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Clase 2: Modelización de
Datos – 2.019
BASE DE DATOS
FAC.DE INGENIERIA - UNJu
2.1 Modelo Entidad-Relación Extendido (MERE) (Chen, 1.976)
Herramienta utilizada p/la construcción del modelo conceptual o MERE, los
diseñadores de BD se encontraron con aplicaciones de complejidad
creciente lo cual aumentaba las necesidades adicionales a conceptos del
modelo semántico, fue modificado y enriquecido semánticamente por
muchos otros (conceptos como subclases y superclases).
Entidades Relaciones
Representan
los objetos a
modelar
Atributos
Representan las
propiedades
de las
entidades
Representan las
asociaciones entre
entidades
2.1.1. Entidades
Diccionario: "ser, existencia, una opuesta o no-existencia; la existencia como
distinción entre cualidades o relaciones de cosas".
P/aplicaciones de BD: alguna cosa acerca de la cual la información es
almacenada, la cual tiene 1 existencia independiente y puede ser
identificada, 1 entidad puede ser un objeto tal como 1casa, 1estudiante; o 1
evento o 1activ.tal como 1partido d fútbol, 1día festivo o 1carrera d autos.
2.1.1. Atributos
Una entidad es totalmente descripta a través de sus atributos. X ej. 1 casa
puede ser descripta x los atributos dirección, estilo y color; 1 auto puede
ser descripto x los atributos número de patente, fabrica, modelo y año
2.1.3. Tipo de Entidad
El nombre de 1entidad junto con sus atributos define 1tipo de entidad de
la cual puede haber muchas instancias. La distinción entre tipos de entidad
e instancias es análogo a tipos de datos y sus instancias en un lenguaje de
programación. X ej. los valores de atributos (San Juan 150, Victoriana,
blanco) definen una instancia de la entidad CASA.
2.1.4. Clave de Tipo de Entidad
“1atributo o conj.de atributos cuyos valores identifican en forma única
c/instancia de 1tipo entidad se llama clave candidata del tipo
entidad”. X ej., el atributo DIRECCION es 1 clave p/la entidad tipo
CASA. 1entidad tipo puede tener 1 o + claves candidatas.
X ej., 1estudiante puede ser identificado por 1único nro.de identific.
(nro.de estudiante), o x la combinación de los valores del nombre y
dirección. Se elige 1clave primaria de las claves candidatas.
2.1.5. Relaciones
Una relación es una asociación entre dos o más tipos de entidades.
X ej. la relación: JUEGO-DE entre las entidades tipo JUGADOR y PARTIDO.
La funcionalidad de las relaciones puede ser:
- uno-a-uno (1: 1)
- uno-a-muchos (1:n)
- muchos a muchos (m:n)
Como ej.se considera 1BD q tiene las siguientes relaciones:
1: 1 La relación JEFE-DE entre el tipo de entidad GERENTE y
DEPARTAMENTO es 1: 1 Esto significa que un departamento tiene un
gerente, y un gerente, es jefe de 1 dpto.
2.1.5. Relaciones
l:n La relación SUPERVISA entre GERENTE y EMPLEADO es l:n.
Esto ocurre cuando un gerente supervisa a un nro diferente de empleados y
q c/empleado es supervisado por un gerente.
n:m La relación ASIGNADA-A entre las entidades EMPLEADO y
PROYECTO es n:m Un empleado puede estar asignado a varios proyectos y
c/proyecto puede tener asignado varios empleados.
2.1.5. Relaciones
Ejemplos de relaciones básicas entre entidades.
2.1.6. Relaciones complejas
Las situaciones del mundo real frecuentemente tiene
relaciones + complejas q relaciones binarias 1:1, l:n o m:n. X ej.
relac.entre entidades del mismo tipo o relaciones entre + tipos de entidades
2.1.6.1. Relaciones recursivas
Las relaciones recursivas son relaciones entre diferentes instancias
del mismo tipo de entidad. Ej.: relación recursiva de 1: 1. 1instancia
del tipo de entidad PERSONA puede estar relacionado con otro miembro a
través de la relación CASADA-CON
2.1.6.1 Relaciones recursivas
Relación recursiva de l:n. 1instancia del tipo de entidad EMPLEADO
puede supervisar a otras instancias. Si se asume q 1empleado puede tener un
supervisor entonces la relación SUPERVISA es 1relación recursiva de l:n
Relación recursiva de m:n. 1instancia del tipo de entidad PARTE puede
estar compuesta de otras partes, mientras q 1 parte puede ser 1componente
de muchas otras partes. Esta situación podría representarse x la relación
recursiva de m:n COMPRENDE
2.1.6.2 Relaciones ternarias
Involucran 3 tipos de entidades. Ej. 1 BD q contiene información
sobre compañías, los productos q fabrican y los países a los cuales exportan
estos productos.
