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Gestión de Datos 2020 Cátedra de Gestión de Datos Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Cátedra de Gestión de Datos Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Unidad No. 3 Diagramas Entidad-Relacion (E-R). Definición. Entidades, Atributos, Identificadores y Relaciones. Cátedra de Gestión de Datos Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas CONTENIDOS Visión general del proceso de Diseño. Modelo Entidad - Relación. Definición. Características. Elementos: Entidades, atributos, identificadores y relaciones. Entidades débiles y fuertes. Construcción del Modelo de datos. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Introducción El modelo E-R fue desarrollado por Peter Chen a partir de su articulo “The Entity- Relationalship Model– Towards a Unified view of data” (ACM Transactions of Database Systems, 1/1976, 9-36). En el paper, Chen estableció los fundamentos de su modelo, los cuales a partir de entonces se han ampliado y modificado. (ver Teorey, Yang y Fry, “A logical design methodology for relational databases using the extended entity-relationalship model” (ACM Computing Surveys, junio de 1986, pp 197-222), y Bruce “Designing Quality databases with IDEF1X information models” (New York, Casa de Publicidad Dorset, 1992). Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas “The Entity-Relationalship Model – Towards a Unified view of data” (ACM Transactions of Database Systems, Enero de 1976, pp 9-36). Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Modelo Entidad- Relación. Características Este Modelo permite al diseñador concebir la Base de Datos a un nivel superior de Abstracción, sin tener que considerar el hardware ni a los Usuarios. Se centra en un plano Infologico. Es un Modelo que se apoya en dos conceptos: Entidad y Relación, entendiéndose por Entidad a “una cosa que se puede identificar claramente” y a la Relación como “una vinculación entre entidades”. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Entidades Definición 1: “Una entidad es algo que se puede identificar en el medio ambiente de trabajo de los usuarios; es decir, aquello a lo cual los usuarios quieren dar seguimiento. Puede ser un objeto real o abstracto”. Definición 2: “Es una persona, lugar, cosa, concepto o suceso, real o abstracto, de interés para para la empresa” (ANSI 1977) Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Entidades Ejemplo: EMPLEADO = ‘Maria de los Ángeles Rivero” PRODUCTO = A123Z654 Las entidades de determinado tipo se agrupan en clases de entidades. Así la clase de entidad EMPLEADO es un conjunto de todas las entidades EMPLEADOS, y deben ser nomenclados en letras mayúsculas y por lo general en singular. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Es importante comprender la diferencia entre una clase entidad y una instancia de entidad. Definiciones: “Una clase de entidad es un conjunto de entidades y se describe mediante la estructura o formato de las entidades en esa clase”. “Una Instancia de entidad es la representación de una entidad en particular, tal como cliente 12345, la cual se describe mediante los valores de los atributos de esta”. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Por lo general existen muchas instancias de entidad dentro de una clase de entidad. Por ejemplo dentro de la clase CLIENTE, existen muchas instancias, una para cada cliente representado en la Base de Datos. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Atributos Definición: “Las entidades tienen propiedades o atributos que describen las características de la entidad”. Ejemplos de Atributos de EMPLEADO: NombredeEmpleado, FechadeIngreso, CUIL, FechadeNacimiento. Los atributos deben escribirse en Mayúsculas y Minúsculas. Cuando se analizan las instancias de entidad de la entidad clase, se presupone que los atributos son los mismos para ellas. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Dominio y Valor Definición: “Dominio es el conjunto de Valores homogéneos con un nombre, que poseen características comunes entre si”. Ejemplo: Dominio Valores EMPLEADO → Juan, Diego, Ulises, Carlos COLOR → Rojo, Azul, Amarillo Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Identificadores Definición: “Son Atributos que nombran o identifican las instancias de la entidad, con el fin de lograr brindar criterios acerca de unicidad”. Ejemplo: Instancias Identificadores EMPLEADO → CodigoUnicodeIdentificacionLaboral EMPLEADO → NombredelEmpleado Un identificador puede ser único o compuesto. Si es Único su valor identificara solamente un ejemplo de entidad, en cambio si no lo es, el valor identificara una serie de instancias de clase. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Relaciones Definición: “Son asociaciones entre las clases de entidad, y las instancias de relaciones son asociaciones entre instancias de entidad”. Ejemplo: VEND-PEDIDO es una relación entre VENDEDOR y PEDIDO PADRES es una relación entre MADRE y PADRE, e HIJO. Una clase de relación puede involucrar muchas clases de entidades. El número de clases que está en la relación es el Grado de la misma. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Relaciones. Grado. Relación de Grado 2 Relación de Grado 3 Relación de Grado N Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Tipos de Relaciones Binarias Cardinalidad Maxima Las relaciones binarias poseen instancias a ambos lados de la misma, la cual puede ser tipificada de la siguiente manera: (1 : 1) o (Uno a Uno), en donde una instancia de entidad de un tipo se relaciona con una instancia de una sola entidad de otro tipo. Por ejemplo la relación ASIGNACION_AUTO asocia a un único EMPLEADO con un único AUTO. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Tipos de Relaciones Binarias (1 : N) o (Uno a Muchos), en donde una instancia de entidad de un tipo se relaciona con otras instancias de una sola entidad de otro tipo. Por ejemplo en la relación DORM_OCUPANTE una sola instancia de DORMITORIO relaciona a muchas instancias de ESTUDIANTE. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Tipos de Relaciones Binarias (N : M) o (Muchos a Muchos), en donde las instancia de una entidad se relacionan con las instancias de otra entidad. Por ejemplo en la relación ESTUDIANTE_CLUB varias instancias de ESTUDIANTE se relacionan con muchas instancias de CLUB. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Cuando el nombre de la relación se coloca dentro del rombo, es necesario que la cardinalidad de la relación se documente de forma grafica, utilizando para ello las “patas de gallo” en el extremo de la línea de relación, y que simbolizan “muchas” instancias de ese lado de la misma. CUENTA CLIENTE Cuenta Cliente De esta manera indicamos que la relación Cuenta-Cliente es del tipo uno a muchos, en donde un cliente puede poseer varias cuentas, pero las cuentas pertenecen a un único cliente Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento SistemasLa Cardinalidad Mínima de una relación es una estrategia hasta ahora no abordada, mediante la cual es posible declarar rangos de valores admitidos a ambos lados de la relación. Para esto utilizaremos dos símbolos sobre la línea de relación, y en donde el ovalo implicara que el mínimo de relaciones será de 0, y una línea interceptando la de relación, la cual indicara que el mínimo de relaciones será de 1. Asi vemos que un ESTUDIANTE tiene una Cardinalidad mínima de 1 y una máxima de 1. En cambio CLUB tiene una Cardinalidad mínima de 0 y una máxima de N. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Atributos de Entidades y Relaciones en el Diagrama En algunas relaciones los atributos se grafican como óvalos conectados a las entidades a las que describen, los cuales contienen los nombres de los atributos de la relación nomenclados con mayúsculas y minúsculas. Cuando las entidades tienen muchos atributos se vuelve compleja la grafica, por lo que en esas circunstancias se puede enumerar los mismos en forma de tabla separados del modelo. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Entidades Débiles Definición: “El modelo Entidad Relación define un tipo especial de Entidad denominada Débil, la cual no puede existir en la Base de Datos a menos que también exista otra denominada Entidad Fuerte, a la cual le debe su existencia”. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Relación de tipo Rol Es el papel o función que desempeña una tipo de entidad en una interrelación tipo. Los roles suelen ser implícitos (no siempre se especifican en el ERD), pero pueden ser útil distinguirlos si se necesita aclarar el significado de una interrelación. Un caso típico en que se necesita precisar el rol de cada tipo de entidad participante es cuando existe una interrelación reflexiva (un tipo de entidad asociado consigo mismo); Ejemplo: el tipo de interrelación forma_pareja, en el cual participan (opcionalmente) dos instancias el tipo de entidad persona; cada elemento del conjunto de interrelaciones forma_pareja es del tipo p {p1, p2} siendo pi instancias de tipo persona. Cada persona, si está casada, tendrá un rol pi (en este caso esposo-1 o esposo-2 o convencionalmente marido y/o mujer). Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Debe distinguirse entre grado de la interrelación (en este caso 1:1 que indica el máximo de ocurrencias o instancias que pueden entrar en correspondencia) y cardinalidad del rol (0:1 en ambos casos). El cardinalidad del rol se define mediante el rango (min:MAX), entendiéndose el mínimo de instancias de ese rol y el máximo. en dicha interrelación. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Ejemplo completo Entidad-Relación Descripción del problema. Estamos encargados de desarrollar un sistema basado en una DB para una empresa que de encarga de rentar barcos. Pero la empresa BOAT Co. no posee ningún barco, encargándose de tener una cartera de botes de diferentes dueños para luego alquilarlos a terceros. BOAT Co. se especializa en barcos que pueden ser rentados en base a un fin de semana o períodos mas largos (medido en semanas). El barco mas pequeño en cartera tiene 28 pies y el mas grande 51 pies. Cada barco está completamente equipado en el momento que lo retira el que lo renta. Los elementos son provistos de acuerdo a la siguiente especificación: Propietario: •Todo lo fijo del barco: (radio, compás, indicadores de profundidad y otros instrumentos, heladera, estufas) •No fijo: velas, líneas, anclas, salvavidas, y en la cabina: platos, cubiertos, elementos de cocina, camas, etc BOAT Co: •Equipo consumible: cartas de navegación, comida, tablas de corrientes, cartas de tiempo, elementos de baño como jabón, toallas, etc. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Es necesariomantener un inventario del equipamiento del barco La mayoría de los elementos fijos son fácilmente perdibles o destruidos o consumidos o robados. Los clientes son responsables de todo el equipamiento durante el período de alquiler. BOAT Co. desea mantener un registro seguro de todos sus clientes y de los alquileres, no solamente para marketing sino también para mantener los viajes realizados y los clientes que alquilaron barcos. Algunos itinerarios y condiciones del viento son mas peligrosos que otros y para BOAT Co. es muy importante conocer el grado de experiencia de sus clientes. BOAT Co. no provee personal marinero, pero en casos especiales los clientes solicitan los servicios de tripulación, por lo que la empresa. los mantiene en base a un sistema part – time (tiempo parcial). Los barcos precisan mantenimiento y BOAT Co. está comprometido por contratos con los dueños de mantener los en perfectos condiciones de uso, manteniendo un registro de actividades y costo con esta finalidad (limpieza de motores, cambio de aceite, y reparaciones eventuales). En algunos casos, la reparación es necesaria durante un viaje: en este caso el cliente avisa por radio a BOAT Co., quien determina el sitio mas apropiado para hacer esta reparación (info de cual es la falla, historia de reparaciones anteriores y lugares donde realizarla. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas BARCO • Numero Barco • Nombre_Barco • Modelo • Tamaño PROPIETARIO • Cuil_Prop • Nombre_Propietario • Domicilio • Numero_Telefono_Propíetario EQUIPO • ID_Equipo • Nombre_Equip • Tipo_Equip • Precio • Propietario_Licencia ARRENDAMIENTO • Numero_Barco • Fecha_Alqui • ID_Cliente • Periodo_Alquiler(dias) • Fecha_Entrega TRIPULAC_PART_TIME • CUIL_Trip • Numero_Barco • Calificacion REPARACION • Numero_Barco • Fecha_Reparacion • Tipo_Reparacion • Descripcion • Costo CLIENTE • ID_Cliente • Nombre_Cliente • Domicilio_Cliente • Numero_Telefono_Clie ITINERARIO_CLIMA • Numero_Barco • Fecha_Itinen • Origen • Destino • Condiciones_Clima MANTENIMIENTO_ PROGRAMADO • Numero_Barco • Fecha_Manten • Tipo_Manten • Descripcion • Facilidad(Instalación) • Costo Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas Referencias Bibliográficas 1. Fundamentos de bases de datos / Abraham Silberschatz, Henry F. Korth, S. Sudarshan. Capitulo 1. (Tra. Fernándo Sáenz Pérez, Antonio García Cordero /y/ Jesús Correas Fernández.-- Rev. Tca. Luis Grau Fernández). McGraw Hill. Madrid /c.2006/5a. Edic. 2. Apuntes de Catedra. Facultad Regional Tucumán Universidad Tecnológica Nacional Gestión de Datos Departamento Sistemas
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