2.1. Introducción e historia del modelo Entidad-Relación. Modelo de datos conceptual de alto nivel Propuesto por Peter P.

1

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

2. Modelo Entidad-Relación

Bibliografía

[EN 2002]Elmasri, R.; Navathe, S.B. Fundamentos de Sistemas de Bases de Datos. 3ª ed. Addison-Wesley, (Cap. 3 y 4) [MPM 1999] De Miguel, A.; Piattini, M.; Marcos, E. Diseño de

bases de datos relacionales. Ra-Ma. (Cap. 2)

[CBS 1998] Connolly, T.; Begg C.; Strachan, A. Database Systems: A Practical Approach to Design,

Implementation and Management. 2^nded. Addison-Wesley.

(Cap. 5)

[SKS 1998] Silberschatz, A;Korth, H; Sudarshan, S. Fundamentos de Bases de Datos. 3ª edición. Madrid: McGraw-Hill. (Cap. 2)

Modelo Entidad-Relación

3

„ Modelo de datos conceptualde 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 diseñode bases de datos

„ Soportado por herramientas softwarede diseño(CASE)

Entidad-Relación

4

En el proceso de diseño...

DISEÑO CONCEPTUAL

Requisitos de datos

Esquema

Conceptual

MER

2.1. Introducción e historia del modelo

Entidad-Relación

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 Entidad-Relación

2.2. Conceptos básicos del modelo

„

Entidad ( entity )

„

Atributo ( attribute )

„

Dominio ( values set )

„

Relación ( relationship )

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

„ Propiedado característica de una entidad

„ Una entidad particulares 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

...

2.2. Conceptos básicos del modelo

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

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

...

2.2. Conceptos básicos del modelo

11

Intensión y Extensión

„ Un tipo de entidad describe el esquemao 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

2.2. Conceptos básicos del modelo

13

Atributos Simples o Compuestos

„

Atributos compuestos

„ Pueden dividirse en otros con significado propio

„ Valor compuesto = concatenaciónde valores de componentes

„

Atributos simples

„ No divisibles. Atómicos fechanacim

dia mes año

direccion

calle ciudad provincia codpostal

genero

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

nacionalidad[de una PELICULA]

2.2. Conceptos básicos del modelo

15

Atributos Monovalorados o Multivalorados

„ Atributos monovalorados (monovaluados)

„ sólo un valorpara cada entidad

fechanacim[de un EMPLEADOparticular]

añoestreno[de cada PELICULA concreta]

„ Atributos multivalorados (multivaluados)

„ más de un valorpara la misma entidad

nacionalidad[ PELICULAcoproducida por varios países ]

telefono[ EMPLEADOcon 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 valorde un atributo para cierta entidad

„ El valor existe pero falta

altura^{[de un} EMPLEADO^]

„ No se sabe si el valor existeo no

telefono[de un EMPLEADO]

„ La entidad no tiene ningún valor aplicablepara el atributo:

fechaalquiler^[PELICULAsólo en vídeo-venta (no alquiler)]

2.2. Conceptos básicos del modelo

17

Notación para atributos

[EN2002] [MPM1999]

fechanacim

dirección telefono calleciudad provincia

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 ciudad provincia codpostal

nss edad dni

altura nacionalidad

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 Ö atributo identificador

„

Notación

[EN2002]

EMPLEADO dni

[MPM1999]

dni

2.2. Conceptos básicos del modelo

19

Atributos Clave (ii)

„

Una clave puede estar formada por varios atributos Ö clave compuesta

„ Combinación de valores distinta para cada instancia (nombre, fechanacim)en el tipo de entidadEMPLEADO

„ Una clave compuesta debe ser mínima

„

Un tipo de entidad puede tener

más de una clave Ö claves candidatas

Claves o Identificadores Candidatos deEMPLEADO:

„ 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

„ nssy (nombre, fechanacim)en EMPLEADO

2.2. Conceptos básicos del modelo

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 calleciudadprovincia

codpostal

dni edad

altura (0,3)

D

nss nacionalidad (1,2)

n-f (0,3)

(1,2) (0,1) EMPLEADO nombre

fechanacim telefono

calle ciudad provincia

codpostal

nss edad dni

altura nacionalidad n-f

dirección

IP

„

No suele representarse, aunque una forma de

hacerlo sería:

DOMINIO ( values set )

„ Conjunto de valores

„ Cada atributo simpleestá asociado a un dominio, que especifica sus valores válidos

...

