modelo entidad-relación… · 1 1 modelo entidad-relación 2 objetivos: conocer los conceptos y...

1

1

Modelo Entidad-Relación

2

Objetivos:

Conocer los conceptos y notación del modelo conceptual de datos entidad-relación extendido.

Comprender los significados del concepto de “nulo” en el modelo entidad-relación extendido.

Contenidos:

1. Introducción e historia del modelo

2. Conceptos básicos del modelo

3. Extensiones del modelo

Modelo Entidad-Relación

2

3

Modelo de datos conceptual de alto nivel Propuesto por Peter P. Chen en 1976

Extensiones/aportaciones de muchos otros autores

» No existe un único MER, sino una FAMILIA DE MODELOS

Describe el “mundo real” como un conjunto de ENTIDADES y de RELACIONES entre ellas

Gran difusión Muy extendido en los métodos de diseño de bases de

datos

Soportado por herramientas software de diseño (CASE)

1. Introducción e historia del modelo Entidad-Relación

4

En el proceso de diseño...

DISEÑO

CONCEPTUAL

Requisitos

de datos

Esquema

Conceptual MER


3

5

Descripción concisa de los requisitos de información de los usuarios

Descripciones detalladas de

TIPOS DE DATOS

RELACIONES ENTRE DATOS

RESTRICCIONES que los DATOS deben cumplir

Sin detalles de implementación

Más fácil de entender

Comunicación con el usuario no técnico

Esquema conceptual


6


Entidad ( entity )

Atributo ( attribute )

Dominio ( values set )

Relación ( relationship )

4

7

ENTIDAD

Cosa u objeto del mundo real con existencia propia y distinguible del resto

Objeto con existencia...

física o real (una persona, un libro, un empleado)

abstracta o conceptual (una asignatura, un viaje)

“Persona, lugar, cosa, concepto o suceso, real o

abstracto, de interés para la empresa” (ANSI, 1977)


8

ATRIBUTO

Propiedad o característica de una entidad

Una entidad particular es descrita por los valores de sus atributos:

titulo = El alquimista impaciente genero = Thriller

nacionalidad = España

añoestreno = 2002

p1

...

nss = 1122334455 dni = 87654321

nombre = Cristina Aliaga Gil nacionalidad = España

e1

...


5

9

TIPO DE ENTIDAD (entity set)

Define un conjunto de entidades que poseen los mismos atributos PELICULA: titulo, genero, nacionalidad, añoestreno,numcopias

EMPLEADO: dni, nss, nombre, fechanacim, direccion, telefono, altura, nacionalidad, edad

Notación

EMPLEADO

LOCAL

VIDEOCLUB

PELICULA DIRECTOR

ACTOR CLIENTE


10

Instancia de un tipo de entidad

También...

Ocurrencia

Realización

Ejemplar

Entidad concreta o individual

PELICULA

titulo = El señor de los anillos genero = Fantasía

nacionalidad = EEUU

añoestreno = 2001

p2

...

titulo = Amelie genero = Comedia

nacionalidad = Francia

añoestreno = 2001

p4

...

titulo = Amores perros genero = Drama

nacionalidad = Méjico

añoestreno = 1999

p3

...


6

11

Intensión y Extensión

Un tipo de entidad describe el esquema o intensión para un conjunto de entidades que poseen la misma estructura

EMPLEADO: dni, nss, nombre, dirección, telefono, altura, fechanacim,

nacionalidad, edad

Las instancias del tipo de entidad se agrupan en un conjunto de entidades o extensión

e1 (87654321, 1122334455, “Cristina Aliaga Gil”, “Libertad, 2. Yecla. Murcia. 30510”, 968100200, 1’60, 28/07/1979, España, 23)

e2 (12345678, 6677889900, “Antonio Gil Sánchez”, “Paz, 5. Murcia. Murcia.30012”, 968111222, 1’76, 14/04/1944, España, 58)

e3 (11223344, 1234567890, “Julia Sauce”, “Justicia, 20. Yecla. Murcia. 30510”, 968000222, 1’59, 23/05/1947, España, 55)

...