Los países p/los cuales un producto es exportado varían de producto en
producto y de compañía en compañía. La relación VENDE es ternaria,
es decir involucra 3 tipos de entidades. La funcionalidad de esta
relación es m:n:q.
2.1.6.2 Relaciones ternarias
Situaciones entre relaciones:
P/1par dado(compañía, producto) hay muchos países p/los cuales el producto es vendido.
P/1par dado(país, producto) hay muchas compañías q exportan este producto a este país.
P/1par dado(compañía, país) hay muchos productos exportados x esa compañía a ese país.
La funcionalidad d 1relación ternaria también podría ser l:m:n, 1:1:n ó 1:1:1.
Las relaciones ternarias deben ser definidas cuidadosamente y solo deben
usarse cuando las relaciones no puedan representarse en forma precisa a
través de relaciones binarías. X ej., si 1compañía fabrica muchos productos y exporta
todos estos productos a diferentes países, entonces las 2relaciones binarias independientes
EXPORTA y FABRICA
2.1.6.3 Subtipos y Supertipos
Un tipo de entidad El es un subtipo de un tipo de entidad E2 si toda
instancia de El es también una instancia de E2.
Un tipo de entidad E es 1generalización de los tipos de entidad El, E2, ...,En si
c/ocurrencia de E es también1ocurrencia y solo 1d las entidades El, E2, ...En.
2.1.6.3 Subtipos y Supertipos
Como ej.de subtipos se considera 1BD de 1pequeña compañía la cual s
representa en c/dpto.con 1gerente, el cual es 1categoría especial de empleado.
También, hay otras categorías del tipo d entidad EMPLEADO tales como Secret.,
Técn.e Ing. C/u d estos tipos de entidades comparten algunas prop.en virtud d q
estas pueden ser consideradas como diferentes categorías del tipo de entidad
EMPLEADO. Estos tipos de entidades son subtipos del tipo de entidad EMPLEADO, la
cual se dice q es 1Supertipo. 1 instancia de 1subtipo no
puede existir en la BD sin q
también sea miembro del
supertipo. Esto es, 1instancia
de1 subtipo
representa1entidad del mundo
real como alguna instancia del
supertipo.
Los subtipos pueden también
tener subtipos, formando
así1jerarquía.
2.1.6.3 Subtipos y Supertipos
1subtipo puede tener atributos adicionales y relaciones p/el subtipo.
X ej., en 1BD de 1compañía se podría forzar a q las instancias del tipo d
entidad GERENTE, subtipo de EMPLEADO, pueda participar en la relación
JEFE-DE. A continuac.se muestra la relac.q podría asistir entre el tipo d
entidad GERENTE y DEPARTAMENTO. Un gerente comparte todos los atrib. de
empleado pero puede tener atributos q son relevantes solo p/los gerentes.
Es ventajoso reconocer los subtipos cuando ellos se originan ya q su
inclusión agrega claridad y precisión para el esquema y puede mejorar la
eficiencia en cualquier implementación subsecuente.
2.1.6.4. Generalización y especialización
El tipo de entidad EMPLEADO puede ser considerado como 1
Generalización de los tipos de entidad SECRET., ING. y TECN.si toda instancia
EMPLEADO en la BD, es también 1instancia de 1de estos subtipos. En este
caso las entidades tipo SECRET., ING.y TECN.forman 1Especialización del tipo
de entidad EMPLEADO donde cada especialización se distingue x el valor de
sus atributos. En este caso el atributo de distinción podría ser CARGO.
2.1.7. Construcción del MERE
P/construir el MERE s usa la Narrat.del problema. De esta s determina:
a) Especificación de Entidades (se seleccionan aquellas esenciales)
P/la determinación de las entidades se usan las siguientes técnicas:
1- Listado de eventos
2- Diagrama de Ciclo de vida
3- Diagrama de Contexto4- DER (Individual o Elemental y Global)
b) Especificación de Estructuras (estructuras y relaciones especiales).
Para la determinación de la estructura se utiliza:
5 - Diagrama de Martin
c) Especificación de Atributos (memoria esencial de c/entidad).