...

...

números reales entre 0 y 2’5 (metros) cadenas de hasta 9 caracteres numéricos cadenas de hasta 30 caracteres alfabéticos Descripción Dominio

MEDIDAS altura

TELEFONOS telefono

NOMBRES nombre

Dominio Atributo

TELEFONOS NOMBRES telefono

nombre

MEDIDAS altura

EMPLEADO

2.2. Conceptos básicos del modelo

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 rodadola película

“Mar adentro”

„ el empleado87654321 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

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 rodadoPELICULA’s

„

Notación

DIRECTOR HA_RODADO PELICULA

ACTOR ACTUA_EN PELICULA

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

2.2. Conceptos básicos del modelo

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 HA_RODADO PELICULA

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

2.2. Conceptos básicos del modelo

29

Razón de Cardinalidad

„

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_RODADOes 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

„

Razones de cardinalidad más comunes:

„

1:1

„

1:N

„

M:N

ACTOR

PELICULA personaje

film M ACTUA_EN

N EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB encargado

sucursal 1 trabajador

lugar trabajo 1

TRABAJA_EN SUPERVISA

1 N

2.2. Conceptos básicos del modelo

Razón de Cardinalidad

31

Razón de Cardinalidad

„

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 1:N SUPERVISA 1:1

32

Razón de Cardinalidad

„

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

TRABAJA_EN SUPERVISA

2.2. Conceptos básicos del modelo

33

Razón de Participación

„

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

Razón de Participación (ii) [EN2002]

„

Notación

„

Líneas dobles o simples

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB encargado

sucursal 1 trabajador

lugar trabajo 1

TRABAJA_EN SUPERVISA

1 N

DIRECTOR

PELICULA HA_ RODADO

1

N

PELICULA personaje

film M

ACTUA_EN N ACTOR

3.2. Conceptos básicos del modelo

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

(0,n)

2.2. Conceptos básicos del modelo

37

Cardinalidad de tipo de entidad (iii) [EN2002]

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB 1 1

TRABAJA_EN SUPERVISA 1 N

(0,n)

(1,1) (1,1)

(1,1) EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB TRABAJA_EN SUPERVISA

PELICULA M ACTUA_EN

N ACTOR

PELICULA (1,n) ACTUA_EN (0,m) ACTOR

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

(1,1)

2.2. Conceptos básicos del modelo

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

[

]

[

]

SUPERVISA

(1,1) (0,n)

EMPLEADO LOCAL

VIDEOCLUB SUPERVISA

[

]

Cardinalidad de tipo de entidad

Comparación de notaciones (ii)

41

[

]

[

]

(0,1) 1:1 (0,1)

PELICULA precuela ^{SECUELA DE} continuación

N subalterno 1 superior

(0,1) (0,n)

EMPLEADO ^{JEFE DE}

Cardinalidad de tipos de entidad recursivos

PELICULA (0,1) ^VERSIONA N:1

(0,n)

versión original

Atributos de tipos de relación [EN2002]

[MPM1999]

EMPLEADO

LOCAL_VIDEOCLUB 1 1

TRABAJA_EN SUPERVISA 1 N

horas fechainicio

PELICULA (0,m) ACTUA_EN

(1,n) ACTOR

salario papel M:N

43

Atributos de tipos de relación (ii)

„

Conceptualmente pertenecen a la relación

„ Un atributo de una M:Nes 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

TRABAJA_EN SUPERVISA 1 N

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

2.2. Conceptos básicos del modelo

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

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_CONDUCCIÓNno es débil: depende en existencia de EMPLEADO, pero tiene clave primaria propia

