Modul 2. Disseny conceptual de bases de dades (2014)

Resumen Catalán
Universidad Universidad Oberta de Cataluña (UOC)
Grado Ingeniería Informática - 2º curso
Asignatura Disseny de Bases de Dades
Año del apunte 2014
Páginas 14
Fecha de subida 04/10/2014
Descargas 6
Subido por

Descripción

Resumen Modul 2. Disseny conceptual de bases de dades

Vista previa del texto

Disseny  conceptual  de  bases  de  dades     1. Introducció  al  disseny  conceptual       Un  esquema  conceptual  és  una  descripció  consisa  dels  requisits  de  dades  per  part  dels   usuaris  i  inclou  descripcions  detallades  de  les  entitats  que  hi  estan  involucrades,  les   relacions  entre  aquestes  entitats  i  les  restriccions  d’integritat  que  tenen.     El  disseny  conceptual     Característiques  importants:   • Expressivitat:  el  model  ha  de  ser  prou  expressiu  per  a  permetre  representar  els   diferents  conceptes  del  món  real.   • Simplicitat:  Ha  de  permetre  als  usuaris  de  la  base  de  dades  entendre  els   conceptes  que  s’hi  expressen.   • Representació  diagramàtica:  ha  de  ser  una  notació  diagramàtica  fàcil   d’entendre     • Formalitat:  ha  de  ser  precisa,  formal  i  no  pot  presentar  ambigüitats.     Metodologies  de  disseny:     • Metodologia  centralizada  (one  shot):  en  aquesta  metodologia  es  fusionen  tots   els  requisits  de  tots  els  grups  d’usuaris  i  aplicacions  recopilats  en  la  primera   fase  en  un  sol  conjunt  abans  de  començar  la  fase  de  disseny.     • Metodologia  d’integració  de  vistes:  en  aquesta  metodologia  es  construeix  un   esquema  (anomenat  vista)  per  a  cada  conjunt  de  requisits  de  cada  grup   d’usuaris  i  es  validen  de  manera  independent.  Posteriorment,  en  una  subfase   anomenada  integració  de  vistes  cal  fusionar  els  diferents  esquemes  o  vistes  en   un  únic  esquem  conceptual  global  per  a  tota  la  base  de  dades.     Estratègies  de  disseny:     • Estratègia  descendent:  es  comença  el  procés  amb  un  esquema  que  conté   abstraccions  d’alt  nivell  i  es  van  aplicant  successivament  refinaments  sobre   aquestes  abstraccions.   • Estratègia  ascendent:  es  comença  el  procés  amb  un  esquema  que  conté  els   detalls  de  les  abstraccions  i  es  van  combinant  de  manera  successiva  formant   conjunts  de  més  entitats  o  conceptes  complexos.   • Estratègia  de  dins  cap  a  fora:  és  un  cas  concret  de  l’estratègia  ascendent.   Centra  atenció  en  un  conjunt  central  de  conceptes  que  són  molt  evidents,  i  de   mica  en  mica,  inclou  en  l’esquema  nous  conceptes  relacionats  directament   amb  els  conceptes  existents.   • Estratègia  mixta:  divideix  els  requisits  segons  una  estratègia  descendent  i   llavors  construeix  cadascuna  de  les  divisions  seguint  una  estratègia  ascendent.   Finalment  es  combinen  les  parts  per  a  generar  l’esquema  complet.         El  model  ER     El  model  entitat-­‐interrelació,  o  model  ER,  és  un  model  conceptual  de  dades  d’alt  nivell   i  independent  de  la  tecnologia.  El  principals  elements  que  inclou  el  model  són  les   entitats,  els  atributs  i  les  relacions  entre  entitats.   L’objectiu  principal  del  model  ER  és  permetre  als  dissenyadors  reflectir  en  un  model   conceptual  els  requisits  del  món  real  que  siguin  d’interès  per  al  problema.     El  llenguatge  UML     El  llenguatge  unificar  de  modelització  (UML)  és  un  llenguatge  de  propòsit  general  per  a   modelitzar  sistemes  de  programari.     UML  és  un  llenguatge  gràfic  dissenyat  per  a  especificar,  visualitzar,  modificar,  construir   i  documentar  un  sistema.       2. Elements  bàsics  de  modelització     Tipus  d’entitats     Entenem  per  una  entitat  un  objecte  del  món  real,  que  té  identitat  pròpia  i  que  és   distingible  de  la  resta  d’objectes.     