P/la determinación de los atributos el 6-Diccionario de Datos
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a 1Sist. de Compras
2.1.7.1 Especificación de Entidades
1 – Listado de Eventos
1. Un cliente solicita ingreso al sistema de compras.
2. Un cliente realiza una compra de productos.
3. Un cliente paga una factura por una compra.
4. Un cliente solicita el egreso del sistema.
5. Es hora de reclamar el pago de una factura.
6. Es hora de dar de baja a un cliente moroso.
7. Es hora de dar de baja a un cliente inmóvil
8. Depósito informa del envío del pedido a un cliente.
9. Es hora de encargar mercaderías a los proveedores.
10.Depósito informa arribo de mercaderías.
11.Un proveedor envía una factura por mercadería.
2.1.7. Construcción del MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.1 Especificación de Entidades
1 – Listado de Eventos
Las entidades esenciales son aquellos q no, dependen de la
tecnología usada p/implementar el sist. Estas siempre forman parte del sist.
De la narrativa se extrae un listado de eventos.
En el listado de eventos se enuncian los sucesos (eventos) q tienen
lugar en el entorno del sist.y a los q el sist.debe dar 1respuesta preplaneada.
Los eventos se anuncian de forma normalizada (sujeto, verbo, objeto)
como 1sujeto q realiza 1acción sobre 1objeto (eventos de datos a materiales
tales como “1cliente paga factura x productos pedidos”), o como 1situación
provocada x el medio mismo sin intervención de entidades externa alguna
(eventos temporales como “Es hora d reclamar pago de factura”).
Los sustantivos d la lista de eventos son los candid.a ser entid. esenciales.
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.2 Diagrama de Ciclo de Vida o Diagr.de Jackson
P/c/1de las entidades candidatas se construye el diagrama de
ciclo de vida utilizado la simbología del Diagrama de Jackson.
El diagr.de ciclo d vida describe el pasaje de estados del candidato, muestra
el nacimiento (alta), la vida (transacc) y la muerte (baja) del mismo.
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.2 Diagrama de Ciclo de Vida o Diagrama de Jackson
Se lee de arriba a abajo y de derecha a izquierda. El 1er.nivel tiene
1secuencia de 3 bloques. 1es elemental y representa el estado del cliente.
Los otros 2 son bloques compuestos y s los describe x medio de otros bloques.
La Baja se describe x1selección (círculos borde superior derecho).
C/u de los rectángulos describen 1estado final al q s llega según la baja
sea A PEDIDO del cliente, se da de baja POR MORA en pagar su deuda o por
VEJEZ de su registro al pasar demasiado tiempo sin registrar actividad.
La VIDA es 1interacción de transacciones (* en el ángulo superior derecho
de TRANSACCION), c/1de los cuales es 1selección de COMPRA o PAGO.
Se analizan los ciclos de vida buscando:
Otros candidatos q no hayan aparecido previamente entre los eventos y
Ciertos estados q no están asociados a eventos.
Si aparecen otros candidatos se construirá el ciclo de vida.
C/estado del diagrama de ciclo de vida tiene asociado un estado.
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.2 Diagrama de Ciclo de Vida o Diagrama de Jackson
Todo ciclo tiene 3 bloques secuenc.(ALTA, VIDA, BAJA). Algunos sist. tienen entidades
permanentes. La Completitud determina si están o no, pero no se crea o destruye.
1sist.de ventas puede no dar de alta, ni de baja, a vendedores, función q cumple el
Sist.de personal. P/el sist. de ventas los vendedores son entidades definidas.
En gral.los estados a los q pueden arribar los objetos son varios, y la búsqueda de 1
representación ayuda a encontrar estados q no surgen de la lectura d la narrativa ni
están asociado a eventos, x lo q los eventos q corresponden a ellos se suman a la lista.
Si del listado de eventos el sist.
no registra tal estado (poco
frecuente), es posible q la
condición de transición se
produzca x cambios de estados
asociados a otros candidatos y
corresponde asociar este evento
al estado en cuestión.
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.3 Diagrama de Contexto
Ciertos documentos q se generan ante estímulos externos aparecen aquí como
ENVIO, RECIBO y REMITO, se comienza a construir el diccionario de datos donde s
describe c/u de los flujos, explicando su estructura mediante 1 sintaxis particular.