2.2. Conceptos básicos del modelo

47

Notación [MPM1999]

1

„

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

„ 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

2.2. Conceptos básicos del modelo

49

PERMISO_CONDUCCIONes débil, pues depende en existencia de EMPLEADO, pero no depende en identificación

COPIAes débil, pues depende en existencia dePELICULA, 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

Tipo de entidad débil (vii)

Comparación de conceptos y notación

CLIENTE

numprestamo dni 1

N PRESTAMO

POSEE

numprestamo CLIENTE

PRESTAMO POSEEE 1:N

dni (1,1)

(0,n)

[EN2002] [MPM1999]

„

Dependencia en existencia

51

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

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

53

[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

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

55

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

57

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

Tipos de relación con grado superior a dos (vi)

„

Relaciones ternarias “falsas”

[EN2002]

„ Tipo de entidad débil de más de un tipode entidad

EMPRESA

OFERTA EMPLEO (1,1)

(0,m)

CANDIDATO (0,n)

REALIZA

(0,1) (1,1)

GENERA fecha

idemp

idoferta dni

num

ENTREVISTA

59

„

Aportaciones de diversos autores al modelo Entidad-Relación «básico».

„

Permiten representar...

„ Relaciones exclusivasentre sí

„ Jerarquías de Especialización/Generalización

„ Agregación de entidades

Modelo Entidad-Relación Extendido, MERE Enhanced Entity-Relationship model, EER

60

„ Dos (o más) tipos de relación son exclusivos,

respecto de un tipo de entidad que participa en ambos, si cada instancia del tipo de entidad sólo puede participar en uno de los tipos de relación

GASOLINA GASTA CONSUME

GASOIL

Relaciones Exclusivas

2.3. Extensiones del modelo

„ CONSUME y GASTA son exclusivas respecto del tipo de entidad VEHICULO

VEHÍCULO

61

„ Caso especial de relación entre un tipo de entidad y varios otros tipos de entidad

„ La jerarquía o relación que se establece entre uno y otros corresponde a la noción de “es_un” o de

“es_un_tipo_de”

„ Estas jerarquías pueden formarse por

especialización o bien por generalización

Especialización/Generalización (E/G)

„ Agrupación de instancias dentro de un tipo de entidad, que debe representarse explícitamente debido a su importancia para el diseño o aplicación

„ Subtipos del tipo de entidad VEHÍCULO:

„ CAMIÓN

„ TURISMO

„ AUTOBÚS

„ CICLOMOTOR

„ Subtipos del tipo de entidad EMPLEADO:

„ SECRETARIO

„ GERENTE

„ COMERCIAL

„ El tipo de entidad que se especializa en otros se llama

E/G: Subtipo de un tipo de entidad

2.3. Extensiones del modelo

63

„ Es la relación que se establece entre un supertipo y cada uno de sus subtipos (noción es_un o es_un_tipo_de)

„ Notación: ^EMPLEADO

EMPLEADO

[EN2002]

[MPM1999]

EMPLEADO ES

[SKS1998]

E/G: Relación Supertipo/Subtipo

SECRETARIO GERENTE COMERCIAL

SECRETARIO COMERCIAL

SECRETARIO GERENTE COMERCIAL

GERENTE

64

„ La extensión de un subtipo es un subconjunto de la extensión del supertipo

„ Una instancia de subtipo también es instancia del supertipo y es la misma instancia, pero con un papel específico distinto

„ Una instancia no puede existir sólo por ser miembro de un subtipo:

también debe ser miembro del supertipo

„ Una instancia del supertipo puede no ser miembro de ningún subtipo

E/G: Relación Supertipo/Subtipo (ii)