Atributs     Un  atribut  és  una  propietat  que  tenen  totes  les  entitats  d’un  mateix  tipus  d’entitat  i   que  permet  representar-­‐ne  les  característiques.     Representació  dels  atributs     Visibilitat nom [etiquetes] [:tipus] [multiplicitat] [=valor inicial]                   Domini  dels  atributs     El  conjunt  de  possibles  valors  legals  que  pot  prendre  un  atribut  s’anomena  domini  de   l’atribut           Atributs  compostos  i  atributs  atòmics     Un  atribut  compost  és  aquell  que  es  pot  dividir  en  atributs  més  bàsics  amb  significat   independent.  Un  atribut  atòmic  o  simple  és  aquell  que  no  és  divisible  sense  perdre  el   significat     Atributs  monovalor  i  atributs  multivalor     Un  atribut  monovalor  és  aquell  que  té  un  sol  valor  per  a  cada  entitat.     Un  atribut  multivalor  és  aquell  que  pot  tenir  més  d’un  valor  per  a  la  mateixa  entitat.                     Atributs  derivats     Un  atribut  derivar  és  aquell  que  es  calcula  a  partir  d’altres  atributs.                   El  valor  NULL     El  valor  NULL  és  un  valor  especial  dissenyat  per  a  indicar  que  un  atribut  és  desconegut   o  no  s’aplica  en  una  entitat  concreta.                           Claus     Una  clau  candidata  és  un  conjunt  d’atributs  mínim  que  permet  identificar  de  manera   única  totes  les  entitats  d’un  tipus  d’entitat.  En  el  cas  d’estar  formada  per  diversos   atributs  rep  el  nom  de  clau  candidata  composta.   En  aquest  text  les  claus  candidates  es  marquen  amb  l’etiqueta  <Un>,  en  què  n  (n>0)   agrupa  cadascun  dels  conjunts  de  claus  candidates.  Si  dos  o  més  atributs  tenen  la   mateixa  etiqueta  per  exemple  <U1>,  entenem  que  es  tracta  d’una  clau  candidata   composta  per  tots  els  atributs  amb  aquesta  etiqueta.  La  clau  primària  es  marca  amb   l’etiqueta  <P>  per  a  distingir-­‐la  de  la  resta  de  claus.                       Tipus  de  relación     Anomenem  tipus  de  relacions  les  associacions  entre  tipus  d’entitats,  i  relacions  les   associacions  entre  entitats.                     Tipus  de  relacions  binàries     Es  defineix  un  tipus  de  relació  binària  com  l’associació  entre  dos  tipus  d’entitats.                                                                 La  conectivitat  d’un  tipus  de  relació  expressa  el  tipus  de  correspondència  que  hi  ha   entre  el  tipus  d’entitats  que  participen  en  un  tipus  de  relació.   Un  tipus  de  relació  binària  pot  tenir  tres  tipus  de  connectivitat:   • Connectivitat  un  a  un  (1:1  o  1..1)   • Connectivitat  un  a  molts  (1:N  o  1..*)   • Connectivitat  molts  a  molts  (M:N  o  *..*)                           Mètodes  abreujats  de  cardinalitats:     • La  cardinalitat  1  és  una  manera  abreujada  de  referir-­‐se  a  la  cardinalitat  1..1   • La  cardinalitat  *  és  una  manera  abreujada  de  referir-­‐se  a  la  cardinalitat  0..*     Tipus  de  relacions  ternàries     Es  defineix  un  tipus  de  relació  ternària  com  l’associació  entre  tres  tipus  d’entitats                         Tipus  de  relacions  n-­‐àries     Es  defineix  un  tipus  de  relació  n-­‐ària  com  l’associació  entre  tres  o  més  tipus  d’entitats.                         Tipus  de  relacions  reflexives  o  recursives     Un  tipus  de  relació  reflexiva  o  recursiva  és  un  tipus  de  relació  binària  en  la  qual  un   tipus  d’entitat  es  relaciona  amb  si  mateixa.                       Tipus  d’entitats  associatives     Un  tipus  d’entitat  associativa  és  el  resultat  de  considerar  una  relació  entre  entitats   com  si  fos  una  entitat.             