El diagr.de contexto constata la completitud del modelo. Se agregan
respuestas y estímulos q se encuentren y se añaden a la lista de eventos los q
correspondan. Se revisan q los nuevos eventos queden reflejados x algún cambio de
estado entre candidatos y se completan los diagr. de ciclo de vida q hicieran falta.
Los flujos de eventos temporales se
representan con líneas cortadas
anotadas con el evento, y los flujos de
datos o materiales son flechas llenas
anotadas desde la entidad hacia la
burbuja del sist. El diagr.de contexto
muestra además, las respuestas que el
sist. envía a las entidades externas al
ser estimuladas por los flujos. En estas
respuestas se busca nuevamente más
candidatos a tablas.
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.4 DER Individual y Global
“Los eventos se traducen en1leng.gráfico, donde c/u se lee como 1DER elemental,
donde 1sustantivo s representa como 1entidad con su nombre dentro del rectángulo,
y 1relac. es 1rombo q contiene a 1conjunc.o 1propos.y q siempre vincula 2+ entid.”
“Se analizan los DER´s p/eliminar entidades poco significativas, detectar tipos de
entidades q reúnen características de relaciones y de entidades a la vez (los q se
denomina tipos de entidades asociativas o TEA) y se representan como rectángulo
con nombre de la entidad q apunten a rombo sin nombre x medio de 1 flecha.”
Del list.de eventos verificada y
consistida se construye el DER individ.
En 1er.lugar, se revisa la redacción
individual de c/evento, asegurándose
q tiene toda la información q le
corresponda (x ej.se corrige la
redacción de un cliente paga 1
factura pero q refleje la relación entre
factura y productos: “Un cliente paga
1 factura por productos pedidos”).
REMESA
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.4 DER Individual y Global
Los DER's elementales s conectan a través de superposiciones de entidades o TEA's
comunes a 1DER, el cual se analiza p/eliminar redundancia. El resultado es 1conj.de
entidades y TEAs enlazados en 1gráfico. Se buscan objetos q x ser demasiado grales
soportan relac.con otras de forma parcial, o tienen atrib.diferentes según sus subtipos,
p/definir 1jerarquía con ellos como cabeza y los subtipos de c/u como componentes.
X ej., las entid.d la clase REMESA pertenecen a 2subt.bien diferentes. O bien se envía
desde depósito 1PEDIDO al CLIENTE o bien el PROVEEDOR envía al depósito1ORDEN
de mercaderías. ENVIO y ENTREGA son subtipos de REMESA y heredan atributos.
Al eliminarse entidades, es posible q las
TEA's no vinculen gráficamente a+de
1rectángulo, sino q haya solo 1asociado
al rombo apuntado x la TEA, pero ese es
el nro.mínimo y se entiende q hay otra
entidad (x lo menos) asociada x la TEA.
En el ej.p/eliminar redundancia se han
suprimido relac.entre PAGO y CLIENTE y
entre FACTURA y CLIENTE, con lo q la TEA
representado x PAGO solo apunta a
FACTURA y este a su vez a PEDIDO.
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.5 Especificación de estructura
Las entidades no son entes aislados q forman parte de 1conj.desordenado.
Son instancias activas q s comunican entre sí p/llevar a cabo tareas. En la
especificación de estructura se agrega a las jerarquías definidas en el DER(relación
'es un') las relaciones "compuesto por" entre las componentes del modelo.
“P/las jerarquías d entidades resultantes, en la especificac.d la estructura se indican
el grado de necesidad (opcionalidad) y multiplicidad de esas y otras relaci.entre
individuos de cada tipo”. El modelo DER se transforma en diagrama de Martin.
C/entidad es representada x un
rectángulo (también son rectángulos las
TEAs y las relaciones puras). Solo las
relaciones binaria dejan de existir y
aparecen como líneas q unen
rectángulos. Todas las otras líneas en el
DER aparecen uniendo los respectivos
rectángulos. Se muestra cómo se
representa la relación compuesta x q
vincula clases entre sí. El triángulo q
apunta de LINEA a PEDIDO señala la
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.5 Especificación de estructura
El diagr.de Martin se completa con2símbolos “multiplic. y opcional.” d las relac.
entre entidades. La existencia d1línea entre2rectáng, no denotada con el semicírculo d
compos.jerárquica, indica la presencia d1relac.entre instancias relacionadas en el dibujo.