2.3. Extensiones del modelo

VEHÍCULO

CICLOMOTOR CAMIÓN TURISMO

EMPLEADO_HOSPITAL

ENFERMERO

MÉDICO CELADOR LIMPIADOR

65

• Un subtipo puede tener atributos propios(específicos)

y participar en relaciones por separado

• Un subtipo heredatodos los atributos del supertipo, y toda relación en la que participa el supertipo

– Un subtipo, con sus atributosy relaciones específicos, más los atributosy relacionesque heredadel supertipo, es un tipo de entidad por derecho propio

VEHÍCULO

CAMIÓN

FABRICANTE

SIDECAR FABRICA

LLEVA numBastidor

precio

numEjes

tonelaje numPuer numPlazas

cilindrada ID (1,1) (1,n)

(1,1) (0,1)

[MPM1999]

TURISMO

N:1

1:1 MOTOCICLETA

E/G: Herencia de tipo

„ Proceso de definición de un conjunto de subtipos de un tipo de entidad (» supertipo)

„ Subtipos suelen estar definidos según característica distintiva de las entidades del supertipo

„ Discriminantede la especialización

E/G: Especialización

2.3. Extensiones del modelo

EMPLEADO

actividad

SECRETARIO GERENTE COMERCIAL

[MPM1999]

67

„ Varias especializaciones de un tipo de entidad, con base en diferentes discriminantes

VEHÍCULO

PELÍCULA

tipo motorS/N

color género

[MPM1999]

[EN2002]

E/G: Especialización (ii)

VEHÍCULO_SIN_MOTOR

VEHÍCULO_A_MOTOR CAMIÓN TURISMO MOTOCICLETA

COLOR BLANCO_Y_NEGRO COMEDIA

DRAMA TERROR

68

„ Conviene incluir relaciones subtipo/supertipo si hay...

„ Atributosque sólo tienen sentido para algunas instancias de un tipo y no para todas (atributos específicos)

especialidadMédica «no es aplicable» a CELADOR

„ Tipos de relaciónen los que sólo participan algunas entidadesde un tipo y no todas (relaciones específicas)

Relación SUPERVISA entre CELADOR y SECCIÓN_HOSPITAL

SUPERVISA

(1,1) (1,1)

1:1

[MPM1999]

E/G: Especialización (iii)

2.3. Extensiones del modelo

CELADOR SECCIÓN_HOSPITAL

69

• Proceso inverso de la especialización

• Suprimir diferencias entre varios tipos de entidad:

identificar atributos y relaciones comunes, y formar un supertipoque los incluya

numBastidor precio

numEjes

TURISMO fechaFab

numBastidor precio

numEjes tonelaje

numPuer fechaFab

numBastidor

precio

fechaFab CAMIÓN

TURISMO

CAMIÓN

numPuer tonelaje

VEHÍCULO

[EN2002]

G

E/G: Generalización

×

„ Énfasis en las similitudes

„ Cada instancia del supertipo es también una instancia de alguno de los subtipos

Ø

„ Énfasis en las diferencias

„ Alguna instancia del supertipo puede no ser instancia de ningún subtipo

E/G: Generalización vs. Especialización

2.3. Extensiones del modelo

71

„ Definición

¿Qué instancias del supertipo pertenecen a cada subtipo?

„ Disyunción/Solapamiento

¿A cuántos subtipos puede pertenecer (a la vez) una instancia del supertipo?

„ Completitud/Parcialidad

¿Debe toda instancia del supertipo pertenecer a algún subtipo?

Restricciones sobre la E/G

72

„ Subtipos definidos por predicado o condición

„ Condición de pertenencia a cada subtipo

con base en el valor de algún atributo del supertipo

„ Restricción que especifica que...

