PDF de programación - Modelado de datos - Fundamentos de diseño de bases de datos

Modelado de datos
Modelado de datos
Fundamentos de diseño de bases de datos
Fundamentos de diseño de bases de datos

Modelado de datos
Modelado de datos

Representación de datos
 Representación de datos
 Modelos de datos
Modelos de datos
 Modelos semánticos
Modelos semánticos
 El modelo entidad/relación
 El modelo entidad/relación
El modelo entidad/relación
El modelo entidad/relación
Elementos del modelo E/R:
 Elementos del modelo E/R:
Entidades, atributos, claves y relaciones
Entidades, atributos, claves y relaciones
Representación gráfica del modelo E/R:
 Representación gráfica del modelo E/R:
Diagramas entidad/relación y notación UML
Diagramas entidad/relación y notación UML
Claves
 Claves
 Entidades fuertes y entidades débiles
Entidades fuertes y entidades débiles
 Especialización y generalización
Especialización y generalización

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Modelado de datos
Modelado de datos

Representación de datos
Representación de datos

Representación
Representación Representación
lógica
lógica

Representación Modelo
Modelo
relacional
física
física
relacional

Tabla
Tabla

FilaFila

Archivo secuencial Relación
Archivo secuencial
Relación

Registro
Registro

Tupla
Tupla

Columna
Columna

Campo
Campo

Atributo
Atributo

Modelado de datos
Modelado de datos

Representación de datos
Representación de datos

 Ítems/Entidades/Objetos [sustantivos]:

Objetos que existen en el “mundo” y que son
distinguibles de otros (un libro, un autor, un tema...).
distinguibles de otros (un libro, un autor, un tema...).

 Atributos [adjetivos]:

Propiedades asociadas a un conjunto de entidades
(ISBN, nombre…).

 Relaciones/Conexiones/Asociaciones [verbos]:

Conexiones semánticas entre dos conjuntos de
entidades (escribe, trata...).

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33

Modelado de datos
Modelado de datos

Modelo de datos
Modelo de datos

Mecanismo formal para representar y manipular
información de manera general y sistemática:

 Descripción de datos.

 Operaciones.

 Reglas de integridad.

Modelado de datos
Modelado de datos

Ejemplos de modelos de datos
Ejemplos de modelos de datos

 Modelos basados en grafos (en red y jerárquico)
 Modelo relacional
 Modelo multidimensional
 Modelos orientados a objetos
 Modelos lógicos
 …

44

55

Modelado de datos
Modelado de datos

Ejemplo: Modelo relacional
Ejemplo: Modelo relacional

Descripción de datos
Entidades y relaciones se representan en forma de tablas:
 Las tablas reciben el nombre de relación.
 Las filas (tuplas) contienen datos sobre cada entidad.
 Las filas (tuplas) contienen datos sobre cada entidad.
 Las columnas corresponden a los atributos de las entidades.

Operaciones
Unión, intersección, diferencia, producto cartesiano,
selección, proyección, reunión.

Restricciones de integridad
Integridad de entidad e integridad referencial
(mediante el uso de claves).

Modelado de datos
Modelado de datos

Ejemplo: Modelo relacional
Ejemplo: Modelo relacional

Proveedores

Código

S1
S2
S3
S4
S4
S5

Nombre

Juan Gómez

Raquel Jiménez
Pablo Fernández
Carmen López
Carmen López
Cristina García

Ciudad
Alicante
Alicante
Madrid
Granada
Granada
Madrid

Piezas
Piezas

Código

P1
P2
P3
P4
P5
P6

Nombre
Tuerca
Tornillo
Tornillo
Clavo

Arandela
Tuerca

Dimensiones

12 mm
10 mm
20 mm
25 mm
15 mm
10 mm

Peso
1.2 gr
1.7 gr
2.7 gr
1.4 gr
3.0 gr
1.0 gr

66

77

Modelado de datos
Modelado de datos

Ejemplo: Modelo relacional
Ejemplo: Modelo relacional

Relación entre proveedores y piezas

CódigoProveedor

S1
S1
S1
S1
S1
S1
S1
S2
S2
S3
S4
S4
S4

CódigoPieza

P1
P2
P2
P3
P4
P5
P6
P1
P2
P2
P2
P4
P5

Cantidad

300
200
200
400
200
100
100
200
400
200
200
300
400

Modelado de datos
Modelado de datos

Ejemplo: Modelo entidad/relación
Ejemplo: Modelo entidad/relación

Entidades
Atributos

Proveedor
Código
Nombre
Nombre
Ciudad

Pieza
Código
Nombre
Nombre
Dimensiones
Peso

Relación
Entidades participantes Proveedor-Pieza
Cardinalidad
Atributos

Muchos a muchos
Cantidad

suministra

88

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Modelado de datos
Modelado de datos

Modelado semántico
Modelado semántico

Consiste en estudiar los datos que se pretenden
Consiste en estudiar los datos que se pretenden
almacenar en la base de datos antes de elegir el modelo
almacenar en la base de datos antes de elegir el modelo
de datos concreto que se va a usar en la base de datos.
de datos concreto que se va a usar en la base de datos.
de datos concreto que se va a usar en la base de datos.
de datos concreto que se va a usar en la base de datos.

El modelado semántico permite separar
El modelado semántico permite separar
el análisis (¿qué?) del diseño (¿cómo?).
el análisis (¿qué?) del diseño (¿cómo?).