Esta relación se caracteriza x: La multiplicidad q indica con cuantos individuos de la otra
clase –COMO MÁXIMO- puede llegar a relacionarse a través de esta relación un individuo
de 1clase. Una barra, simbolizando un UNO indica q q a lo sumo 1individuo puede
relacionarse con este. En el ej. p/un EMPLEADO hay a lo sumo 1CARGO. Esto se simboliza
con la barra +cercana a la entidad del lado del 'a la sumo'. Cuando la relación no está
acotada x1solo individuo el símbolo q se usa es el 'mayor que' (>) o 'menor que' (<),
dependiendo del lado q se coloq, indicando q 1 de las entidades puede llegar a
relacionarse con muchos del otro tipo
Opcionalidad: Indica la necesidad de la existencia o no de la relación. Para el ej.todo
empleado debe tener un cargo. Pero para un cargo no siempre hay un empleado.
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
Donde haya relaciones muchos a muchos, se
analiza si existen atributos propios de la
relación, como es el caso entre PEDIDO y
PRODUCTO, en la que cada elemento de la
reacción tiene como atributo la CANTIDAD
pedida del PRODUCTO.
Como resultado de análisis se agrega al
modelo la entidad LINEA, PROVEEDOR tiene
sus propios precios para su línea de
PRODUCTO, aparece la entidad LISTA que
mantiene la relación entre ambos.
2.1.7.5 Especificación de estructura
P/el ej. del Sist.de Compras se debe analizar la relación entre FACT.y PAGO (puede
haber 1FACT.q también esté impaga, pero la política de la empresa prescribe q 1FACT.
no tenga más de 1PAGO) y de relaciones obligatorias con más de 1instancia posible.
También s debe analizar la relación entre ENTREGA y ORDEN (p/q se realice 1entrega
es necesario q haya 1ORDEN, pero en esa ENTREGA puede q se envíen más de 1).
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.6 Especificación de atributos
La descomposición de los flujos de entrada y salida se documenta en 1diccionario d
datos p/ ¿asegurar la completitud del relevamiento. A las narrativas recogidas en
entrevistas semiformales s las suele completar con1relevamiento d datos utilizado en el
sist. Tales datos son recogidos d los formul.en uso, e incorporados estructuralmente (es
decir, respetando y anotando sus características estructurales) en 1diccion.de datos.
La sintaxis se resume en el siguiente cuadro:
= está compuesto por
*<frase>* comentario
@ clave
+ además está compuesto
[......] opciones
{} repetición
Cuando 1campo es elemental, es decir q no se lo puede describir en términos de
otros campos, se puede especificar el dominio d su contenido de 2maneras. Cuando
se trate de un conj.grande como p/q s pueda enumerar, s recurre al campo de
comentario (por ejemplo Nº FACTURA = * “1000..9999”*).
2.1.7. Construcción de MERE – Ej. aplicado a un Sist. de Compras
2.1.7.6 Especificación de atributos
En el caso que la enumeración sea posible esta se realiza encerrando por el corchete
que abre con asterisco ([*) y el corchete que cierra con asterisco (*]), separando los
distintos valores con barras (ej. ESTADO CIVIL =[* SOLTERO ¦ CASADO ¦ SEPARADO ¦
DIVORCIADO ¦ VIUDO *]).
1vez construido el diccion.de datos, los componentes son asignados al modelo .
FACTURA = * Docum. emitido al informarse envío de los productos al cliente *
ENCABEZAMIENTO
+ LINEAS
LINEAS = *Componentes de la FACTURA *
{LINEA}
LINEA = *Venta individual registrada *
CODIGO DE ART.
+ARTICULO
+CANTIDAD
+PRECIO UNITARIO
+IMPORTE
CODIGO DE ARTICULO = * tres caracteres alfabéticos seguido de cuatro dígitos*
• Alarcón Vincenc. “Desarrollo de sistemas de información: una
metodología basada en el modelado”. 2da Edición. 2.006.
• Barranco de Areba Jesús. “Metodología del análisis estructurado de
sistemas”. 2.001.
• CJ-Date. “Introducción a los sistemas de bases de datos”. 7ma Ed.
2.001.
• RamezElmasri y ShamkantNavathe. “Sistemas de Bases de Datos
(Conceptos Fundamentales)”. 2da Edición. 2.007.
• RamezElmasri y ShamkantNavathe. “Fundamentos de Sistemas de
Bases de Datos - 5ta Ed.”
• Silverschatz&Korth&Sudarshan. “Fundamentos de Base de Datos”. 4ta
Ed. 2.007.
Bibliografía