Unidad 2: Modelo de Datos

1. Unidad 2: Modelo de Datos

2. Modelos de Datos Un modelo de datos es la estructura subyacente de una base de datos. En esta unidad, se estudian los modelos lógicos basados en registros. Modelos Lógicos basados en registros Los modelos lógicos basados en registros son llamados así porque la base de datos es estructurada en torno a registros.

3. Los tres principales modelos basados en registros son: • Relacional • De red • Jerárquico

4. El Modelo Relacional • Una o más tablas representan datos y las relaciones entre diversos datos • Una tabla es una colección de registros en una base de datos • Una tabla tiene múltiples columnas • Cada columna tiene un nombre único y contiene conjuntos de datos • Cada conjunto se llama fila • El valor de los datos se obtiene por la intersección de una fila y una columna

5. ID-Estudiante Codigo-Disciplina Nombre- Estudiante Disciplina Hospedaje Código- Disciplina 93PS274 A1 James Ingeniería Química Ram Bhawan A1 97PS087 A2 Alice Ingeniería Civil RegistrosdeEstudiante Meera Bhawan A2 CodigosdeDisciplina El Modelo Relacional... 2

6. Características del Modelo Relacional • Colección de tablas que contienen los datos forman la base de RDBMS • Es soportado por un modelo matemático formal • Algebra Relacional • Cálculo Relacional • Soporta eficientes maneras de recuperación y administración de datos • Operaciones relacionales: • Seleccionar (Select) • Proyectar (View) • Unir (join) • Operaciones de conjuntos: • Unión • Intersección • Producto cartesiano • Capacidad de hacer cumplir las restricciones de integridad de datos

7. El Modelo de Red • Los datos se representan mediante una colección de registros • Las relaciones entre los datos se representan por enlaces • Los enlaces pueden ser vistos como punteros • Los registros en la base de datos se organizan en una colección de grafos arbitrarios

8. El Modelo de Red… 2 93PS274 97PS085 97PS086 97PS087 Jose Anitha James Alice Meera Bhawan Ram Bhawan Meera Bhawan Meera Bhawan A2 A1 A1 A2 A1 A2 Ingeniería Civil Ingeniería Química

9. El Modelo Jerárquico • Similar al Modelo de Red • Los datos se representan mediante una colección de registros • Las relaciones entre los datos se representan por enlaces • Los registros están organizados como una colección de árboles en vez de grafos arbitrarios

10. El Modelo Jerárquico… 2 93PS274 James Ram Bhawan A1 97PS087 Alice Meera Bhawan A2 97PS086 Anitha Meera Bhawan A1 A2 97PS085 Jose A1 Ingeniería Química A2 Ingeniería Civil A1 Ingeniería Química A2 Ingeniería Civil

11. El Modelo Relacional vs Otros • Los otros modelos están estrechamente ligados con la implantación subyacente de la base de datos • El Modelo Relacional es superior porque soporta la independencia de datos • El Modelo Relacional establece relaciones entre los registros según los valores que contienen • Los otros usan punteros y enlaces complejos

12. Diseño de Base de Datos • ¿Cómo se decide el número de tablas? • ¿Qué datos se almacenan en una tabla particular? • Se debe formular el diseño del contenido de las tablas que pueden almacenar los datos • El proceso de formulación se denomina “proceso de diseño de base de datos”

13. Pasos para el Diseño de una BD Diseño Físico Diseño Lógico Diseño Conceptual Recolección y Análisis de Requerimientos

14. El Modelo Conceptual Modelación de Datos Diagramas ER Entidades y Relaciones

15. Modelación de Datos • El propósito principal de la identificación de entidades es la producción del diagrama Entidad-Relación (ER) que: • Muestra la naturaleza de las relaciones significativas que existen entre los tipos de entidades • Es una representación en la aplicación del ‘mundo real’

16. Entidades y Relaciones • Las entidades son objetos del mundo real que son relevantes al sistema de información • Las propiedades de una entidad son sus Atributos que determinan los datos que deben ser almacenados • Considere como ejemplo un tipo de entidad ‘carro’ con los atributos: • Nro-Reg (número de registro del carro) • Modelo • Capacidad del motor • Color • Los datos reales se pueden describir como los valores de los atributos de las entidades

17. Entidades y Relaciones...2 • Un atributo único de un tipo de entidad se llama claveo el identificador de la entidad. • Dos o más atributos juntos designados como la clave forman una clavecompuesta • El identificador o clave debe identificar unívocamente un registro • Las entidades son asociadas por relaciones • En la sentencia, “un cliente ha pedido ciertas mercancías”, “ha pedido” es la relación