1010

Modelado de datos
Modelado de datos

Ciclo de vida clásico (modelo en cascada)
Ciclo de vida clásico (modelo en cascada)

Actividades realizadas en
una organización concreta

Datos operativos que se
manejan en la organización
manejan en la organización

Análisis

Diseño

Esquema conceptual
de la base de datos
(p.ej. modelo E/R)

Modelo lógico

de la base de datos

(específico del tipo de DBMS)

Implementación

Implementación de la base de

datos en un DBMS concreto

1111

El modelo entidad/relación
El modelo entidad/relación

 Técnica de análisis basada en la identificación de las
Técnica de análisis basada en la identificación de las
entidades y de las relaciones que se dan entre ellas
entidades y de las relaciones que se dan entre ellas
en la parte de realidad que pretendemos modelar.
en la parte de realidad que pretendemos modelar.

 El modelo E/R permite representar de forma abstracta
El modelo E/R permite representar de forma abstracta
los datos que se pretenden almacenar en una base de
los datos que se pretenden almacenar en una base de
los datos que se pretenden almacenar en una base de
los datos que se pretenden almacenar en una base de
datos.
datos.

 Existen notaciones alternativas para la representación
Existen notaciones alternativas para la representación
gráfica del diseño conseguido mediante la técnica de
gráfica del diseño conseguido mediante la técnica de
análisis que propone el modelo E/R:
análisis que propone el modelo E/R:
 Diagramas E/R
Diagramas E/R
Diagramas UML (Lenguaje Unificado de Modelado)
 Diagramas UML (Lenguaje Unificado de Modelado)
Diagramas CASE*Method
 Diagramas CASE*
Method

1212

El modelo entidad/relación
El modelo entidad/relación

Elementos del modelo E/R
Elementos del modelo E/R

Entidad
Entidad::
Objeto, real o abstracto, distinguible de otros objetos.
Objeto, real o abstracto, distinguible de otros objetos.

 Al grupo de entidades con cualidades similares acerca
Al grupo de entidades con cualidades similares acerca
de los cuales se almacena información se le denomina
de los cuales se almacena información se le denomina
tipotipo (o, simplemente, conjunto de entidades).
(o, simplemente, conjunto de entidades).

p.ej.
p.ej.

Un libro concreto o un escritor.
Un libro concreto o un escritor.

1313

El modelo entidad/relación
El modelo entidad/relación

Elementos del modelo E/R
Elementos del modelo E/R

Atributo
Atributo::
Propiedad asociada a un conjunto de entidades
Propiedad asociada a un conjunto de entidades

Mediante los atributos representamos las propiedades
 Mediante los atributos representamos las propiedades
de los objetos.
de los objetos.
 Para cada atributo hay un conjunto de valores
Para cada atributo hay un conjunto de valores
permitidos llamado dominio
dominio..
permitidos llamado

p.ej.
p.ej.

Del libro:
Del libro:
Del escritor:
Del escritor:

Título, ISBN, edición, número de páginas…
Título, ISBN, edición, número de páginas…
Nombre, apellidos, fecha de nacimiento…
Nombre, apellidos, fecha de nacimiento…

1414

El modelo entidad/relación
El modelo entidad/relación

Elementos del modelo E/R
Elementos del modelo E/R

Clave:
Clave:

Conjunto de atributos que permite
Conjunto de atributos que permite
Conjunto de atributos que permite
Conjunto de atributos que permite
identificar unívocamente a una entidad
identificar unívocamente a una entidad
dentro de un conjunto de entidades.
dentro de un conjunto de entidades.

p.ej.
p.ej.

Del libro:
Del libro:
Del escritor:
Del escritor:

ISBNISBN
(nombre, apellidos, fecha de nacimiento)
(nombre, apellidos, fecha de nacimiento)

1515

El modelo entidad/relación
El modelo entidad/relación

Elementos del modelo E/R
Elementos del modelo E/R

Relación (conexión o asociación)
Relación (conexión o asociación): :
Conexión semántica entre dos conjuntos de entidades.
Conexión semántica entre dos conjuntos de entidades.

p.ej.
p.ej.

Relación entre los escritores
Relación entre los escritores
y los libros que han escrito.
y los libros que han escrito.

El modelo entidad/relación
El modelo entidad/relación

Ejemplo de diseño: Base de datos de una Facultad
Ejemplo de diseño: Base de datos de una Facultad
Requerimientos (restricciones semánticas)
Requerimientos (restricciones semánticas)

Los alumnos se matriculan de varias asignaturas (al menos una).
 Los alumnos se matriculan de varias asignaturas (al menos una).
 Una asignatura puede tener varios alumnos matriculados.
Una asignatura puede tener varios alumnos matriculados.
Todo profesor pertenece a un departamento concreto.
 Todo profesor pertenece a un departamento concreto.
Todo departamento debe tener un director, que es un profesor.
 Todo departamento debe tener un director, que es un profesor.
 Un profesor puede impartir varios grupos de la misma asignatura
Un profesor puede impartir varios grupos de la misma asignatura
(o de asignaturas diferentes).
(o de asignaturas diferentes).
 Un grupo de una asignatura ha de estar impartido, al menos,
Un grupo de una asignatura ha de estar impartido, al menos,
por un profesor.
por un profesor.
Las clases de cada asignatura se impartenen
determinadas.
determinadas.
 Los atributos de cada entidad son “los habituales”.
Los atributos de cada entidad son “los habituales”.

 Las clases de cada asignatura se