„ Las instancias del subtipo deben satisfacer la condición

„ Todas las instancias del supertipo que cumplen la condición, deben pertenecer al subtipo

PERSONA

EMPLEADO ESTUDIANTE

estadoLaboral=en_activo matriculado=true

[EN2002]

Restricciones sobre la E/G: Definición

2.3. Extensiones del modelo

73

• Subtipos definidos por atributo

– Todas las subclases definen la condición de pertenencia en términos del mismo atributo

– ... es el discriminante de la especialización

en_activo en_paro

estadoLaboral claseTrabajo

médico celador enfermero limpiador

[MPM1999]

[EN2002]

Restricciones sobre la E/G: Definición (ii)

PERSONA

EMPLEADO PARADO

EMPLEADO_HOSPITAL

ENFERMERO

MÉDICO CELADOR LIMPIADOR

„ Subtipos definidos por el usuario

„ No existe (o no interesa definir) ninguna condición de pertenencia a los subtipos

„ El usuario, al insertar una instancia, elige a qué subtipo pertenece

Restricciones sobre la E/G: Definición (iii)

2.3. Extensiones del modelo

PROFESOR

TITULAR AYUDANTE ASOCIADO

[MPM1999]

75

„ Subtipos disjuntos si una instancia del supertipo puede ser miembro de, como máximo, uno de los subtipos

VEHÍCULO

TURISMO CAMIÓN

d

VEHÍCULO

CAMIÓN TURISMO

[MPM1999]

[EN2002]

Restricciones sobre la E/G:

Disyunción/Solapamiento

76

„ Subtipos solapados si una instancia del supertipo puede ser, a la vez, miembro de más de un subtipo

„ Es la opción «por defecto»

PERSONA

EMPLEADO ESTUDIANTE

o

PERSONA

ESTUDIANTE EMPLEADO

[MPM1999]

[EN2002]

Restricciones sobre la E/G:

Disyunción/Solapamiento (ii)

2.3. Extensiones del modelo

77

„ Especialización total (completa) indica que toda instancia del supertipo también debe ser instancia de algún subtipo

ANIMAL

d

[MPM1999]

[EN2002]

Restricciones sobre la E/G:

Completitud/Parcialidad

ANIMAL

MACHO HEMBRA HERMAFRODITA MACHO HEMBRA HERMAFRODITA

„ Especialización parcial indica que es posible que alguna instancia del supertipo no pertenezca a ninguno de los subtipos

„ Es la opción «por defecto»

„ La unión de las extensiones de los subtipos no es la extensión del supertipo en su totalidad

ALIMENTO

d

[MPM1999]

[EN2002]

ALIMENTO

Restricciones sobre la E/G:

Completitud/Parcialidad (ii)

2.3. Extensiones del modelo

LACTEO FRUTA VERDURA LACTEO FRUTA VERDURA

79

„ Las restricciones de disyunción y completitud son independientes entre sí

„ Dan lugar a 4 tipos de especialización:

„ Disjunta y Total

„ Disjunta y Parcial

„ Solapada y Total

„ Solapada y Parcial

„ Lo veremos con un ejemplo de una base de datos de una Universidad

E/G: Tipos de Especialización

80

EMPLEADO

claseTrabajo

ESTUDIANTE

tipo

[MPM1999]

2.3. Extensiones del modelo

E/G: Especialización Disjunta y Total

DOCENTE ADMON_Y_SERV BECARIO BECARIO NO_BECARIO

Especialización Disjunta y Parcial

DOCENTE

TITULAR

AYUDANTE CATEDRÁTICO

cuerpoDocente

81

[MPM1999]

E/G: Especialización Solapada y Total

Especialización Solapada y Parcial

EMPLEADO

ocupación

ESTUDIANTE PERSONA

EMPLEADO

DOCENTE INVESTIGADOR dedicación

„ Deben aplicarse a la Especialización y la Generalización, debido a las restricciones definidas

‰ Insertar una instancia en un supertipo implica

insertarla en todos los subtipos definidos por predicado o por atributo, para los cuales satisface el predicado de definición

‰ Insertar una instancia en un supertipo de una

especialización total implica insertarla en, al menos, un subtipo

Y si la especialización es disjunta, entonces la instancia se insertará en un único subtipo

2.3. Extensiones del modelo

E/G: Reglas de inserción y eliminación

83

‰ Eliminar una instancia de un supertipo implica eliminarla de todos los subtipos a los que pertenece

‰ Eliminar una instancia de un subtipo implica eliminarla del supertipo si la especialización es ...

