Diplomado en Base de Datos. Clase 7,8 y 9: Modelamiento de Datos Juan Guillermo Henao Montoya

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Clase 7,8 y 9: Modelamiento de Datos Juan Guillermo Henao Montoya [email protected]

Diplomado en Base de Datos

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MODELAMIENTO DE DATOS Presentación

• Qué es un modelo de datos ?

– Es una manera diferente de ver la información

“Herramienta intelectual que nos permite estructurar los datos de forma que se capte la semántica de los mismos “

¿qué significan / que representan?

¿cómo se relacionan?

¿qué se puede hacer con ellos? (“¿cómo se almacena una factura?”) Cuales son sus características ?

– No se refieren a los valores específicos que un elemento de datos deba tomar, sino que

– Trata los datos como grupos genéricos, que pueden tomar cualquier conjunto de valores específicos.

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• Que es modelamiento de datos ?

– Construcción de un modelo de datos que cumpla con las necesidades de los usuarios, expresadas en :

• Las necesidades del Usuario

• Requisitos del sistema

• Diagrama de Casos de Uso

• Diagrama de Clases

• Diagrama de Componentes

• Diagramas de Despliegue

O K

O K Modelo de

casos de uso

Modelo de análisis

Modelo de Diseño

Modelo de Desplie

gue Modelo de Implementació

n

Modelo de Prueba especificado

por realizado

por distribuido

por implementa

do por verificado por

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MODELO DE

DATOS

Conjunto de conceptos

Reglas de composición

Se compone de

Representa

Sistema de Información

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¿Como hacer que el MODELO DE DATOS cumpla con las expectativas

de ambos ? Precisa, Predecible

Exacta

Impreciso, intuitivo, desordenado

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• Como lograr que se cumplan las expectativas

de los usuarios y de los aplicativos ?

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Requerimientos del usuario

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• Cual es la herramienta para la elaboración de un modelo de datos ?

– El Diagrama Entidad - Relación

– Fue propuesto por Peter Chen en 1976

– Es un modelo sobre el cual se soporta el diseño conceptual de una base de datos

– Es una forma valiosa de obtener información y

adentrarse en la estructura de los datos requeridos por una empresa, usuario o sistema antes

implementar un S.I.

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• Que es un diagrama entidad relación ?

– Es la representación de información en términos de ENTIDADES y las Asociaciones entre estas, llamadas RELACIONES.

• Es el DER el modelo de datos ?

– El DER es solo una parte, ya que este incluye además las definiciones de los objetos, la

descripción de las reglas de integridad, los atributos y sus dominios.

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MODELAMIENTO DE DATOS Tipos de Representación

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Conceptos Básicos

Entidad :

• Todo objeto de datos que es diferenciable de otros objetos, ya sean abstractos o concretos.

• Tipo de cosas que tenemos que recordar para conducir nuestro negocio.

• Algo de interés y particular significado para una empresa acerca de los cual necesita guardar

información.

• Ej.: Articulo, Persona, Pedido, Cliente

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Relación:

• Conexión lógica entre dos entidades

• Asociación entre dos entidades únicamente

• Asociaciones entre entidades que deben ser recordadas

• Ej.: El CLIENTE hace PEDIDO ( Los negocios

deben recordar cuando el cliente ordena que

productos )

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Atributos :

• Describen las propiedades o características de las entidades.

• Cosas que describen las entidades

• Aspecto o propiedad, de significado único, que está asociado a la entidad. Su significado es relevante solamente cuando está asociado a la entidad.

• Ej.: Número del articulo, Nombre de persona.

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

• Una ENTIDAD se dibuja como una caja

conteniendo el nombre en letras mayúsculas.

CLIENTE

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Ejemplos de Entidades

Personas : EMPLEADO, CLIENTE, VENDEDOR, ESTUDIANTE

Lugares : ALMACÉN, OFICINA, EDIFICIO

Artículos : PRODUCTO, REPUESTO, EQUIPO

Conceptual : CLIENTE CORPORATIVO, POLITICA DE SEGURO, PROYECTO

Actividad : PEDIDO, VENTA, DEPOSITO

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• Ocurrencias de una entidad

Cada uno de los valores que adquiere la entidad.