12

Tipos de atributos

Simples o Compuestos

Almacenados o Derivados

Monovalorados o Multivalorados

Opcionales


7

13

Atributos Simples o Compuestos

Atributos compuestos

Pueden dividirse en otros con significado propio

Valor compuesto = concatenación de valores de componentes

Atributos simples

No divisibles. Atómicos

fechanacim

dia mes año

direccion

calle ciudad provincia codpostal

genero


14

Atributos Almacenados o Derivados

Atributos derivados Valor calculado a partir de otra información ya

existente (atributos, entidades relacionadas) Son información redundante...

edad [de EMPLEADO], cálculo a partir de fechanacim atributo derivado del valor de otro atributo

numcopias [de una PELICULA], cuenta del número de entidades COPIA relacionadas con cada película concreta

atributo derivado de entidades relacionadas

Atributos almacenados fechanacim [de cada EMPLEADO]

nacionalidad [de una PELICULA]


8

15

Atributos Monovalorados o Multivalorados

Atributos monovalorados (monovaluados)

sólo un valor para cada entidad

fechanacim [de un EMPLEADO particular]

añoestreno [de cada PELICULA concreta]

Atributos multivalorados (multivaluados)

más de un valor para la misma entidad

nacionalidad [ PELICULA coproducida por varios países ]

telefono [ EMPLEADO con varios teléfonos de contacto]

pueden tener límites superior e inferior del número de valores por entidad

nacionalidad (1-2)

telefono (0-3)


16

Atributos Opcionales (nulos)

El nulo (null value) es usado cuando...

Se desconoce el valor de un atributo para cierta entidad El valor existe pero falta

altura [de un EMPLEADO]

No se sabe si el valor existe o no

telefono [de un EMPLEADO]

La entidad no tiene ningún valor aplicable para el atributo:

fechaalquiler [PELICULA sólo en vídeo-venta (no alquiler)]


9

17

Notación para atributos [EN2002] [MPM1999]

fechanacim dirección

telefono

calle provincia ciudad codpostal

dni edad

altura

(0,3)

D

nss

nombre

nacionalidad

(1,2)

EMPLEADO (0,3)

dirección

(1,2)

(0,1) EMPLEADO nombre

fechanacim telefono

calle provincia ciudad

codpostal

edad nss

dni

altura

nacionalidad


18

Atributos Clave

Atributo con valor distinto para cada instancia de un tipo de entidad

dni en EMPLEADO

Una clave identifica de forma única cada entidad concreta atributo identificador

Notación EMPLEADO

[EN2002]

EMPLEADO

dni

[MPM1999]

dni


10

19

Atributos Clave (ii)

Una clave puede estar formada por varios atributos clave compuesta Combinación de valores distinta para cada instancia

(nombre, fechanacim) en el tipo de entidad EMPLEADO Una clave compuesta debe ser mínima

Un tipo de entidad puede tener más de una clave claves candidatas Claves o Identificadores Candidatos de EMPLEADO: dni nss (nombre, fechanacim)


20

Atributos Clave (iii)

Atributo identificador principal (IP) Clave Principal

Elegido (por el diseñador) de entre los identificadores candidatos (IC), para ser el medio principal de identificación de las instancias del tipo de entidad

dni en EMPLEADO

Atributos identificadores alternativos (IA) Claves Alternativas

El resto de IC’s

nss y (nombre, fechanacim) en EMPLEADO


11

21

Notación para atributos clave [EN2002] [MPM1999]

En el MER es obligatorio que todo tipo de

entidad tenga un identificador

nombre

fechanacim

EMPLEADO

dirección

telefono

calle provincia ciudad codpostal

dni edad

altura

(0,3)

D

nss nacionalidad

(1,2) n-f

(0,3)

(1,2)

(0,1) EMPLEADO

nombre

fechanacim telefono

calle provincia ciudad

codpostal

edad nss

dni

altura

nacionalidad

n-f

dirección

IP


22

No suele representarse,

aunque una forma de

hacerlo sería: [MPM1999]

DOMINIO (values set)

Conjunto de valores

Cada atributo simple está asociado a un dominio, que especifica sus valores válidos

Atributo Dominio Descripción Dominio

nombre NOMBRES cadenas de hasta 30 caracteres alfabéticos

telefono TELEFONOS cadenas de hasta 9 caracteres numéricos

altura MEDIDAS números reales entre 0 y 2’5 (metros)

... ... ...