„ disjunta y total, o bien

„ solapada y total, y la instancia ya sólo pertenece al subtipo (se eliminó del resto)

En el resto de casos, la instancia sólo se elimina del subtipo

„ No del supertipo (Llo haría el usuario, si fuese necesario)

E/G: Reglas de inserción y eliminación (ii)

84

„ Hasta ahora hemos estudiado jerarquías de

especialización en las que se cumple la restricción:

„ Todo subtipo participa en sólo una relación supertipo/subtipo

„ Un subtipo tiene un único supertipo: es el concepto de árbol

„ En una retícula de especialización...

„ Un subtipo puede participar en varias relaciones supertipo/subtipo

„ Un subtipo puede tener más de un supertipo

2.3. Extensiones del modelo

E/G: Jerarquías y Retículas

85 NO_BECARIO

tipoEstudiante ESTUDIANTE

ocupación

NO_NUMERARIO cuerpoDocente

dedicación dni dirección sexo

jornada salario

jornada carrera

(1, n) centro

beca puesto

duraciónContrato tipoPlaza

tipoCátedra

EMPLEADO

ADMÓN_Y_SERV DOCENTE

[MPM1999]

fechaIni DESEMPLEADO

PERSONA

BECARIO

TITULAR CATEDRÁTICO

„ En las jerarquías de especialización

„ Cada subtipo hereda atributos y relaciones...

„ de su (único) supertipo directo

„ y de sus supertipos predecesores, hasta la raíz

„ TITULAR hereda de DOCENTE, EMPLEADO y PERSONA

„ En las retículas de especialización

„ Un subtipo hereda atributos y relaciones...

„ de sus supertipos (múltiples) directos Ö herencia múltiple

„ y de todos sus supertipos predecesores, hasta la raíz

„ BECARIO hereda directamente de EMPLEADO y ESTUDIANTE, e indirectamente hereda de PERSONA

» Los subtipos compartidos dan lugar a retículas

E/G: Jerarquías y Retículas: Herencia múltiple

2.3. Extensiones del modelo

87

„ En herencia múltiple pueden surgir conflictos al heredar atributos distintos denominados igual

„ BECARIO hereda “jornada” de dos predecesores ¡¡ !!

„ ¿Cómo resolver esta situación?

‰ Renombrar algunos de los atributos en conflicto

ƒ BECARIO hereda ambos atributos:

– “jornada” corresponde a “jornada” de EMPLEADO y

– “jornadaEstudio” corresponde a “jornada” de ESTUDIANTE

‰ Definir un orden de prioridad en la herencia

„ BECARIO hereda “jornada” de ESTUDIANTE y no de EMPLEADO

E/G: Jerarquías y Retículas: Herencia múltiple (ii)

88

„ Algunos modelos de datos permiten indicar que ciertos atributos del supertipo no deben ser heredados por los subtipos

„ “ancho” y “alto” no deberían ser heredados por el subtipo PENTÁGONO TRIÁNGULO

numVértices

alto POLÍGONO

[MPM1999]

2.3. Extensiones del modelo

E/G: Jerarquías y Retículas:

Inhibición de la herencia

ancho

CUADRADO lado RECTÁNGULO

89

„ Si un supertipo y un subtipo tienen un atributo con el mismo nombre, se entiende que el atributo del subtipo redefine el del supertipo

„ Se utiliza el mismo nombre y significado semántico

„ pero se modifica cómo se calcula o cómo se representa el valor del atributo

„ Tiene sentido sobre todo para atributos derivados

alto

[MPM1999]

E/G: Jerarquías y Retículas:

Redefinición de atributos heredados

ancho

lado CUADRADO

área área RECTÁNGULO

90

• Consideraremos que en el MERE ...

