PDF de programación - Tesis: Raul Hernandez - SISTEMA PARA DISENO DE BASES DE DATOS EVE

CENTRO DE INV[Sl !G.,C ION Y D£

£S TUDIOS .1-'.i J.!JZ ·roS DEL

I. P. N.

BIBLIO TEC A
INGENIERIA ELECTR ICA

CENTRO DE INVESTIGACION Y DE ESTUDIOS AVANZADOS

DEL

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

(l.Oj 0

DEPARTAMENTO DE INGENIERiA ELECTRICA

SECCION DE COMPUTACION

CENTRO DE INVESTIG>CION V Of

ESTUD!OS t.ñ 'a DOS D::L

I. P. N.

BI BLlOTEC.A.
INGENIC:R!A ELE<.: :·i,k4

SISTEMA PARA DISENO DE BASES DE DATOS EVE

CIN VESTAV\
ADOUICICION I

I P N

DE L13ROS

Tes1s que presenta ellng. RaUl Hernandez Stefanoni como requisite parcial para Ia obtenci6n del
grade de Maestro en Ciencias en Ia especialidad de lngenieria Ellktrica. Trabajo dirigido por el Dr.
Sergio V. Chapa Vergara

Mexico. O.F. Marzo de 1994

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CONTENIOO

1. JNTROOUCCION

2. DEFINICION DEl SISTEMA PARA OISENO DE BASES DE DATOS EVE

2.t.Ei rnodeloenbdad·vfnculodeChen
2.2. Metodologfa de Teorey para el disefio 16gico de bases de datos
2.3. Oisei'to general del SDBD

3. DICCIONARIO DE ATRIBUTOS (DA)

3.1. Anotaciones sobre Ia implementaci6n del Diccionario de Atributos en lenguaje C

4. DICCIONARIO Y EDITOR DE ICONOS EVE (DEij

4.1. Anotacooes sobre Ia implementac16n del Editor de leones en ler.guaje C

5. GRAMATICA DE CONSTRUCCION {GC)

6.1NTERPRETE (INT)

6. t. Anotaciones sobre Ia implementaci6n dellnterprele (Traductor)

7. PROCESOS (PRO)

7.1. NORMALIZACION
7.1.1. Anotaciones sobre Ia implementaci6n del proceso de Nonnalizaci6n en lenguaje C
7.2. OISENO FISICO
7.2.1. Aootaciones sobre Ia implementaci6n del Oiseflo Fisico de Base de Datos en lenguaje C

8. DESCRIPCION DEL SISTEMA PARA DISENO DE BASES DE DATOS EVE

8.1. DICCIONARIO DE ATRIBUTOS
8.2. EDITOR DE CHEN
8.3. TAADUCTOR
8.4. NORMALIZADOA
8.5. DISENO FISICO

9. CONCLUSIONES

10. UTERATURA CIT ADA

11. ANEXOS

ANEXO 1: DEFINICION DEL DICCIONARIO DE ATRIBUTOS
ANEXO 2: OtCCIONARIO DE ATRIBUTOS ('.OIC)
ANEX':'· J: .RADUCCION DEL SISTEMA DE ADMINISTRACION DE POATAFOLIOS FINANCIEROS
(SAPF) A RELACIONES DE CODD
ANEXO 4: RESULT ADO DEFINITIVO DE LA TRADUCCION DEL SAPF
ANEXO 5: RESULT ADO DE LA NORMALIZACION DEL SAPF
ANEXO 6: DISENO FISICO DE LA BASE DE DATOS DEL SAPF

