bases de dados - web.ist.utl.ptweb.ist.utl.pt/~diogo.ferreira/bd/2009-2010/02modeloea.pdf · 5. um...

1

Bases de Dados

Modelo Entidade-Associação

Exemplo do banco

account

branch

depositor

customerborrower

loan

2IST ▪ DEI ▪ Bases de Dados

2

Exemplo do banco

account

branch

depositor

customerborrower

loan


Bases de Dados

Entidades

3

Modelo Entidade-Associação

Uma base de dados é modelada como• conjunto de entidades• associações entre entidades

Entidade = objecto distinto de outros objectos• com existência física ou não• com um conjunto de atributos específicos• e um valor para cada um desses atributos


Entidades

customer_idcustomer_name

customer_street customer_city

loan_numberamount


4

Tipos de atributos

Atributos têm um domínio

Podem também ser• simples ou compostos

▫ p.ex. morada• de valor único ou valor múltiplo

▫ p.ex. telefone• derivados


• derivados▫ p.ex. idade, existindo já data_de_nascimento

Atributos compostos – exemplos


5

Bases de Dados

Associações

Associações

As entidades podem ter associações entre si

Hayes depositor A 102Hayes depositor A-102entidade customer associação entidade account

Exemplo• (Hayes, A-102) ∈ depositor


6

A associação borrower


Atributos descritivos em associações


7

Grau de uma associação

Conjuntos de entidades que participam na associação

Associações entre 2 conjuntos de entidades chamam-se binárias

Associações entre mais do que 2 entidades• p.ex. ternárias (3 entidades)

f i á i dif t t f dif t


• funcionários com diferentes tarefas em diferentes agências

Cardinalidade de uma associação

Número de entidades com as quais outra entidade está associada• especialmente útil em associações binárias

Uma associação binária pode ser• um para um• um para muitos

it


• muitos para um• muitos para muitos

8


um para um um para muitos


(alguns elementos de A ou B podem não estar associados)


muitos para um muitos para muitos


(alguns elementos de A ou B podem não estar associados)

9

Participação nas associações

A participação de um entidade pode ser• total• parcial

Exemplos• todos as contas têm um titular

▫ a participação de contas em titular é total

t d li t tê é ti


• nem todos os clientes têm empréstimos▫ a participação de cliente em devedor é parcial

Bases de Dados

Chaves de Entidades e Associações

10

Chaves de entidades

A chave de uma entidade• super-chave

▫ conjunto de atributos que identificam univocamente

• chave candidata▫ conjunto mínimo de atributos

• chave primária▫ a chave candidata escolhida▫ normalmente prefere-se um atributo separado por si só


p p p◦ atenção aos atributos supostamente únicos

Chaves de associações

A combinação das chaves primárias descreve uma associação individual

primary_key(E1) U … U primary_key(En)

Se a associação tiver atributos descritivos {a1, a2,…,an}

primary_key(E1) U … U primary_key(En) U {a1, a2,…,an}


Em ambos os casos, uma super-chave é:

primary_key(E1) U … U primary_key(En)

11

Chaves de associações

A chave primária depende da cardinalidade• seja (customer_id, account_number) ∈ depositor• se a associação for

▫ muitos para muitos: (customer_id, account_number)▫ muitos para um: (customer_id, account_number)▫ um para muitos: (customer_id, account_number)▫ um-para-um:

◦ (customer_id, account_number) ou


◦ (customer_id, account_number)

Bases de Dados

Diagramas Entidade-Associação

12

Diagramas Entidade-Associação

Os diagramas E-A têm os seguintes elementos• entidades (rectângulos)• atributos (elipses)

▫ chave primária (sublinhado)▫ atributos multi-valor (elipses duplas)▫ atributos derivados (elipses a tracejado)

• associações (losangos)▫ participação total (linhas duplas)


p p ç ( p )▫ entidade “um” em um-para-muitos ou muitos-para-um

(seta)

Exemplo


13

Atributos compostos, multi-valor e derivados


Associações com atributos


14

Cardinalidade da associação

Seta indica entidade “um” em associações• um para muitos• muitos para um• um para um


“um para muitos”

Papéis (roles)

Se as entidades participantes não forem distintas• papéis ajudam a clarificar


15

Participação na associação

Linha dupla assinala participação total• cada entidade desse tipo participa em pelo menos

uma associação


Limites de cardinalidade e participação

Cardinalidade pode ser expressa na forma min..max▫ valor mínimo 0 → participação parcial▫ valor mínimo 1 → participação total▫ valor mínimo 1 → participação total▫ valor máximo 1 → numa única associação▫ valor máximo * → ilimitado▫ 1..* → equivale a linha dupla


16

Limites de cardinalidade e participação – atenção!

?


“um para muitos!”

Cardinalidade em associações não binárias

Exemplo: funcionários com diferentes tarefas em diferentes agências


• cada empregado só pode fazer uma tarefa em cada agência▫ seta para job

17

Bases de Dados

Entidades fracas

Entidade fraca

Entidade cujos atributos não chegam para formar uma chave

Exemplo: empréstimos e pagamentos de empréstimo

payment(payment_number, payment_date, payment_amount)


número sequencial para cada empréstimo (1, 2, 3, …)

18

Associação e entidade identificadoras

Associação identificadora


• um para muitos• participação total


payment_number é um atributo discriminador


• chave primária é loan_number e payment_number

19


A associação identificadora não deve ter atributos


• podem ser colocados na entidade fraca

Bases de Dados

Especialização / Generalização

20

Especialização / generalização

Especialização• vista de cima para baixo (top-down)• a partir da super-classe encontram-se sub-classes

Generalização• vista de baixo para cima (bottom-up)• a partir das sub-classes identifica-se a super-classe


