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Modelos de Datos

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Modelos de Datos

Modelos de Datos

Éste es un grupo de herramientas conceptuales para describir los datos, sus relaciones, su semántica y sus limitantes. Se han propuesto varios modelos de datos diferentes, los cuales pueden dividirse en tres grupos: los modelos lógicos basados en objetos y en registros, y los físicos de datos.

Es la representación de la Base de Datos, esta constituido por un conjunto de herramientas que describen los datos, sus relaciones, su semántica y sus posibles limitaciones. Hay diferentes modos de representación.

Modelo Jerárquico

Los datos se representan por medio de conjuntos de registros y las relaciones entre los datos se representan con ligas, que pueden considerarse como apuntadores. La información se representa a través de una colección de registros unidos por relaciones de manera que cadahijo (un registro subordinado) puede tener solo un padre (registro propietario). Todos los datos están organizados jerárquicamente.Ningún hijo puede tener dos padres, tendría que repetirse la información.Ejemplo:Pepe: Roquetas; José: Almería; Juan: Almería

Modelo de Red

 Los datos se presentan por conjuntos de registros y las relaciones se representan con ligas (uniones). Los registros se organizan en forma de conjunto de gráficas arbitrarias. No hay restricción en cuanto al tipo de relaciones sin sobre el tipo de registros. Es igual pero un hijo si puede tener dos padres.

Modelo Relacional (1)En él la información (datos y relaciones) está recogida en forma de tabla. Tabla. Estructura bidimensional formada por una sucesión de registros del mismo tipo, se divide horizontalmente en filas y verticalmente en columnas. Cada fila representa un registro y cada columna contiene información referente a un único campo o atributo. Este modelo debe cumplir las siguientes restricciones:• Los registros son del mismo tipo.• Si se almacenan registros diferentes se usan tablas

distintas.• Cada columna tiene un nombre de columna.• No existe dos campos (columnas) con el mismo nombre.• En ninguna tabla se permite la duplicación de registros.• El orden de los registros en la tabla es indiferente.

Modelo Relacional (2)La relación se establece mediante la repetición de una columna con una tabla. Dicha columna contiene valores referentes a cierto atributo que será un atributo que sirve de nexo de unión entre las dos entidades (superclave).Hay que tener en cuenta el concepto de superclave. Es el campo o atributo que identifica de forma unívoca a cada registro de la tabla. En el ejemplo anterior, la cedula. En caso de que no haya, podemos crear una identidad de campo (identificador). Puede haber más de un campo que lo identifique de forma unívoca. Cuando hay más, el usuario coge el que quiera. Puede ser que la superclave sean dos campos. En este caso se le llama clave compuesta.Un campo vacío se llama valores nulos. Están vacíos porque se desconoce esa información.Las tablas también se pueden poner en el nuevo ejemplo como:Empleado (nombre, id. Empleado,…).

Modelo Entidad – Relación (MER)El modelo entidad-relación se basa en una percepción de un mundo real que consiste en un conjunto de objetos básicos llamados entidades y de relaciones entre estos objetos. • Desarrollado por Peter Chen ( M.I.T.) en los 70’s • Es un Modelo Conceptual de alto nivel• Se usa comunmente para modelar aplicaciones de

Bases de datos y en investigación de Bases de Datos• Representa gráficamente y de manera lógica toda la

información y como los datos se relacionan entre sí.• Es independiente del DBMS en el cual se vaya a

implementar

Modelo Entidad – Relación (MER)

Sus características principales son:

• Reflejan tan sólo la existencia de los datos sin expresar lo que se hace con ellos.

• Es independiente de las bases de datos y de los sistemas operativos (por lo que puede ser desarrollado en cualquier base de datos).

• Está abierto a la evolución del sistema.• Incluye todos los datos que se estudian sin tener

en cuenta las aplicaciones que se van a tratar.• No tienen en cuenta las restricciones de espacio y

almacenamiento del sistema.

Conceptos del Modelo Entidad-Relación

Entidades Son objetos concretos o abstractos que presentan interés para el sistema y sobre los que se recoge información que será representada en un sistema de bases de datos. Por ejemplo, clientes, proveedores y facturas serían entidades en el entorno de una empresa.

Atributos Es una unidad básica e indivisible de información acerca de una entidad o una relación. Por ejemplo la entidad proveedor tendrá los atributos: nit, nombre, domicilio, tipo.

Conceptos del Modelo Entidad-Relación Dominios Es el conjunto de valores que puede tomar cada atributo. Por ejemplo el dominio del atributo tipo, será la relación de todas los tipos de empresas con las que trabajamos.

Tablas Es la forma de estructurar los datos en filas o registros y columnas o atributos.