Ejemplo:

Para la entidad EMPLEADO, son ocurrencias:

Pedro, Juan, José, etc...

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO

Elaboración de un diagrama ER

EMPLEADO

ES ASIGNADO A

PROYECTO

JORGE ANALISIS DE NOMINA

MARIA REVISION DE OPERACION

OLGA CLIENTES ESPECIALES

PATRICIA SISTEMA EN LINEA

FREDDY IMPACTO DEL METRO

MARINA PLATAFORMA

FABIO CARLOS

OCURRENCIAS DE LA OCURRENCIAS DE LA ENTIDAD EMPLEADO ENTIDAD PROYECTO

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO

Elaboración de un diagrama ER

Se ve mas claro en un diagrama de objetos

Se identifica que hay una relación de muchos a muchos.

Se resuelve con una clase de la relación :Empleado

Nombre=‘Maria’

:Proyecto

Proy=‘Sistema en linea’

:Proyecto

Proy=‘Plataforma’

:Empleado

Nombre=‘Marina

’

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RELACIÓN

• Una RELACIÓN se dibuja con una línea entre dos entidades, con el nombre de la relación encima y debajo de la línea en letras

minúsculas.

HOTEL está localizado en CIUDAD es la ubicación

Las relaciones se leen en el sentido del reloj

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PARTICIPACIÓN

La participación de una entidad en una relación se denomina opcionalidad y es mostrada por un circulo (o) cuando significa cero; o por una barra vertical cuando significa uno. Se colocan al final de la línea.

0 : Un hotel no tiene ciudades

| : Un hotel está localizado en una ciudad

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Relaciones Dependientes

Una ocurrencia de una entidad puede solo existir si ella está relacionada a una ocurrencia de la otra, pero una ocurrencia de la otra puede existir independiente sin participar en la relación.

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Relaciones opcionales

En estas relaciones no es necesario que una ocurrencia de alguna entidad esté relacionada con una ocurrencia de la otra entidad.

PUESTO DE

TRABAJO es ocupado por EMPLEADO

ocupa

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Relaciones obligatorias

En estas, cada entidad debe estar asociada con una ocurrencia de la otra entidad y

viceversa.

ORDEN contiene DETALLE

esta contenido

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CARDINALIDAD

• La máxima relación entre las ocurrencias de las entidades involucradas en una relación, se

denomina cardinalidad y es mostrada con una barra vertical ( | ) para indicar uno (1) y una pata de gallina (<) para indicar muchos.

ORDEN DETALLE

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Uno : Al menos una ocurrencia de la entidad está relacionada a una ocurrencia de la otra.

Muchos : Muchas ocurrencias de la entidad están relacionadas con una ocurrencia de la otra.

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Clases de relaciones Relación uno a uno ( 1 - 1)

ORDEN PEDIDO

(28)

Clases de relaciones Relación uno a muchos ( 1 - M )

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Clases de relaciones Relación Muchos a Muchos ( M - M)

EMPLEADO ^HABILIDAD

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• La lectura de un diagrama ER es realizada de acuerdo a la siguiente convención :

Cada una (uno)

< E1>

< nombre de la relación>

[ uno y solo uno, uno o muchos, cero o uno, cero o muchos ]

<E2>

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• Establecer todas las posibles reglas que se pueden dar para documentar esta relación para un cliente:

CLIENTE realiza ^PEDIDO

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Soluciones

• uno y solo un pedido I I

• uno o muchos pedidos I <

• ninguno o un pedido O I

• cero o muchos pedidos O <

Una relación documenta las reglas del negocio

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Taller General

Supóngase que la universidad desea conocer lo siguiente acerca de los diplomados :

Dado un Conocer

Modulo Alumnos asistentes

Alumno Módulos matriculados Profesor Módulos que atiende Diplomado Módulos y Alumnos

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Taller General

Como representarlo en forma gráfica ?