TELEFONOS

NOMBRES

telefono

nombre

MEDIDAS altura

EMPLEADO


12

23

RELACIÓN (relationship)

También “interrelación”

Asociación, vínculo o correspondencia entre instancias de entidades relacionadas de alguna manera en el “mundo real”

el director “Alejandro Amenábar” ha rodado la película “Mar adentro”

el empleado 87654321 trabaja en el local de videoclub “principal”

la película “El imperio contraataca” es una continuación de la película “La guerra de las galaxias”


24

DIRECTOR HA_RODADO PELICULA

J. Médem

C. Saura

F. Trueba

S. Segura

A. Amenábar

Vacas

Tesis

Belle Epoque

Torrente

Tierra

Abre los ojos

Los otros

Tipo de Relación:

conjunto de instancias

Tipo de Entidad:

conjunto de instancias

Instancia del tipo de

relación

13

25

TIPO DE RELACIÓN (relationship set)

Estructura genérica o abstracción del conjunto de relaciones existentes entre dos o más tipos de entidad

un DIRECTOR ha rodado PELICULA’s

Notación

DIRECTOR PELICULA HA_RODADO


26

ACTOR PELICULA ACTUA_EN

CLIENTE PELICULA

LOCAL_VIDEOCLUB

ALQUILA

Grado de un tipo de relación

Número de tipos de entidad que participan en el tipo de relación

Binaria: grado 2 (el más frecuente)

Ternaria: grado 3

Reflexiva (o recursiva): grado 1

PELICULA CONTINUACION DE


14

27

Nombres de Rol (papel)

Todo tipo de entidad que participa en un tipo de relación juega un papel específico en la relación

Los nombres de rol se deben usar, sobre todo, en los tipos de relación reflexivos, para evitar ambigüedad

original

versión PELICULA VERSION_DE

DIRECTOR PELICULA HA_RODADO realizador film


28

Restricciones estructurales sobre tipos de relación

Limitan las posibles combinaciones de entidades que pueden participar en las relaciones

Extraídas de la situación real que se modela “Una película debe haber sido dirigida por uno y sólo un

director”

“Un director ha dirigido al menos una película y puede haber dirigido muchas”

Clases de restricciones estructurales: Razón de cardinalidad (o tipo de correspondencia)

Razón de participación


15

29

Razón de Cardinalidad Notación EN2002

Número máximo de instancias de tipo de relación en las que puede participar una misma instancia de tipo de entidad la cardinalidad de HA_RODADO es “1 a N”

HA_RODADO es de tipo “1 a N”

Notación etiqueta en la línea que

une entidad y relación

Ojo: da la sensación de que se representa “al revés”

1

N

DIRECTOR

PELICULA

HA_RODADO


30

Razones de cardinalidad más comunes:

1:1 (“uno a uno”)

1:N (“uno a muchos”)

M:N (“muchos a muchos”)

ACTOR

PELICULA

personaje

film

M

ACTUA_EN

N

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB

encargado

sucursal

1

trabajador

lugar trabajo

1

TRABAJA_EN SUPERVISA

N 1

Razón de Cardinalidad Notación EN2002


16

31

Razón de Cardinalidad Notación [MPM1999]

Número máximo de instancias de un tipo de entidad que pueden estar relacionadas con una instancia del otro tipo de entidad

Notación Etiqueta (1:1, 1:N, M:N…) junto al tipo de relación, o Flecha en sentido “... a N”

ACTOR

PELICULA

M:N ACTUA_EN

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB

encargado

sucursal

trabajador

lugar trabajo

TRABAJA_EN SUPERVISA 1:N 1:1


32

Razón de Cardinalidad Notación [SKS1998]

Número máximo de instancias de un tipo de entidad a las que otra instancia puede estar asociada, vía un conjunto de relaciones

Notación flecha en el sentido “... a 1”

ACTOR

PELICULA

ACTUA_EN

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB

encargado

sucursal

trabajador

lugar trabajo



17

33

Razón de Participación Notación [EN2002]

Especifica si toda la extensión de un tipo de entidad participa en un tipo de relación, o sólo parte de la extensión

Indica si hay dependencia en existencia de un tipo de entidad respecto de un tipo de relación

Clases de participación: Participación total (dependencia en existencia)

Participación parcial


34

Razón de Participación (ii) [EN2002]

Notación

Líneas dobles o simples

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB

encargado

sucursal

1

trabajador

lugar trabajo

1


N 1

DIRECTOR

PELICULA

HA_ RODADO

1

N

PELICULA

personaje

film

M

ACTUA_EN

N

ACTOR


18

35

Cardinalidad de tipo de entidad

Otra forma de expresar las razones de cardinalidad y participación

PERSONA EDIFICIO

p1

p2

p3

e1

e2

e3

e4

USA

p1

p2

p3

e1

e2

e3

e4

POSEE

PERSONA EDIFICIO POSEE

PERSONA USA EDIFICIO


36

Cardinalidad de tipo de entidad Notación [EN2002]

Números mínimo y máximo de instancias del tipo de relación en las que puede intervenir una instancia del tipo de entidad

Notación

(min, max) en la línea que une entidad y relación

POSEE

PERSONA USA EDIFICIO (1,n) (0,m)

