esquema conceptual: modelado semántico de datos mediante...

Módulo B – TEMA 2

Esquema Conceptual: Modelado Semántico de Datos mediante el

modelo Entidad-Relación con notación UML

1. Modelo Entidad/Relación2. Tipos de entidad3. Tipos de relación. Características4. Atributos5. Conjuntos especiales de atributos6. Tipo de entidades: Fuertes y Débiles7. Tipo de entidades: Superclases y Subclases8. Relaciones de herencia9. Herencia: Restricciones10. Relaciones Involutivas11. Relaciones de Agregación12. Del esquema conceptual al modelo lógico.

Nicolás Marín Ruiz, María José Martín BautistaDepartamento de Ciencias de la Computación e Inteligencia ArtificialUniversidad de Granada

Tema 1 – página 2

Modelo Entidad/Relación

MODELIZACIÓN SEMÁNTICA DE LOS DATOS

Consiste en estudiar los datos que se pretenden almacenar en la BD antes de elegir el modelo lógico de datos concreto que se va a

usar. Ayuda al diseño sistemático de BD.

MODELO E/R

Herramienta para representar de forma abstracta la información que se pretende gestionar con la BD. Es una técnica de diseño basada en la identificación de las entidades y relaciones que se

dan entre ellas en la parte de realidad que pretendemos representar en la BD.

DIAGRAMAS E/R

Representación gráfica del diseño conseguido mediante la técnica de análisis que propone el modelo E/R. Nosotros vamos a utilizar la notación propuesta por el Lenguaje Unificado de

Modelado (UML).



Tipos de entidad

TIPO DE ENTIDAD

Grupo de objetos que tienen las mismas propiedades y que en la organización para la que va a servir la BD tienen una existencia

independiente, bien sea física o abstracta.

Notación UML

Nombre

Sucursal Empleado

Cliente Cuenta

Movimiento

Ejemplos

OCURRENCIA DE UN TIPO DE ENTIDAD

Objeto de un tipo de entidad que es identificable de forma única



Tipos de relación

TIPO DE RELACIÓN

Asociación que se establece entre tipos de entidad para representar un conjunto de relaciones que se establecen entre las

ocurrencias de esos tipos de entidades.

Notación UML

TE1 TE2

TE1 TE2Nombre

Nombre

TE3

EjemplosSucursal Empleado

Cliente Cuenta

Trabaja

Tiene



Tipos de relación: Características

GRADO DE UN TIPO DE RELACIÓN

Número de tipos de entidades que participan en la conexión.

CARDINALIDAD DE UN TIPO DE RELACIÓN

Restricción que se observa en el problema y que controla si las ocurrencias de uno de los tipos de entidades que intervienen en el

tipo de relación pueden o no tener múltiples conexiones con ocurrencias de los demás tipos.

Tipos •Uno a uno - 1:1•Uno a muchos - 1:*•Muchos a muchos - *:*

TE1 TE2NombreLI..LS LI..LS

LI: 0,1,nLS: 1,n,*

Notación UML

OCURRENCIA DE UN TIPO DE RELACIÓN

Asociación entre ocurrencias de cada uno de los tipos de entidad que participan en el tipo de relación, identificable de forma única.



Tipos de relación

Sucursal Empleado

Cliente Cuenta

Trabaja

1..1 1..*

1..* 0..*

Sucursal EmpleadoDirige

0..1 1..1

Tiene

Cliente Sucursal1..* 1..1

Inmobiliaria

Inmueble

Hipoteca

1..*

0..1

Ejemplos



Atributos

ATRIBUTO

Propiedad que caracteriza a las ocurrencias de un tipo de entidad o de un tipo de relación.

DOMINIO DE UN ATRIBUTO

Conjunto de valores posibles de un determinado atributo.

Notación UMLTE

atributo: dominioatributo: dominio...

TE1 TE2TR1

atributo: dominioatributo: dominio...



Conjuntos especiales de atributos

CLAVE CANDIDATA

Conjunto de atributos que identifican de forma única cada ocurrencia de un tipo de entidad.

CLAVE PRIMARIA

Clave candidata elegida para identificar de forma única cada ocurrencia de un tipo de entidad.

TE

atributo1(CP)atributo2...

Notación UML

Empleado

numero(CP)DNI...

Ejemplo

clave candidata



Ejemplos

AtletanombreD.N.I.(CP)edadalturapeso

Equipo Nacionalpaís (CP)colormarca

Pertenece

0..* 1..1

Prueba

código (CP)título

1..*Participa

1..*Instalación

nombretipocategoríalocalización

fase (CP)fechahora

Sede0..* 1..*



Ejemplos

ProfesornombreD.N.I.(CP)departamento

Grupo

curso (CP)letra (CP)

Asignaturanombre (CP)aulahora

Imparte

1..1 1..*

1..*Recibe

1..1

Alumno

nombreD.N.I. (CP)

Pertenece

1..* 1..*

Modificación: ¿Y si se quieren almacenar las notas?