Tipus  d’entitats  dèbils     Es  defineix  un  tipus  d’entitat  forta  com  un  tipus  d’entitat  que  posseeix  un  conjunt   d’atributs  suficients  per  a  formar  claus  candidates  i  identificar  de  manera  inequívoca  a   totes  les  seves  instàncies.     Es  defineix  un  tipus  d’entitat  dèbil  com  un  tipus  d’entitat  els  atributs  de  la  qual  no  la   identifiquen  completament,  sinó  que  només  la  identifiquen  de  manera  parcial.                       Una  clau  parcial  en  un  tipus  d’entitat  dèbil  és  el  conjunt  d’atributs  que  permet   identificar  de  manera  única  totes  les  instàncies  del  tipus  d’entitat  dèbil  que  estan   relacionades  amb  la  mateixa  instància  del  tipus  d’entitat  forta.     Es  considera  que  la  clau  primària  del  tipus  d’entitat  dèbil  està  formada  per  la  clau   primària  del  tipus  d’entitat  forta  i  la  clau  parcial  del  tipus  d’entitat  dèbil.     Criteris  d’assignació  de  noms     Etiquetar  els  tipus  d’entitats  utilitzant  noms  simples  en  singular.  Grafia  Pascal   (ex:  BackColor)   • Etiquetar  els  atributs  utilitzant  noms  simples  en  singular  i  evitant  que  hi   aparegui  el  nom  del  tipus  d’entitat.  Grafia  Camel  (ex:  backColor)   • En  el  cas  d’atributs  booleans  se  sol  utilitzar  el  nom  o  noms  volguts  precedits  de   es  (is).  (ex:  esNegreta  o  isBold)   • Etiquetar  els  tipus  de  relació  utilitzant  verbs  en  tercera  persona  del  singular.   Grafia  Pascal.   Les  etiquetes  per  a  identificar  els  rols  de  les  entitats  en  les  relacions  segueixen  la  grafia   Camel.     • 3. Elements  avançats  de  modelització     Generalització/especialització     La  generalització/especialització  és  una  relació  entre  un  tipus  d’entitat  general,   anomenat  superclasse  o  tipus  d’entitat  pare,  i  un  tipus  d’entitat  més  específic,   anomenat  subclasse  o  tipus  d’entitat  fill.   Els  atributs  o  relacions  de  la  superclasse  es  propaguen  cap  a  les  subclasses.  És  el  que   s’anomena  herència  de  propietats.   Els  atributs  de  les  subclasses  reben  el  nom  d’atributs  específics  o  atributs  locals.         Les  subclasses  s’anomenen  especialitzacions  de  la  superclasse,  i  la  superclasse   s’anomena  generalització  de  les  subclasses.     Generalització/especialització  amb  tipus  de  relacions     Restriccions  en  la  generalització/especialització     1. Pertinença  definida  per  atribut  o  usuari   • En  alguns  casos  la  superclasse  conté  un  conjunt  d’atributs  que  indiquen,  per   a  cada  entitat,  a  quina  de  les  subclasses  pertany.  En  aquest  cas  s’anomena   subclasses  de  predicat  definit  o  subclasses  de  condició  definida   2. Restricció  exclusiva   • Expressa  si  una  mateixa  entitat  pot  pertànyer  a  més  d’una  subclasse.   o Disjunta:  una  entitat  noés  pot  pertanyer  a  una  única  subclasse.   o Ecavalcada:  pot  pertànyer  a  més  d’una  subclasse  al  mateix  temps.     3. Restricció  de  participació   • Indica  l’obligatorietat  de  les  entitats  de  pertànyer  a  alguna  de  les  subclasses   o  no.   o Total:  tota  entitat  de  la  superclasse  ha  de  pertànyer  a  alguna  de  les   subclasses.   o Parcial:  hi  poder  haver  entitats  de  la  superclasse  que  no  pertanyin  a   cap  de  les  subclasses     Si  una  generalització/especialització  no  s’indica  les  restriccions,  per  defecte  s’assumeix   que  es  tracta  d’una  relació  definida  per  l’usuari,  encavalcada  i  parcial.       Herència  simple  i  múltiple     L’herència  simple  en  un  procés  de  generalització/especialització  es  dóna  quan  tots  els   tipus  d’entitats  involucrades  en  la  relació  només  tenen  una  superclasse,  és  a  dir,  hi  ha   un  únic  tipus  d’entitat  pare  o  classe  arrel.     