– Los subtipos heredantodos los atributos de los supertipos – Pero se permite la redefinición de atributosen los

subtipos, y lainhibición de la herenciade atributos

• ... y si se da herencia múltiple y existe conflicto de nombres, el usuario elegirá entre

– Renombraralgunos atributos en conflicto, o – Inhibirla herencia de algunos atributos

2.3. Extensiones del modelo

E/G: Jerarquías y Retículas:

Tratamiento de la herencia

[MPM1999]

área

área alto

ancho

lado CUADRADO

RECTÁNGULO

91

„ Restricción inherente del MER:

„ No puede expresar relaciones

„ entre varias relaciones, ni

„ entre un tipo de relación y un tipo de entidad

„ La agregación...

„ Permite combinar varios tipos de entidad, relacionados mediante un tipo de relación, para formar un tipo de entidad agregadade nivel superior

„ Útil cuando el tipo de entidad agregado debe relacionarse con otros tipos de entidad

Agregación de tipos de entidad

92

nombre

SOLICITANTE

nomContacto

telefContacto fecha

nif

nombre

„ Esquema en el MERE que almacena información sobre las entrevistas que una ETT organiza entre solicitantes de empleo y diferentes empresas

ENTREVISTA_A EMPRESA

dirección

[EN2002]

(1,m)

M N

(1,n)

Agregación de tipos de entidad (ii): Ejemplo 1

2.3. Extensiones del modelo

„ Algunas entrevistas dan lugar a ofertas de empleos y otras no

¿cómo modelamos esto?

telef

93

EMPRESA SOLICITANTE

OFERTA_EMPLEO ENTREVISTA_A

Agregación de tipos de entidad (iii): Ejemplo 1

„ Solución 1: Relación ternaria

¡ERROR!

» Toda entrevista da lugar a un empleo

¡ESO ES FALSO!

[EN2002]

Agregación de tipos de entidad (iv): Ejemplo 1

2.3. Extensiones del modelo

„ Solución 2:

¡ERROR!

NO es posible establecer una relación entre varias relaciones,

ni entre relaciones y entidades

[EN2002]

EMPRESA SOLICITANTE

RESULTA_EN

OFERTA_EMPLEO ENTREVISTA_A

95

EMPRESA SOLICITANTE

ENTREVISTA

Entidad COMPUESTA o

AGREGADA

ENTREVISTA_A

Agregación de tipos de entidad (v): Ejemplo 1

„ Solución 3:

[EN2002]

OFERTA_EMPLEO RESULTA_EN

OK!

„ OFERTA_EMPLEO tiene dependencia en existencia respecto de RESULTA_EN

96

EMPRESA

OFERTA EMPLEO (1,1)

(0,m)

SOLICITANTE (0,n)

REALIZA

(0,1) (1,1)

GENERA fecha

nombre

idOferta nif

ENTREVISTA

Agregación de tipos de entidad (vi): Ejemplo 1

2.3. Extensiones del modelo

„ Solución 4: Relación ternaria « falsa»

[EN2002]

nomContacto telefContacto

„ Tipo de entidad débil de otros dos

„ ¿Qué significa que ENTREVISTA tenga fecha como clave parcial?

97

„ Tipo de entidad débil de otros dos EMPRESA

OFERTA EMPLEO

(1,1) (0,m)

SOLICITANTE (0,n)

REALIZA

(0,1) (1,1)

GENERA fecha nombre

idOferta nif

ENTREVISTA

Agregación de tipos de entidad (vii): Ejemplo 1

„ Solución 5:

[EN2002]

SUFRE

(1,1)

98

PROFESOR

¡ERROR! no es posible establecer una relación entre una relación y una entidad

EXPLICA

MEDIO N

M N

M

Agregación de tipos de entidad (viii): Ejemplo 2

2.3. Extensiones del modelo

• Esquema en el MERE que almacena información acerca de profesores y las asignaturas que éstos imparten, así como los diversos medios que utilizan para impartir cada asignatura (pizarra, transparencias, etc.)

[EN2002]

UTILIZA

ASIGNATURA