Tipos de Entidad: Fuertes y Débiles

TIPOS DE ENTIDAD FUERTES Y DÉBILES

Un tipo de entidad es fuerte si la existencia de sus ocurrencias no depende de ningún otro tipo. En caso contrario, se dice que el

tipo de entidad es débil.

Cuenta Movimiento

1..1 0..*

Ejemplo

númerosaldo

númerofechacantidad

Tiene

Tipo de entidadfuerte

Tipo de entidaddébil

Si se elimina una ocurrencia del tipo de entidad fuerte, habrá que eliminar las ocurrencias del tipo de entidad débil que dependen de ella.



Tipos de Entidad: Superclases y Subclases

SUPERCLASE

Tipo de entidad que incluye uno o más subgrupos distintos de ocurrencias que deben ser representados en el modelo de datos.

SUBCLASE

Cada uno de los subgrupos de ocurrencias de un tipo de entidad que se han de representar en el modelo de datos.

ESPECIALIZACIÓN

Proceso de extraer diferencias entre las ocurrencias de un tipo de entidad para distinguir las subclases que lo forman.

GENERALIZACIÓN

Proceso de encontrar la parte común de las ocurrencias de distintos tipos de entidad para extraer la superclase que los engloba.



Relaciones de herencia

RELACIÓN DE HERENCIA

Relación que se establece en un diagrama E/R entre una superclase y sus subclases.

Superclase

atributo_común1atributo_común2...

Subclase

atributo_propio1atributo_propio2...

Subclase


...

Notación UML



Relaciones de herencia

Empleados

número(CP)D.N.I.dirección...

Gestormesaárea...

Cajerocajaturno...

Profesor

D.N.I.(CP)nombredirección...

P_Teoría

claseturnonum_alumnos...

P_Prácticascochemodalidad...

Ejemplos



Herencia: Restricciones

PARTICIPACIÓN

Determina si un miembro de la superclase debe obligatoriamente ser un miembro de una subclase.

EXCLUSIVIDAD

Determina si un miembro de una subclase, puede ser a la vez miembro de otras subclases.

Superclase

atributo_común1atributo_común2...

Subclase


Subclase


...

{P,E}

P=Opt, OblE=Y,O

Notación UML



Restricciones en la herencia

Empleados

número(CP)D.N.I.dirección...

Gestormesaárea...

Cajerocajaturno...

Profesor

D.N.I.(CP)nombredirección...

P_Teoría

claseturnonum_alumnos...

P_Prácticascochemodalidad...

{Opt,O}

{Obl,Y}

Ejemplos



Ejemplos

Profesor

D.N.I.(CP)nombredirección

P_Teoría

%aprobadosdisponibilidad

P_Prácticas

fumadorpeligrosidad

{Obl,Y}

Aula

númerocapacidad

Cochematrícula (CP)modelocolor

AlumnonombreD.N.I. (CP)teléfono

Fecha (CP)Hora (CP)

Material

código (CP)tipo

cantidad

0..* 1..11..1

0..* 0..*

1..10..*1..1

hora

0..*

0..*

Pupilo

Tiene

Usa

Utiliza

Conduce



Relaciones Involutivas

TIPO DE RELACIÓN INVOLUTIVA

Tipo de relación en el que interviene el mismo tipo de entidad desempeñando distintos roles.

TE

TRR

LI..LS

LI..LS

Notación UML

Empleado

Dirige

1..1

0..*

Ejemplo



Relaciones de Agregación

AGREGACIÓN

Tipo especial de relación entre tipos de entidades que representa una conexión “es parte de” o “tiene un”.

Notación UML

TE1 TE2Nombre

“el todo”“la parte”

EjemplosSucursal Empleado

Departamento Profesor

Tiene

Tiene



Del Esquema Conceptual al Modelo Lógico

PASOS A REALIZAR:

1.- Establecer las restricciones semánticas del problema.

2.- Clasificar la información en entidades, atributos y relaciones, representando dicha información en tablas.

3.- Realizar el diagrama Entidad-Relación con notación UML correspondiente a dicha estructuración de los datos y teniendo en cuenta las restricciones semánticas exigidas.

4.- Pasar del modelo Entidad-Relación al modelo lógicoescogido para el diseño de la base de datos.



Ejercicio Propuesto

Control de préstamos en una Biblioteca

Se desea modelar semánticamente los datos relativos al control de préstamos en una Biblioteca con las siguientes restricciones:

•Cada libro puede estar escrito por más de un autor•Un autor puede escribir más de un libro•Cada libro puede tratar más de un tema•Hay muchos libros de cada tema•No existe más que un ejemplar de cada libro•Cada persona sólo puede tomar un libro prestado a la vez

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