PDF de programación - TEMA 6. DISEÑO CONCEPTUAL DE BASES DE DATOS. MODELO ENTIDAD – RELACIÓN

TEMA 6. DISEÑO CONCEPTUAL DE BASES DE DATOS.


MODELO ENTIDAD – RELACIÓN.

1. Introducción
2. Metodología de diseño de bases de datos
3. Modelos de datos
4. El modelo entidad – relación
5. Metodología de diseño conceptual

1. Introducción

¿Principal causa de fracaso en el diseño de sistemas de información?
La poca confianza en las metodologías de diseño de bases de datos.

Consecuencias:

(cid:190) Se subestiman el tiempo o los recursos necesarios.
(cid:190) Las bases de datos son inadecuadas o ineficientes.
(cid:190) La documentación es limitada.
(cid:190) El mantenimiento es difícil.

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2. Metodología de diseño de bases de datos

Especificación de requisitos

DISEÑO CONCEPTUAL

Esquema conceptual

DISEÑO LÓGICO

Normalización

Esquema lógico

DISEÑO FÍSICO

Esquema físico

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Tema 6. Diseño conceptual de bases de datos

Especificación
de requisitos

Diseño conceptual

Esquema
conceptual

Esquema conceptual

Modelo conceptual

Propósito

Descripción de alto nivel del contenido de
información de la base de datos, independiente del
SGBD que se vaya a utilizar.
Lenguaje que se utiliza para describir esquemas
conceptuales.
Obtener un esquema completo que lo exprese todo.

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Diseño lógico

Esquema
conceptual

Esquema
lógico

Esquema lógico

Modelo lógico

Propósito

Descripción de la estructura de la base de datos según
el modelo del SGBD que se vaya a utilizar.
Lenguaje que se utiliza para describir esquemas
lógicos; hay varios modelos lógicos: de red, relacional,
orientado a objetos, ...
Obtener una representación que use de la manera más
eficiente los recursos disponibles en el modelo lógico
para estructurar datos y modelar restricciones.

El diseño lógico depende del modelo de BD que soporta el SGBD.

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Esquema
lógico

Diseño físico

Esquema

físico

Esquema físico

Descripción de la implantación de una BD en la
memoria secundaria: estructuras de almacena-
miento y métodos usados para tener un acceso
efectivo a los datos. El diseño físico se adapta al
SGBD específico que se va a utilizar.

Se expresa haciendo uso del lenguaje de definición de datos del SGBD.
Por ejemplo, en SQL las sentencias que se utilizan son las siguientes:

CREATE DATABASE
CREATE TABLE
CREATE VIEW
CREATE INDEX

CREATE SCHEMA
CREATE SNAPSHOT
CREATE CLUSTER

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Dependencia de cada una de las etapas del diseño,

en el tipo de SGBD y en el SGBD específico:

Tipo de SGBD

SGBD específico

Diseño conceptual

Diseño lógico

Diseño físico

NO

SÍ

SÍ

NO

NO

SÍ

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 3. Modelos de datos

Esquema: Descripción de la estructura de los datos de interés.

Un esquema conceptual se representa mediante un modelo conceptual de datos.

Cualidades que debe poseer un modelo conceptual:

(cid:190) Expresividad.
(cid:190) Simplicidad.
(cid:190) Minimalidad.
(cid:190) Formalidad.

Además, hay que añadir aserciones que complementen el esquema.

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4. El modelo entidad – relación

Es el modelo conceptual más utilizado para el diseño conceptual de bases de datos.
Fue introducido por Peter Chen en 1976.

Elementos
básicos

(modelo original)

Entidades
Relaciones entre entidades (interrelaciones)
Atributos

Jerarquías de generalización
Atributos compuestos
Identificadores

Otros

elementos
(añadidos para

mejorar la
expresividad)

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Entidad

(cid:190) Tipo de objeto sobre el que se recoge información: cosa, persona, concepto abstracto o
suceso (coches, casas, empleados, clientes, empresas, oficios, diseños de productos,
conciertos, excursiones, etc.).

(cid:190) Las entidades se representan gráficamente mediante rectángulos y su nombre aparece en el

interior.

(cid:190) Un nombre de entidad sólo puede aparecer una vez en el esquema.

ASIGNATURA

ASIGNATURA es una entidad;
Inglés, Cálculo, Algorítmica son ocurrencias de esta entidad.

CIUDAD

CIUDAD es una entidad;
Castellón, Barcelona, Toledo son ocurrencias de esta entidad.

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Relación (interrelación)

(cid:190) Correspondencia o asociación entre dos o más entidades.
(cid:190) Las relaciones se representan gráficamente mediante rombos y su nombre aparece en el

interior.

(cid:190) La cardinalidad con la que una entidad participa en una relación especifica el número mínimo
y el número máximo de correspondencias en las que puede tomar parte cada ocurrencia de
dicha entidad.

(1,n)

lugar

residencia

(0,n)

dirige_a

(0,n)

EMPLEADO

CIUDAD

EMPLEADO

director

lugar

nacimiento

(0,n)

(1,1)

es_dirigido_por

(1,1)

participación total

u obligatoria

participación parcial

u opcional

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Atributo

(cid:190) Característica de interés sobre una entidad o sobre una relación.
(cid:190) La cardinalidad de un atributo indica el número mínimo y el número máximo de valores que
puede tomar para cada ocurrencia de la entidad o relación a la que pertenece. El valor por
omisión es (1,1).