L’herència  multiple  en  un  procés  de  generalització/especialització  es  dóna  quan  algun   dels  tipus  d’entitat  involucrats  en  la  relació  té  dues  o  més  superclasses.         Classificació  múltiple     Un  model  de  classificació  múltiple  és  aquell  que  permet  que  una  entitat  sigui  instància   de  dos  tipus  d’entitats,  E1  i  E2  de  manera  que  E1  no  és  subclasse  de  E2,  E2  no  és   subclasse  de  E1  i  no  hi  ha  cap  tipus  d’entitat  E3  que  sigui  subclasse  de  E1  i  E2.       Agregació  i  composició     L’agregació  és  un  tipus  de  relació  entre  que  indica  una  relació  de  “part-­‐tot”  entre  les   instàncies.       La  composició  és  un  tipus  concret  d’agregació  en  el  qual  la  multiplicitat  del  tipus   d’entitat  composta  ha  de  ser  com  a  máxim  1  i  els  components  presenten  dependència   d’existència  vers  el  compost  que  tenen.   • Cada  component  pot  estar-­‐hi  present  en  un  únic  compost.   • Si  s’elimina  l’element  compost,  cal  eliminar  tots  els  components  vinculats  a   aquest  element.   Els  components  no  poden  viure  sense  el  compost.     Restriccions  d’integritat     Restriccions  en  els  tipus  d’entitat     La  multiplicitat  de  tipus  d’entitat  estableix  un  rang  de  possibles  cardinalitats  per  a  les   entitats  d’unt  determinat  tipus  d’entitat.       Restriccions  en  els  atributs     • Restriccions  de  domini:  el  tipus  de  dades  que  utilitzarà  l’atribut   • Atributs  derivats:  són  atributs  que  calculen  el  valor  a  partir  d’altres  atributs.     Restriccions  de  canviabilitat     • Canviable  (changeable  o  unrestricted):  indica  que  es  permet  qualsevol  canvi   • Congelat  (frozen  o  readOnly):  indica  que  una  vegada  s’ha  assignat  valor  no  es   podrà  modificar  ni  eliminar.   • Només-­‐afegir  (addOnly)  indica  que  una  vegada  s’ha  assignat  valor  a  l’atribut  no   es  podrà  modificar  ni  eliminar,  però,  sí  que  es  pot  assignar  nous  valors  (en  cas   multivalor)   • Només-­‐eliminar  (removeOnly):  es  permet  només  eliminar  el  valor  de  l’atribut.       Restriccions  en  els  tipus  de  relacions     1. Restriccions  de  cardinalitat  min..max             2. Restricció  xor   3. Restricció  subset.  Indica  que  un  tipus  de  relació  és  un  subconjunt  d’un  altre   tipus  de  relació           4. Restricció  ordered.  Indica  que  hi  ha  una  relació  d’ordre   5. Restriccions  de  canviabilitat.  Indica  si  els  valors  de  l’extrem  d’una  relació   poden  canviar  o  no.   a. Canviable  (changeable  o  unrestricted)   b. Congelat  (frozen  o  readOnly)   c. Només-­‐afegir  (addOnly)   d. Només-­‐eliminar  (removeOnly)     Altes  restriccions     Generalment,  s’utilitzen  notes  lligades  als  tipus  d’entitats,  atributs  o  tipus  de  relacions   a  què  fan  referència  per  a  deixar-­‐ne  constància.         Modelització  de  dades  històriques     1. Instant  de  temps:  en  algunes  acciones  només  cal  assenyalar  en  que  instant  de   temps  han  ocorregut.     • Afegint  un  atribut  de  tipus  ‘data  i  hora’.   • Afegint  una  relació  amb  el  tipus  d’entitat  ‘data’  (Date),  que  conté  un  atribut   de  tipus  ‘data  i  hora’.   2. Interval  de  temps:  altres  accions  tenen  un  temps  de  vida.   • Si  es  vol  aplicar  sobre  un  concepte  que  està  modelitzat  com  un  tipus   d’entitat,  es  poden  afegir  dos  atributs  de  tipus  data  i  hora  en  l’entitat  per  a   indicar  l’inici  i  el  final  de  l’interval.   • Si  es  vol  aplicar  aquest  criteri  sobre  un  concepte  que  està  modelitzat  com   una  relació,  cal  afegir  en  la  relació  un  tipus  d’entitat  ‘data’  (Date)  que   determinarà  els  tipus  inicial  i  final  de  l’interval.                                           ...

Tags:


Comentario de cybernic_ en 2015-02-04 11:16:28
excelenteee!!!