(1,1) (0,n)


19

37

Cardinalidad de tipo de entidad (iii) [EN2002]

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB

1 1


N 1

(0,n)

(1,1)

(1,1)

(1,1)

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB


PELICULA

M

ACTUA_EN

N

ACTOR

PELICULA

(1,n)

ACTUA_EN

(0,m)

ACTOR


38

Cardinalidad de tipo de entidad Notación MPM1999]

Números mínimo y máximo de instancias de un tipo de entidad que pueden estar relacionadas con una instancia del otro tipo de entidad

Notación (min, max) en la línea que une entidad y relación

POSEE

PERSONA USA EDIFICIO (0,m) (1,n)

(0,n) (1,1)


20

39

POSEE ( PERSONA(0,n) : EDIFICIO(1,1) )

POSEE( PERSONA(1,1) : EDIFICIO(0,n) )

Cardinalidad de tipo de entidad (v)

Comparación de notaciones

PERSONA POSEE EDIFICIO (0,n) (1,1) p1

p2

p3

e1

e2

e3

e4

POSEE

PERSONA EDIFICIO

PERSONA POSEE EDIFICIO (1,1) (0,n)

[EN2002]

[MPM1999]

En toda notación, la cardinalidad de una entidad es la etiqueta de la línea que la une a la relación


40

EMPLEADO LOCAL

VIDEOCLUB SUPERVISA 1 N

[EN2002]

[MPM1999] EMPLEADO LOCAL

VIDEOCLUB

1:N

SUPERVISA (1,1) (0,n)

EMPLEADO LOCAL

VIDEOCLUB SUPERVISA [SKS1998]


Comparación de notaciones (ii)

21

41


[EN2002]

[MPM1999]

1:1 (0,1)

(0,1)

PELICULA SECUELA DE precuela

continuación

N

1 subalterno

superior

(0,1)

(0,n)

EMPLEADO JEFE DE

Cardinalidad de tipos de entidad recursivos

PELICULA VERSIONA N:1 (0,1)

(0,n) versión original

42

Atributos de tipos de relación

[EN2002]

[MPM1999]

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB

1 1


N 1

horas fechainicio

PELICULA (0,m)

ACTUA_EN (1,n)

ACTOR

salario

papel M:N

22

43

Atributos de tipos de relación (ii)

Conceptualmente pertenecen a la relación

Un atributo de una M:N es propio de la relación

Un atributo de una 1:1 o 1:N “se puede llevar” a uno de los tipos de entidad participantes

horas fechainicio

[EN2002]

horas

horas

fechainicio

EMPLEADO

1 1


N 1

LOCAL_VIDEOCLUB


44

Tipo de Entidad Débil Notación [EN2002]

No tiene atributos clave propios Una instancia se identifica por su relación

con una instancia de otro tipo de entidad

Tipo de relación identificador Relaciona un tipo de entidad débil y un tipo de

entidad regular (fuerte, dominante, padre, propietaria)

Clave parcial (o discriminante) Atributos de la entidad débil, que identifican de forma

única cada instancia, siempre que esté relacionada con una instancia del tipo de entidad regular

Clave = (clave_entidad_regular, clave_parcial)

Notación COPIA


23

45

Tipo de entidad débil (ii) [EN2002]

PELICULA

numcopia

titulo

1

N

COPIA

TIENE

PACIENTE

VISITA_MEDICA diahora

1

nss

N

MEDICO ncolegiado

nombre

N

1

especialidad

ACUDE

ASISTIDA POR

Tipo de

Relación

Identificador

Clave parcial o

Discriminante

Tipo de

Entidad

Regular

Dependencia

en existencia


46

EMPLEADO

numlicencia

dni

1

N

PERMISO

CONDUCCION

POSEE

tipo

Tipo de entidad débil (iii) [EN2002]

No toda participación total (o dependencia en existencia) implica un tipo de entidad débil

PERMISO_CONDUCCIÓN no es débil: depende en existencia de

EMPLEADO, pero tiene clave primaria propia


24

47

Tipo de entidad débil (iv) Notación [MPM1999]

Definición distinta de tipo de entidad débil

La existencia de una instancia del tipo de entidad débil depende de la existencia de una instancia del tipo de entidad regular

Tipo de relación débil (o dependencia)

Relaciona un tipo de entidad débil y otro regular

Clases de dependencia:

En existencia

En identificación

48

Tipo de entidad débil (v) [MPM1999]

Dependencia en existencia ( entre entidades) Si desaparece una instancia del tipo de entidad

regular deben desaparecer las instancias de la entidad débil que dependen de ella