1.1NTROOUCCION

El sistema para diseOO de bases de datos basado en el modelo Entidad-VInculo-Extendido de Chen
(SDBD·EVE) es una herram1enta de software que taolda al usuario Ia creac16n de Base de Datos relacionales
pan1endo de Ia definjci6n de un Modelo de Datos. Un modelo de datos no es to mismo que una base de datos. ya
que Ia base de datos trsica representa una interpretaCIOn del modelo de datos, el cual a su vez es una simplilicaci6n
del Modelo de E~resa, el cual representa una descnpciOO de alto mvel de Ia naturaleza de Ia organizaci6o y sus
metas. De tal forma que una base datos llsiCa representa el Ultimo nivel de una serie de abstracci!XIes del siguiente
!ipo : Mundo Real -> Modelo de Empresa -> Modelo de Datos ··> Base de Datos. La creaci6n del modele de
datos tiene Ia finalidad de lormalizar en una estructura y reglas los datos de Ia empresa para que no sean vistos
simplemente COO"lO campos dentro de arthivos Sino que proporc100e informaciOn sobre el sign1hcado de los datos
dentro de Ia organizaci6n para ello el modelado de datos induye entidades que representan casas de interes
intormacional para Ia organizaci6n. atributos QU€ representan propiedades de dichas cosas y vfnculos que expresan
una relaci6n expHcita entre dichas cosas. En terminos tormales. un modelo de datos es una colecci6n de conceptos
matemallcos bien delinidos que nos peiTlllten estnJCrurar los datos y expresar sus prop1edades din<! micas y estaticas,
y restricciones de inlegridad para una aplicac16n.

El SDBD ·EVE sigutendo Ia tilosofia anterior se sustenta en el !!!9;d~_o_en.!klact.'!'inculo de Chen y sigue una
metodologfa para el diselio l6g1co de Ia base de datos propuesta por Teorey, para garantizaiQueeT rnodeto de datos
que se va a 1mplementar como un diser'io fisico de Ia base de datos sea no redundante y garantice Ia consislencia e
integridad de Ia informaciOn al SDBD se le incorpor6 un f!l0dul9 de normalizaci6n que es algontmo de sintesis de
relaciones propuesto por Bemst~in [BERN76]. En el cap1!ulo 2 se presenla el sustento te6rico del SDBD incluyendo
una descripcl6n del modelo entidad-vff\Culo de Chen, una descripci6n de Ia metodologia de Teorey para el disefio
16gico de base de datos y el dtsefio general del SDBD. De los capftulos 3 al 7 se describen los componentes de
SDBD : el diccionario de atributos, et diccionano y editor de icooos, Ia grai'T"\Atica de construcci6n , el 1nterprete de
traducci6n de diagramas de Chen a relac1ooes de Codd y los procesos de normalizaci6n y diseiio ffsico. Por Ultimo
eo el capftulo 8 se presenta UM desclipci6n completa del lunctonamiento del SOBD apiiCado al diseflo de una
modelo de datos de ejefTlllo : SAPF (Sistema para Administraci6n de Portafolios Financieros).

Por Ultimo cabe sefialar que el SDBD-EVE lonna parte de Ia linea de investigaci6n del CiNVESTAV
denominada 'Programaci6n Visual' a cargo del Doctor Sergto V. Chapa Vergara y que el prop6sito de este trabajo es
il"lCorporar a LID A (Lenguaje lconogr3fico para el Desarrollo de Apbcaciones) [CHAP91) una herramienta que permita
el disefio lisico de base de datos relacionales

2. DEFINICION DEL SISTEMA PARA DISENO DE BASES DE DATOS EVE

El Sistema para Disefio de Bases de Datos (SDBD) desarroUado bene como objetivo crear una herramienta
de software para el disefio lfsico de bases de datos relacionales. Se basa en Ia metodologfa propuesta por Teorey
[TEOR86) para el d1sefio 16gico de bases de datos, en el modelo ' En!idad-Vfnculo' de Chen {CHEN76] y el algoritmo
de norrna•zaci6n de Bemstein [BERN76j.