Relación Es la asociación que se efectúa entre entidades. Por ejemplo la relación entre las entidades facturas emitidas y clientes

Diagramas Entidad - RelaciónLos diagramas Entidad - Relación representan la estructura lógica de una base de datos de manera gráfica. Los símbolos utilizados son los siguientes:

- Rectángulo.- Conjunto de entidades.- Elipse.- Atributos.- Rombos.- Conjunto de relaciones- Líneas.- Unen atributos a conjuntos de entidades; unen atributos a conjuntos de relaciones; y unen conjuntos de entidades con conjuntos de relaciones. Si la flecha tiene punta, en ese sentido está el uno y si no la tiene, en ese sitio está el muchos. La orientación señala cardinalidad.

Subrayado.- Subraya los atributos que forman parte de la clave primaria del conjunto de entidades.

EntidadesExisten dos clases de entidades:

Regulares (fuertes): aquellas que tienen existencia propia, no dependen de la existencia de otras entidades para su existencia (Ej. AUTOR dentro del contexto de una biblioteca).

Débiles: su existencia depende de la existencia de un tipo de entidad regular, es decir, si se elimina la ocurrencia de la entidad regular, se eliminan todas aquellas ocurrencias de la entidad débil. (Ej. LIBRO dentro del contexto de una biblioteca, si eliminamos una ocurrencia de autor se eliminarán todos las ocurrencias de libro que dependen de ese autor).

Las entidades se representan a través de un rectángulo etiquetado con el nombre del tipo de entidad. En algunos diagramas se diferencias las entidades débiles de las fuertes representándolas con un rectángulo doble.

AUTOR LIBRO

Entidad

Atributo

AtributoCompuesto

Relacion

Enlace

AtributoDerivado

AtributoLlave

Relación deIdentificación

EntidadDébil

Atributos Simples o Compuestos

• Atributos compuestos• Pueden dividirse en otros con significado propio

• Valor compuesto = concatenación de 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 almacenadosfechanacim [de cada EMPLEADO]nacionalidad [de una PELICULA]

Atributos Monovalorados o Multivalorados

• Atributos monovalorados (monovaluados)• sólo un valor para cada entidad

fechanacim [de un EMPLEADO particular]

añoestreno [de cada PELICULA concreta]

• Atributos multivalorados (multivaluados)• más de un valor para la misma entidad

nacionalidad [ PELICULA coproducida por varios países ]

telefono [ EMPLEADO con varios teléfonos de contacto]

• pueden tener límites superior e inferior del número de valores por entidad

nacionalidad (1-2)telefono (0-3)

Atributos Opcionales (nulos)

• El nulo (null value) es usado cuando...

• Se desconoce el valor de un atributo para cierta entidad• El valor existe pero falta

altura [de un EMPLEADO]• No se sabe si el valor existe o no

telefono [de un EMPLEADO]

• La entidad no tiene ningún valor aplicable para el atributo:

fechaalquiler [PELICULA sólo en vídeo-venta (no alquiler)]

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Notación para atributos

fechanacimdirección

telefono

calle provinciaciudadcodpostal

cc edad

altura

(0,3)

Dnit

nombre

nacionalidad

(1,2)

EMPLEADO(0,3)

dirección

(1,2)

(0,1)EMPLEADOnombre

fechanacim telefono

calleprovinciaciudad

codpostal

edadnit

cc

altura

nacionalidad

[EN2002] [MPM1999]

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Atributos Clave

• Atributo con valor distinto para cada instancia de un tipo de entidaddni en EMPLEADO

• Una clave identifica de forma única cada entidad concreta atributo identificador

• NotaciónEMPLEADO

[EN2002]cc

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Atributos Clave (2)• Una clave puede estar formada por

varios atributos clave compuesta• Combinación de valores distinta para cada instancia

(nombre, fechanacim) en el tipo de entidad EMPLEADO• Una clave compuesta debe ser mínima

• Un tipo de entidad puede tener más de una clave claves candidatasClaves o Identificadores Candidatos de EMPLEADO:• cc• nit• (nombre, fechanacim)

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Atributos Clave (3)

• 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

cc en EMPLEADO

• Atributos identificadores alternativos (IA)• Claves Alternativas • El resto de IC’s• Nit y (nombre, fechanacim) en EMPLEADO

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Notación para atributos clave

En el MER es obligatorio que todo tipo de entidad tenga un identificador

[EN2002] [MPM1999]

fechanacim

EMPLEADO

dirección

telefono

calle provinciaciudadcodpostal

cc edad

altura

(0,3)

D

nit nacionalidad

(1,2)n-f

(0,3)

(1,2)

(0,1)EMPLEADO

nombre

fechanacim telefono

calleprovinciaciudad

codpostal

edadnit

cc

altura

nacionalidad

n-f

dirección