18. ¿Por qué Diagramas ER? • La modelación ER es una buena ayuda para diseñar bases de datos • Un modelo ER es una representación gráfica del sistema • Es un modelo de datos conceptual de alto nivel • Un modelo ER también soporta la percepción de los datos por un usuario • Es independiente de la plataforma particular del DBMS y del hardware

19. Componentes del Diagrama ER Entidad Relaciòn

20. Entidades Nombre de Entidad • Representa una colección de objetos • Los miembros (instancias) tienen ciertas características como un objeto • Pueden ser fácilmente identificados • Juega un papel necesario

21. Entidades Entidad Fuerte Entidad Débil • Dos tipos de entidades: es dependiente de algún otro tipo de entidad para su existencia, son representadas por rectángulos de doble línea no depende su existencia de otra entidad, son representadas por rectángulos de línea sencilla

22. Relaciones Nombre de Relación • Las entidades están conectadas unas a otras a través de relaciones • Las relaciones representan un conjunto de conexiones entre objetos

23. Relación Entre Entidades Estudiante Escribe Examen

24. Cardinalidad • Especifica si una entidad está relacionada con una o más instancias de otra entidad en una misma relación

25. Relación Uno-a-Uno Se casa con Hombre Mujer • También se denota por 1:1 • Un hombre se puede casar sólo con una mujer y una mujer se puede casar sólo con un hombre

26. Relación Uno-a-Muchos Tiene Madre Niño • También se denota por 1:M o M:1 • Una madre puede dar a luz a muchos niños • Un niño puede tener solamente una madre biológica La flecha especifica una cardinalidad La línea no dirigida especifica muchos

27. Relación Muchos-a-Muchos Libro Tiene Autor • También se denota por M:N • Más de una persona puede ser autor de un libro • Un autor puede escribir muchos libros

28. Opcionalidad Estudiante Estudia Curso • Una relación puede ser opcional o mandatoria • La opcionalidad puede ser diferente a cada lado de la relación • Un estudiante no puede existir sin un curso • Un curso puede existir antes de que los estudiantes se hayan matriculado La entidad Estudiante es opcional en la relación, pues el curso puede existir sin un estudiante La entidad Curso es mandatoria para que la relación de estudiante-curso exista

29. Desarrollar Diagramas ER • Considere un Sistema de Orden De Compra • Identifique las entidades del sistema • Estas son: • Proveedor • Orden de Compra • Artículo

30. Orden de Compra Proveedor Obtiene Proveedor Suministra Artículo Orden de Compra Contiene Artículo DesarrollarDiagramas ER Relación (1:M) Proveedor:Orden de Compra Relación (M:N) Proveedor:Artículo Relación (M:N) Orden de Compra: Artículo

31. DesarrollarDiagramas ER Orden de Compra Proveedor Obtiene Contiene Suministra Artículo Diagrama ER de un Sistema de Orden de Compra

32. Nombre del Atributo Atributos • Todos los datos referentes a una entidad están contenidos en sus atributos • Un atributo es alguna propiedad de la entidad que es interesante en un contexto específico • El valor del atributo se almacena en la base de datos • Cada instancia del conjunto de entidades tendrá el mismo conjunto de atributos, pero puede contener valores diferentes

33. Id del Estudiante Nombre del Estudiante Estudiante Mostrar los Atributos en los Diagramas ER

34. Id del Estudiante Nombre del Estudiante Estudiante Mostrar las Claves en el Diagrama ER • Una clave identifica de manera única las ocurrencias de un tipo de entidad • Una clave candidata es un candidato potencial a convertirse en una clave primaria. • La clave candidata seleccionada como el identificador se conoce como clave primaria

35. Nombre Empleado Id Empleado Empleado tiene Trabajaen trabajaen Dependiente Pertenecea Proyecto Departamento Relación Nombre Sexo Nombre Proyecto Id Proyecto NombreDep Id Dep Diagrama E/R de HLX Products Ltd

36. Grados de unaRelación Empleado Supervisa Relación Unaria El número de entidades que participan en la relación es uno

37. Factura Contiene Artículo Relación Binaria El número de entidades que participan en la relación es dos

38. Computadora Empleado Relación Empleado Computadora Proyecto Proyecto Relación Ternaria

39. Pasos para Construir un Modelo ER • Identifique las entidades • Elimine las entidades duplicadas • Enumere los atributos de cada entidad • Marque las claves primarias • Defina las relaciones • Examine cada tipo de entidad para determinar cómo se relaciona con otras entidades • Describa la cardinalidad de las relaciones • Elimine las relaciones redundantes