En el campo de Ia ingenierla de software se tiene bastante experiencia en el desarrollo de modeladores de
datos que permian Ia integraci6n de las cuestiones administrativas y tElcnicas. Dichos rnodeladores deben pemitir
entre otras cosas : delim1tar los requenmtentos de datos de Ia empresa, describir las aCCiones necesarias para
los requerirTIIentos de datos y determñar el modelo conceptual de informaciOn que incluya los
modelar
requerimientosplanteados

El objet1vo final del modelador sera Ia construcci6n de un 'Modele de Empresa' donde queden expresados
Ia planeae~6n estratElgica y los objettvos de Ia empresa, termtnando con un moo'elo de base de datos que perm1ta Ia
implantaC16o IJsica de los requenmientos planteados. El modelo Enlldad-ViflCulo de Chen ha s1do uno de los
modeladores mas utilizados en el diseOO conceplual de base de datos y se ha convertJdo en una de las pnoopales
estrategias del mercado para el desarrollo de software [IBM89j.

2.1. El modelo enlidad-vfnculo de Chen.

El modele eotldad·vfnculo se ha caractenzado por ser una herram1enta poderosa para Ia comunicae~6n
entre el cliseflador y el usuano final durante e/ analisis de requenm~entos y el diserio conceptual de bases de dalos
La raz6n pnncipal de su electividad es su faclilad de abstracOOn: usando eotidades como abstraco6n de los
atnbutos que confonnan un objeto y enfocAndose a los vlnculos entre dichas entidades se reduce considerablemente
e1 nUmero de objetos eo consideraCJ6n y se sunptifica el an.illsis.

El modele entidad·vfnculo, aunque modilicado y extendido por otros, perrnanece como el pnncipal modele
para el diser'io conceptual de base datos. lnicialmente Chen propone Ires clases de objetos : entidades, atributos y
vfnculos. las entidades son el principal objelo para Ia representaci6n de Ia inlormac16n y usualmente denotan algUn
Iugar, cosa o evento inlonnacional de interes. los atributos deootan las propiedades de las entidades definidas,
como el color, el nombre, la edad o Ia fecha de contrataci6n. Hay dos !Jpos de atnbutos: tdent1ficadores o !laves. que
son utilizados para distingUir las ocurrencias de una eotidad y los descriplores, que son utilizados para describir coo
delalle Ia ocurrenc~a de una entldad. Los vfnculos representan las asociaciones de las entidades en el roondo real,
~enen un sign1ficado semanlico e indican Ia conec~Vldad entre las ocurrencias de entidades ( '1 a t', 't a muchos' y
'muchos a roochos' ).

Las extensiones que se han realizado consisten eo Ia introducct6n de sigmficados sem<inlicos y categorias
dentro del modele enttdad·vinculo, resultando en dos bpos adic1onales de objelos: Jerarqufa de geoeralizaci6n y
jerarqufa de especiahzaci6n.
La jerarqufa de especializac16n especilica Ia posibilidad de sobrepos1Ci6n de
subconjuntos, mtentras Ia Jerarquia de generalizaci6n no pertnte Ia sobreposici6n.

2.2. Metodologia de Teorey para el diseiio 16gico de bases de datos.

La metodologfa propuesta por T eorey simplilica el diseiio de bases de datos relacionales grandes,
reduciendo el nUmero de dependeocias a ser anahzadas, a !raves de Ia incorporad6n de un paso de disei\o
conceptual de Ia base de datos con el uso del rt"I(Xjelo entidad·vfnculo de Chen. El diagrama entidad·vfnculo
generado se transforma al modele relacional de Codd preser.-ando Ia integridad de los datos a traves de
nonnalizaci6n. Los pasos basicos de Ia metodologla son ·

Paso 1: Aniilisis de requerimientos con el modele Enlidad-Vfnculo-Extendido (EVE). El an.ilisis de
requerimientos se realiza en estrecha coroonicaci6n coo el usuario final. y consta basicamente de :

..J
..J
~
..J
~

ldentificaci6n y dasificaciones de entidades y atributos .
ldentlicaci6n de jerarqulas de geoeralizaci6n y especializaci6n.