Etiqueta “E” en el tipo de relación débil

Dependencia en identificación Además de la dependencia en existencia... Una instancia del tipo de entidad débil no se

puede identificar por sí misma Su clave es (clave_entidad_regular, clave_parcial)

Etiqueta “ID” en el tipo de relación débil


25

49

PERMISO_CONDUCCION es

débil, pues depende en

existencia de EMPLEADO, pero

no depende en identificación

COPIA es débil, pues depende

en existencia de PELICULA, y

también depende en

identificación

Tipo de entidad débil (vi) [MPM1999]

numcopia

titulo

COPIA

1:N TIENE

ID

PELICULA

idcopia

numlicencia

EMPLEADO

PERMISO

CONDUCCION

POSEE 1:N E

dni

tipo

Tipo de

Relación

Débil


50

Tipo de entidad débil (vii)

Comparación de conceptos y notación

CLIENTE

numprestamo

dni

1

N

PRESTAMO

POSEE

numprestamo

CLIENTE

PRESTAMO

POSEE 1:N E

dni

(1,1)

(0,n)

[EN2002] [MPM1999]

Dependencia en existencia

26

51

Tipo de entidad débil (viii)

Comparación de conceptos y notación (ii)

[EN2002] [MPM1999]

numpago

PRESTAMO

PAGO

TIENE 1:1 ID

numprestamo

(1,1)

(0,n)

idpago

PRESTAMO

numpago

numprestamo

1

N

PAGO

TIENE

Dependencia en identificación Entidad Débil de

otra entidad débil

52

Tipo de entidad débil (ix)

Comparación de conceptos y notación (iii)

ACTOR

titulo

nombre

M

N

PELICULA

ACTUA_EN

[EN2002] [MPM1999]

titulo

ACTOR

PELICULA

M:N

nombre

(0,m)

(1,n)

ACTUA_EN

Participación total

27

53

Tipos de relación con grado superior a dos

[EN2002] [MPM1999]

CLIENTE

CINTA

VIDEO

LOCAL

VIDEOCLUB

ALQUILA

(1,1) (1,n)

(1,1)

CLIENTE

CINTA

VIDEO

LOCAL

VIDEOCLUB

ALQUILA (0,1)

(0,n)

(0,m)

Cardinalidad de los tipos de entidad

fecha fecha

54

Tipos de relación con grado superior a dos (ii)

Equivalencia ternaria – varias binarias

[EN2002]

CLIENTE

CINTA

VIDEO

LOCAL

VIDEOCLUB

ALQUILA (0,1)

(0,n)

(0,m) fecha

LOCAL

VIDEOCLUB

ALQUILA

(1,m) (0,1)

(1,n)

(0,n)

(1,1)

(1,n) CONTIENE

fecha

ALQUILA_EN CINTA

VIDEO

CLIENTE

28

55

Tipos de relación con grado superior a dos (iii)

[EN2002]

TIENDA

(1,m) (1,m)

(1,n)

(1,n)

(0,n)

(1,m)

VENDE

PROVEE

PUEDE SUMINISTRAR

PRODUCTO

PROVEEDOR

PRODUCTO

TIENDA

(0,m) (1,n)

(1,p)

SUMINISTRA

idprov

codpr

nombre

cantidad

fecha

PROVEEDOR

Pérdida de semántica...

56

Tipos de relación con grado superior a dos (iv)

Solución típica: coexistencia ternaria/binarias [EN2002]

PROVEEDOR

PRODUCTO

TIENDA

(0,m) (1,n)

(1,p)

SUMINISTRA

(1,m)

(1,n) (0,n)

(1,m) VENDE

PROVEE

(1,m)

(1,n) PUEDE SUMINISTRAR

idprov

codpr

nombre

cantidad fecha

29

57

Tipos de relación con grado superior a dos (v)

Otra solución: relación ternaria como entidad débil (Entidad Asociativa)

[EN2002]

PROVEEDOR PRODUCTO

TIENDA

(1,1)

(1,1)

RECIBE

(1,n)

(1,n) REALIZA

(1,1)

(0,n) CONTIENE

cantidad fecha

nombre

idprov codpr

SUMINISTRO

58

Tipos de relación con grado superior a dos (vi)

Relaciones ternarias “falsas”

[EN2002]

Tipo de entidad débil de más de un tipo de entidad

EMPRESA

OFERTA EMPLEO

(1,1)

(0,m) CANDIDATO

(0,n) REALIZA

(0,1) (1,1) GENERA

fecha

idemp

idoferta

dni

num

ENTREVISTA

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