(0,1)

fecha_inicio

(1,n)

residencia

nombre

dni

título

EMPLEADO

(0,n)

(0,1)

(0,n)

CIUDAD

(0,1)

nombre

altitud

num_habitantes

nacimiento

(0,n)

fecha_nacimiento

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Jerarquía de generalización

(cid:190) La entidad E es una generalización de las entidades E1, E2, ... En, si las ocurrencias de
éstas son también ocurrencias de E. Todas las propiedades de la entidad genérica son
heredadas por las subentidades.

(cid:190) Cada jerarquía es total o parcial, y exclusiva o superpuesta.
(cid:190) Un subconjunto es un caso particular de generalización con una sola entidad como

subentidad. Un subconjunto siempre es una jerarquía parcial y exclusiva.

EMPLEADO

(t,e)

(p,e)

FIJO

TEMPORAL

DIRECTIVO
(t,s)

ADMINISTRATIVO

SERVICIOS
(p,s)

FUNCIONARIO

DIRECTOR
TECNICO

DIRECTOR

ADMINISTRATIVO

PROGRAMADOR

COMERCIAL

PUBLICIDAD

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Atributo compuesto

(cid:190) Grupo de atributos que tienen afinidad en cuanto a su significado o en cuanto a su uso.
(cid:190) Un atributo compuesto se representa gráficamente mediante un óvalo.

ciudad_nacimiento

fecha_nacimiento

lugar_nacimiento

(0,1)

EMPLEADO

(0,n)

(1,n)

lugar_residencia

ciudad_residencia
fecha_inicio

nombre

dni

título

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Identificador

(cid:190) Un identificador de una entidad es un atributo o conjunto de atributos que determina de modo único

cada ocurrencia de esa entidad. Todo identificador debe cumplir :

(1) no pueden existir dos ocurrencias de la entidad con el mismo valor del identificador,
(2) si se omite cualquier atributo del identificador, la condición (1) deja de cumplirse.

(cid:190) Toda entidad tiene al menos un identificador y puede tener varios identificadores alternativos.

nombre

fecha_nacim

EMPLEADO

dni

ciudad

EMPLEADO

(1,1)

trabaja_en

(1,n)
DEPARTAMENTO

num_emp

num_depto

cant

SP

(0,n)

(1,1)

S

S#

(1,1)

(0,n)

P

P#

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5. Metodología de diseño conceptual

Para cada área funcional de la empresa se construye un esquema
conceptual local siguiendo estos pasos:

(1) Identificar las entidades.
(2) Identificar las relaciones.
(3) Identificar los atributos y asociarlos a entidades y relaciones.
(4) Determinar los dominios de los atributos.
(5) Determinar los identificadores.
(6) Determinar las jerarquías de generalización (si las hay).
(7) Dibujar el diagrama entidad – relación.
(8) Revisar el esquema conceptual local con el usuario.

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Ejemplo

cuánto

nombre

teléfono

momento

(0,n)

(1,n)

gusta

AMIGO

(1,n)

frecuenta

(0,n)

(0,n)

CERVEZA

(0,n)

sirve

(1,n)

BAR

nombre

marca

nombre dirección

momento ∈ {mañana, tarde, noche, indiferente}
cuánto ∈ {nada, normal, mucho}

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Ejercicio 1

número_expediente
estado

período

(0,1)

fecha_incio
fecha_fin

(1,1)

tiene

ASUNTO

(0,n)

lleva

(1,n)

(0,n)

dni

CLIENTE

dni

PROCURADOR

nombre

dirección

nombre dirección

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Ejercicio 2

número_identificación

sexo

año_nacimiento

país

continente

posee

(1,n)

ZOO

(1,1)

(1,n)

ANIMAL

alberga

(1,1)

(1,n)

pertenece

(1,n)

ESPECIE

nombre

ciudad

país
tamaño
presupuesto

nombre_científico

nombre_vulgar

familia

peligro

Hay un ciclo ¿alguna relación es redundante?

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Ejercicio 3

PERSONA

(t,s)

dni
nombre

dirección

SOCIO

(1,n)

posee

PATRÓN

(0,n)

(0,n)

salida

(1,1)

BARCO

fecha

hora
destino

matrícula

nombre

amarre

cuota

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De cada AMIGO sabemos el nombre y su teléfono.
De cada BAR sabemos el nombre y la dirección.
De cada CERVEZA sabemos el nombre y la marca.
Los AMIGOS frecuentan uno o varios bares. Puede que les guste ir a cada bar en momentos distintos del día
(mañana, tarde o noche), o puede que les sea indiferente.
Cada AMIGO ha probado una o varias cervezas y sabe cuánto le gustan: nada, normal o mucho.
Una misma CERVEZA puede gustar a varios AMIGOS y puede servirse en varios BARES distintos.
De las CERVEZAS que tenemos, algunas no las ha probado nadie.
También puede ocurrir que haya CERVEZAS que no se sirvan en ninguno de los BARES que nos interesan.
Cada BAR sirve una o varias cervezas.
Entre los BARES que nos interesan, puede que haya algunos que no frecuenten nuestros amigos, y otros que
sean frecuentados por varios amigos.

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