/10/2012 Edwin Mamani López 20
  21. 21. Elección entre variosconstructoresAunque es sencillo definir los constructores deentidad, atributo, interrelación, no es tan sencillodistinguir su papel en el modelo de BD. ¿Qué es loque hace que un concepto sea una atributo, unaentidad, o una interrelación?.
  22. 22. Entidades vs. Atributos Los atributos no tienen existencia por sí mismos sino que tienen sentido en cuanto a que pertenecen a una determinada entidad o interrelación. ◦ Si existe información descriptiva sobre un concepto u objeto, entonces debería clasificarse como entidad. ◦ Si solo se necesita un identificador para un objeto, el objeto debería clasificarse como un atributo. 27/10/2012 Edwin Mamani López 22
  23. 23. Entidades vs. Atributosmultivaluados Con independencia de que el atributo sea simple o compuesto, si se sabe que tendrá un número 27/10/2012 Edwin Mamani López 23
  24. 24. Entidades vs. Interrelaciones Las interrelaciones asocian una o varias entidades, mientras que las entidades no. Así, se ha sustantivado una interrelación y al introducir un nuevo concepto, se ha convertido en un entidad. La nominalización puede resultar útil en un proceso de diseño complejo, para reducir el grado de interrelación, para encontrar elementos de interés para el sistema que inicialmente no se había tenido en cuenta. 27/10/2012 Edwin Mamani López 24
  25. 25. Parte 3Como se estructuran losproblemas
  26. 26. 1. Estudiar el enunciado Elabora dos listas: 1. Escribe los candidatos a ser entidades. 2. Escribe las posibles interrelaciones junto con sus correspondencias (cardinalidades 1:1, 1:N, N:M) Especifica aquellos conceptos dudosos que no se sabe cómo representar… con un signo de interrogación (?). 27/10/2012 Edwin Mamani López 26
  27. 27. 2. Construye una Matriz deEntidades Elabora una matriz en la que las filas y las columnas sean las entidades. Cada celda puede contener o no nombre de interrelaciones. E1 E2 E3 … En E1 I1 I2 -- … I3 E2 I4 15 … … E3 16 … … … … In En 27/10/2012 Edwin Mamani López 27
  28. 28. … continuación. La celdas que aparecen con una cruz se corresponden con interrelaciones que ya está especificadas en la otra mitad de la matriz. El símbolo (--) en una celda, indica que no existe interrelaciones entre las dos entidades referenciadas. Indica los tipos de correspondencia de cada interrelación. 27/10/2012 Edwin Mamani López 28
  29. 29. 3. Construye el primer esquemaE/R Utilizando la matriz de entidades se construye un primer esquema E/R con las entidades, atributos, interrelaciones y sus tipos de correspondencia. 27/10/2012 Edwin Mamani López 29
  30. 30. 4. Depura el esquema E/R Estudiando las posibles redundancias siempre y cuando existan ciclos. Varias entidades unidas por varias interrelaciones semánticamente formado por un ciclo. Estudiar detalladamente las cardinalidades de las interrelaciones y hacer la comprobación tanto en un sentido como en el otro. 27/10/2012 Edwin Mamani López 30
  31. 31. Enunciado Supongamos el siguiente enunciado sobre municipios, viviendas y personas. Cada persona sólo puede habitar en una vivienda y estar empadronada en un municipio, pero puede ser propietaria de varias viviendas. Nos interesa también conocer las personas que dependen del Cabeza de Familia (C.F.). Se indicarán los supuestos semánticos que se consideren oportunos para justificar todas las decisiones de diseño. 27/10/2012 Edwin Mamani López 31
  32. 32. 1. Elaborar Lista de Entidades Describa los MUNICIPIO candidatos a ser entidades e interrelaciones e VIVIENDA indicar también los conceptos que no PERSONA se sabe cómo catalogar. 27/10/2012 Edwin Mamani López 32
  33. 33. … Interrelaciones PERSONA habita VIVIENDA Empadro- PERSONA nada MUNICIPIO propieda PERSONA VIVIENDA d 27/10/2012 Edwin Mamani López 33
  34. 34. a) Supuesto dados en elenunciado Cada PERSONA sólo puede HABITAR en una VIVIENDA. Cada PERSONA puede ser PROPIETARIA de más de una VIVIENDA. Las PERSONAS dependen del cabeza de familia. Una PERSONA está empadronada en un único MUNICIPIO 27/10/2012 Edwin Mamani López 34
  35. 35. b) Supuestos no dados en elenunciado En una VIVIENDA pueden HABITAR muchas PERSONAS. Una VIVIENDA puede ser PROPIEDAD de muchas PERSONAS. Una PERSONA sólo puede tener un cabeza de familia y cabeza de familia puede serlo de varias Personas. Un Municipio puede tener muchas viviendas y una VIVIENDA pertenece a un solo MUNICIPIO. 27/10/2012 Edwin Mamani López 35
  36. 36. Construir una matiz E/R Para crear la matriz se analiza los supuestos semánticos explícitamente representada en el enunciado, así como los que están implícitos o son de sentido común. PERSONA MUNICIPIO VIVIENDAPERSONA C.F. (1:N) Empadronada Habita (1:N) (1:N) Propiedad (N:M)MUNICIPIO -- Esté_En (N:1)VIVIENDA -- 27/10/2012 Edwin Mamani López 36
  37. 37. 3. Diagramar una versiónpreliminar C.F, 1:N 1:N empadro PERSONA -nada 1:N propieda N:M MUNICIPIO habita d VIVIENDA está_en N:1 27/10/2012 Edwin Mamani López 37
  38. 38. 4. Análisis de cardinalidadesmínimas C.F..- Una persona tiene obligatoriamente como mínimo una PERSONA que es Cabeza de Familia y una PERSONA que es cabeza de familia puede que no tenga ninguna persona a cargo. Habita.- Una PERSONA habita como mínimo en una VIVIENDA y en una VIVIENDA puede que no habite ninguna PERSONA. Propiedad.- Una PERSONA puede que no sea propietaria de ninguna VIVIENDA y una VIVIENDA puede que no sea propiedad de ninguna PERSONA 27/10/2012 Edwin Mamani López 38
  39. 39. 4. Análisis de cardinalidadesmínimas Empadronada.- Una PERSONA está empadronada como mínimo en un MUNICIPIO (y como máximo también) y en un MUNICIPIO como mínimo está empadronada una PERSONA. Está_En.- Una VIVIENDA está en un único MUNICIPIO y en un MUNICIPIO hay, como mínimo, una VIVIENDA. 27/10/2012 Edwin Mamani López 39
  40. 40. 4. Análisis de cardinalidadesmínimas C.F 1:N (0.n) (1.1) 1:N (1.n) empadro PERSONA -nada (0.n) (0.n) (1.1) 1:N propieda N:M MUNICIPIO habita d (1.1) (0.n) (1.1) (1.n) VIVIENDA está_en N:1 27/10/2012 Edwin Mamani López 40
  41. 41. 5. Análisis de redundancias Como existen dos ciclos en el esquema E/R hay que estudiar si existe alguna interrelación redundante, es decir, si hay alguna interrelación cuya semántica pueda obtenerse a partir de las otras interrelaciones. 27/10/2012 Edwin Mamani López 41
  42. 42. 5. Análisis de redundancias C.F 1:N (0.n) (1.1) PERSONA (0.n) (0.n) 1:N propieda N:M MUNICIPIO habita d (1.1) (0.n) (1.1) (1.n) VIVIENDA está_en N:1 27/10/2012 Edwin Mamani López 42

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