MODULO

ALUMNO

PROFESOR

DIPLOMADO

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Consideraciones de calidad

• Características de un diagrama ER

– Debe mostrar la máxima cardinalidad y la participación para cada relación

– Mas de una relación puede existir entre dos entidades – Es posible para una relación indicar la Asociación

entre diferentes ocurrencias de la misma entidad – Existen relaciones que pueden ser deducidas y no

representarse en el diagrama por ser redundantes

– Antes de verificar relaciones redundantes, debe estar definida la máxima cardinalidad, la participación y la condición de existencia de la relación.

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• Evaluación de las relaciones

– Deben tener nombres significativos y precisos

– Las relaciones uno a uno, pueden ser una sola entidad – Verifique las relaciones redundantes

– Confirme que la gran mayoría de las relaciones son uno a muchos y dependientes

– Cada participación obligatoria debe verificarse para ver si una ocurrencia de la entidad con la cual está asociada puede ser creada sin la entidad asociada – Las relaciones muchos a muchos deben ser disueltas

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• Evaluación de las entidades

– Asegure que los nombres están en singular y no son ambiguos. Use términos del negocio donde sea posible

– Verifique las entidades sin relaciones

– Chequee las entidades con una sola ocurrencia – Cada entidad debe tener algún atributo que sea

relevante para el negocio

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• Consideraciones generales

– Asegúrese que el diagrama refleje las necesidades de datos requeridas

– Lea el diagrama y verifique que refleje los aspectos de la empresa en la forma como son tratados en ésta

– Valide el diagrama contra la definición de procesos y asegure que cualquier entidad o relación requerida está presente en el diagrama y que todas las

relaciones o entidades son usadas

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Proceso de Normalizacion

• Se estudia la normalizacion de la relaciones

– Consiste en descomponer las relaciones originales en otras mas pequenas con el fin de eliminar las anomalias de almacenamiento y manipulacion

que se pueden dar en las relaciones iniciales y que conformaran la futura base de datos relacional.

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Se compone de un proceso de seis etapas llamada formas

normales. El objetivo del proceso es llevar a que las relaciones de la base de datos se encuentren todas en 5ta forma normal

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• Beneficios de una Base de Datos Correctamente Normalizada:

– Reducir los problemas asociados con el Creación y el Borrado de tuplas

– Reducir el tiempo asociado con modificaciones de las tuplas

– Identificar problemas potenciales que pueden requerir un análisis adicional

– Mejorar la información para la toma de decisiones referentes a la organización física de los datos.

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Primera forma normal (1FN)

En donde los atributos son diferentes y los valores de cada uno de estos son componentes atómicos

Numero Fecha Pago 1

Monto 1 Fecha pago 2

Monto 2

123 2011/01/0 1

100000 2011/02/0 1

200000

124 2011/01/0 1

150000 2011/02/0 1

250000 Movimiento

Empleado

Numero Fecha Pago Monto 123 2011/01/01 100000 123 2011/02/01 200000 124 2011/01/01 150000 124 2011/02/01 250000

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Primera forma normal (1FN)

NumeroViaje Sitio

01-2011 Egipto, Piramides

02-2011 Israel, Muro de las lamentaciones TOUR

Numero Viaje

Ano Pais TipoSitio

01 2011 Egipto Piramides 02 2011 Israel Muro de las

lamentaciones

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Segunda forma normal (2FN)

Si se encuentra en 1FN y ningun atributo no llave depende parcialmente de la Clave Primaria (Dependencia Parcial)

Numero Viaje (pk) Fecha Salida (pk) Tarifa Numero sitio Numero Turista

01 2011/01/01 100000 1001 43221345

02 2011/01/01 150000 1002 70555777

Itinerario

Numero Viaje (pk)

Fecha Salida (pk)

Numero sitio

Numero Turista

01 2011/01/01 1001 43221345

02 2011/01/01 1002 70555777

Numero Viaje (pk) Tarifa

01 100000

02 150000

Itinerario CostoItinerario

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Tercera forma normal (3FN)

Si se encuentra en 2FN y no existe Dependencia Transitiva sobre la clave primaria.

Todos los campos no clave primaria son dependientes de la clave primaria.

No hay atributos no clave primaria que dependen de otro atributo no clave primaria.

Sea R(X,Y,Z) donde X,Y.Z son subconjuntos de atributos.