Representação com "is a"



21


Atributos comuns entre entidades• p.ex. entre funcionário e clientep

▫ ambos tem nome e morada – criar uma entidade pessoa▫ funcionário e cliente têm atributos específicos adicionais

Entidades específicas herdam das genéricas• atributos


• participação em associações



22


Especialização sucessiva• funcionário e cliente subclasses de pessoa• funcionário_permanente e funcionário_temporário

subclasses de funcionário

Herança múltipla• quando são várias as entidades de onde herda


Condições de especialização

Disjunta• quando só pode pertencer a uma das sub-classes

▫ p.ex. conta ser ou “conta à ordem” ou “conta a prazo”

Sobreposta• quando pode estar presente em várias sub-classes

▫ p.ex. o funcionário que é também cliente do banco


23


Total• quando tem que pertencer a uma das sub-classes

▫ p.ex. conta ser uma de “conta à ordem” ou “conta a prazo”

Parcial• quando pode pertencer apenas à super-classe

▫ p.ex. o funcionário que não pertence a equipa nenhuma



Impacto das modificações à BD• atenção às inserções e remoções

▫ p.ex. remover de super-classe▫ p.ex. inserir em sub-classe

• efeitos dependem das condições de especialização


24

Bases de Dados

Agregação

Agregação

Gestão das tarefas dos funcionários nas agências• gestor para cada triplo (funcionário, tarefa, agência)


25

Agregação

Solução: agregação!• uma associação passa a ser uma entidade


Bases de Dados

Construção do Modelo E-A

26

Descrição do domínio

1. O banco está organizado em agências. Cada agência está localizada numa cidade e é identificada por um nome único.



2. Os clientes do banco são identificados pelo seu customer_id. O banco guarda o nome do cliente e gua da o o e do c e te ea rua e cidade onde vive. Os clientes podem ter contas e podem contrair empréstimos. O cliente pode estar associado com um funcionário na qualidade de “gestor de empréstimo”


de gestor de empréstimo ou “gestor de conta”.

27


3. Os funcionários do banco estão identificados por um employee_id. A administração do banco guarda o nome e número de telefone de cada funcionário, os nomes dos dependentes desse funcionário, e o employee id do gestor depe de tes desse u c o á o, e o e p oyee_ d do gestodesse funcionário.O banco também registaa data de entrada dofuncionário ao serviçobem como a respectivaduração


duração.


4. O banco oferece 2 tipos de contas – à ordem e a prazo. As contas podem ter vários titulares e um cliente á os t tu a es e u c e tepode ter várias contas. Cada conta tem um número único e um saldo. Contas a prazo têm um taxa de juro. Contas à ordem têm um limite de débito


débito.

28


5. Um empréstimo é criado numa agência e pode ser contraído por um ou mais clientes. O empréstimo é identificado por um loan_number. O banco mantém um registo da quantia em dívida e dos pagamentos do empréstimo identificados por um número e dos paga e tos do e p ést o de t cados po u ú e osequencial. A data e quantia de cada pagamento são registadas.


Descrição do domínio - associações

borrower – muitos clientes para muitos empréstimos

loan branch – muitos empréstimos para uma agência_ p p g

loan_payment – muitos pagamentos para um

empréstimo

depositor – muitos clientes para muitas contas

cust banker muitos clientes para um funcionário


cust_banker – muitos clientes para um funcionário

works_for – um gestor para muitos funcionários

29

Diagrama E-A


Bases de Dados

Dilemas ao criar o Modelo E-A

30

Dilema #1 – atributos ou entidades?

Dada a entidade

employee(employee_id, employee_name, …, telephone_number)

• será que telephone não podia ser uma entidade?

telephone(telephone_number, location)


• implicaria também associação emp_telephone



31


Solução do dilema• depende do domínio e das operações pretendidas• evitar demasiada complexidade

Cuidados a ter• não usar a chave primária de uma entidade como

atributo de outra (errado em E-A)ã i l i i ã h i á i


• não incluir numa associação as chaves primárias das associações participantes (já lá estão implicitamente)

Dilema #2 – entidades ou associações?

Um empréstimo é uma entidade ou uma associação entre cliente e agência?...


32

Dilema #2 – entidades ou associações?

Problema: situação em que vários clientes contraem empréstimos conjuntamente• implicaria replicação de dados

Solução do dilema• associações com atributos são fortes candidatas a

entidades


Dilema #3 – onde colocar os atributos?

Posição dos atributos de uma associação• podem ser colocados na entidade “muitos” de

▫ um para muitos▫ muitos para um

• ou em qualquerdas entidadesnuma


numaassociação“um para um”

33


Seja depositor uma associação um-para-muitos



Problemas• e se uma conta for movimentada por vários

clientes? (e quisermos guardar qual deles)

Solução do dilema• se houver possibilidade de a associação ser

muitos-para-muitos, colocar os atributos na própria associação


associação

34

Dilema #4 – associações binárias ou n-árias?

Conversão de associações n-árias para binárias• criar n associações binárias auxiliares• criar uma entidade auxiliar



Em vez de (ai, bi, ci) passamos a ter:• (ai, ei) em RA

• (bi, ei) em RB

• (ci, ei) em RC


35


Problemas• desenho fica mais complexo e menos claro• se a associação for muitos-para-um, perde-se essa

restrição no E-A▫ p.ex. se for muitos-para-um de A e B para C

Solução do dilema• converter para binárias sempre que possível


• converter para binárias sempre que possível

Sumário da notação


bases de dados - web.ist.utl.ptweb.ist.utl.pt/~diogo.ferreira/bd/2009-2010/02modeloea.pdf · 5. um...

Documents