Se verifica X Y No se verifica Y X, se verifica Y Z El ejemplo mas claro es el modelo de caso de estudio

de CRM en especial el modelo de Personas

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Tercera forma normal (3FN)

Si se encuentra en 2FN y no existe Dependencia Transitiva Sea R(X,Y,Z) donde X,Y.Z son subconjuntos de atributos.

Se verifica X Y No se verifica Y X, se verifica Y Z

01 2011/01/01 1001 43221345

02 2011/01/01 1002 70555777

Numero Viaje (pk) Tarifa

01 100000

02 150000

Itinerario CostoItinerario

01 2011/01/01 43221345

02 2011/01/01 70555777

Itinerario

Numero Turista (pk)

43221345 1001

70555777 1002

SitioVisitado

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Tercera forma normal (3FNBC)

Se encuentra en 3FNBC (Boyce –Codd) si todos los atributos son determinados por Claves

01 2011/01/01 43221345

02 2011/01/01 70555777

Itinerario

Regla de Integridad:

Cada turista tiene una sola fecha de salida.

Se traduce en una dependencia funcional NumeroTurista---FechaSalida

01 2011/01/01

02 2011/01/01

Itinerario

Numero Turista (pk)

Fecha Salida

43221345 2011/01/01 70555777 2011/01/01 SalidaTurista

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Cuarta forma normal (4FN)

Si se encuentra en 3FNBC (Boyce –Codd) y si cada vez que una dependencia multivaluada X Y se verifica,

entonces X contiene a una Clave de R

NumeroPersona(pk) FechaSiniestro (pk) FechaAviso (pk)

43111222 2011/01/01 2011/01/01

70555777 2011/01/01 2011/01/01

NumeroPersona (pk)

FechaSiniestro

43111222 2011/01/01 43111222 2011/01/01

NumeroPersona (pk)

FechaAviso 43111222 2011/01/01 43111222 2011/01/01

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Quinta forma normal (5FN)

Se refiere a las llamadas dependencias producto que garantizan la descomposición de una relacion en tres o mas relaciones, manteniendo el contenido original y con menor redundancia

Si cada dependencia producto [X1][X2]…[Xn] de R esta inducida por las llaves candidatas de R, es decir cada Xi contiene una llave candidata de R

EPS Especialista Especialidad

EPS Sura Juan Perez Ortopedista

SaludCoop Natalia Medina Dermatologa

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TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Quinta forma normal (5FN)

EPS Especialista

EPS Sura Juan Perez

SaludCoop Natalia Medina

Especialista Especialidad

Juan Perez Ortopedista

Natalia Medina Dermatologa

EPS Especialidad

EPS Sura Ortopedista

SaludCoop Dermatologa

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DICCIONARIO DE DATOS

• TABLE

Owner=

Name=

TableSpace=

Comment=

Ejemplo:

Owner= ops$sini Name= tbt_rva

TableSpace=TSD_BTS_TAB01

Comment= Contiene la informacion de la reserva

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• Colums Name=

Type=

Nullable=

Default=

Storage= (cuando existen LOBs) Comment=

Ejemplo:

Name=CDUEN Default= 114

Type= VARCHAR2(3) Storage=

Nullable= YES

Comment= Identificacion de la unidad estrategica de negocio

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• Keys

Name=

Type= Primary – Foreign Columns=

Enable=

Ejemplo:

Name=TBTS_RVA_PK Type= Primary

Columns=NMEXPEDIENTE,CDRAMO Enable=YES

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• Checks

Name=

Condition=

Enabled=

Deferred = siempre la transaccion se realiza al final Last Change=

Ejemplo:

Name=TBTS_RVA_CDUEN_CK

Condition=CDUEN IN (‘214’,’219’,’220’) Enabled=YES

Deferred=YES

Last Change=9/9/2010 02:00:10

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• Indexes

Owner=

Name=

Type=unique-normal Columns =

Ejemplo:

Owner=OPS$BTS

Name=TBTS_RVA_I1 Type=unique

Columns = nmpoliza,nmriesgo

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• Privileges Grantee=

Select=

Insert=

Update=

Delete=

Ejemplo:

Grantee= OPS$ORG Select=YES

Insert=YES Update=YES Delete=YES