2. Modelare EA

8/16/2019 2. Modelare EA

1/42

Proiectarea bazelor de date relaţionale

Modelul entitate-asociere

BAZE DE DATE

Mihaela Elena Breab ăn © FII 2015-2016


2/42

Modelul entitate-asociere ( Entity/Relationship )Obiective

2

Concepte E/Ade bază Modelarea constrângerilorCapcane de conectareModelarea E/A înUMLDe la diagrame E/A (UML) la schema relaţională

15:34


3/42

Proiectarea unei BDMetodologie

1. Analiza cerinţelor Fişa cerinţelor

2. Modelarea conceptuală

4. Modelarea fizică Faza de tuning

Diagrame E/A (UML)

3. Modelarea logică Normalizare

Schema relaţională

3


4/42

Concepte E/A clasice(Chen 1976)

4

EntitateObiect ce trebuie reprezentat în baza de date

Mulțime-entitate -corespunde unui grup de obiecte de acelaşi tip, deci unei mulțimiomogene de entitățiO instanţă- entitate

O instanţă unic identificabilă

Asociere (Relationship)Conexiune/asociere între două sau mai multe entităţi (sau chiar a unei entităţi cu ea îns Gradul asocierii = nr. de entităţi participante

unare/recursive,binare, ternare… Mulțime-asociere – corespunde unei mulțimi omogene de asocieri

AtributProprietate a unei entităţi Pentru asociere

Atribute ale entităţilor referenţiate Noi atribute

15:34


5/42

Diagrame E/A

5

Reprezentare grafică a conceptelor E/AExistă mai multe standarde grafice, aici varianta Chen

Un grafMulțimile-entitate, mulțimile-asociere şi atributele sunt noduri Există muchii doar între

noduri-entitate şi noduri-asocierenoduri-entitateşi noduri-atributenoduri-asociere şi noduri-atribute

Mulțime Entitate

Atribut

Mulțime

Asociere

15:34


6/42

Exemplu

6

O bază de date ce conţine informaţii despre:Studenţi ProfesoriCursuriNote

Mentori

Cerinţe:Putem determina notele obţinute, cursurile pe care le-a finalizat sicreditele obţinute de orice student Putem determina mentorul oricărui student

STUDENŢI

PROFESORI

CURSURI

NOTE

MENTORI

Asociere binară

Asociere ternară

PRE

Asociere unară

15:34


7/42

Alte concepte E/A

7

RolExplică semnificaţia entităţilor în asocieri

Cheieprimară Un atribut sau o submulţimeminimalăde atribute ce identifică unic oinstanţă-entitate sau o instanță-asociereObligatorie pentru entităţi, pentru a indica care instanţe participă înasocieri

Cheie străină pentru o asociere Un atribut sau o mulţime de atribute care constituie cheieprimară pentru entităţile implicate

rol

Cheie primară

15:34


8/42

Exemplu

8

STUDENŢI

PROFESORI

CURSURI

NOTE

MENTORI

CNP nume prenume localitate

CNP nume prenume birou

sem

an

nota

cod denumire credite

îndrumător

evaluator

evaluat

subiect

îndrumat

Care sunt cheile străine pentru cele trei mulțimi de asocieri?

PREnecesită

este necesar

15:34


9/42

Constrângeri de conectivitate/participare

9

Modelul E/A permite declararea de constrângeri asupranumărului de instanţe-asociere în care o instanţă-entitateparticipă

Fie R o mulțime-asociere între n mulțimi-entitate Ei, i=1..n. Bazade date satisface constrângerea (Ei, u,v,R) dacă fiecare instanţă-entitate din Ei participă în cel puţin u şi cel mult v instanţe-asociere din R.

u:v

15:34


10/42

Exemplu

10

(Studenţi,1,1Mentori) (Profesori,0,7,Mentori)Fiecare student are un singur profesor drept mentor iar unprofesor poate fi mentor pentru cel mult 7studenti

STUDENŢI

PROFESORI

MENTORI



îndrumător

0:7

îndrumat1:1

15:34


11/42

Constrângeri de conectivitate pentruasocieri binare (1)

11

a) Asociere unu la unu(A,0,1,R) (B,0,1,R)

b) Asociere unu la mulţi(A,0,n,R) (B,0,1,R), n>1

A BR0:1 0:1 A BR0:n 0:1

15:34


12/42

Constrângeri de conectivitate pentruasocieri binare (2)

12

a) Asociere mulţi la unu(A,0,1,R) (B,0,n,R)

b) Asocieremulţi la mulţi(A,0,m,R) (B,0,n,R), m,n>1

A BR0:1 0:n A BR0:m 0:n

15:34


13/42

Entitate slabă

13

O mulțime-

entitate este slabă dacă existenţa instanţelorsale depinde de existenţa instanţelor altei mulțimi-entităţi(dependenţă existenţială)

Nu are cheieSatisface constrângerea de conectivitate(Entitate_slaba,1,1,R), deci participă într-o asociere de tipunu la mulţi relativ la entitatea tare

Entitate tare

Entitate slabă

R

1:1

0:n

15:34


14/42

Exemplu

14

STUDENTI

ÎMPRUMUTURI

IMPRUMUTĂ

1:1

0:10

15:34


15/42

Capcane de conectare(Fan traps)

15

compoziţie (tip special de asociere)

UNIVERSITATE

FACULTATE

PROFESOR

SALARIAT

STRUCTURA

angajat

angajator

compus

componentă

Problema:La ce departament aparţine profesorul X?

FACULTATE

UNIVERSITATE

PROFESOR

SALARIAT

STRUCTURA

angajat

angajator

componentă

compus

Soluţia:Model restructurat

15:34


16/42

Capcane de conectare(Chasm traps)

16

CURS

SALĂ

FACULTATE

CURICULA

ORAR

oferă

oferit de

activitate

locaţie

CURS

SALĂ

FACULTATE

CURICULA

ORAR

oferă

oferit de

activitate

locaţie

RESURSĂ

proprietar

proprietate

Problema:Care sunt toate sălile ce aparţin unei facultăţi?

Soluţia:Noi asocieri

15:34


17/42

Modelul E/A extinsSpecializare

17

Subgrupuri distinctive de instanţe-entităţi Au în plus anumite atributeParticipă în asocieri la care nu participă toate instanţele-entităţi Corespund unei mulțimi de entităţi specializate care se află înt-o asociere de tip IS-A cu mulțimea de entități de bază

STUDENTI

STUDENŢISTRĂINI

IS A

15:34


18/42

Instanţele specializării moştenesc toate atributele şiasocierile mulțimii de entităţi de bază, inclusiv cheia

O instanţă a unei mulțimi-entitate poate aparţine la unasau la mai multe specializări

Specializări disjuncte (exclusive) Specializări cu suprapunere

O instanţă a unei mulțimi-entitate trebuie sau nu săaparţină la cel puţin o specializare

CompletIncomplet (parţial)

Constrângeri specifice specializării

18

{disjunct/suprapus}

{complet/parţial}IS A

IS A

15:34


19/42

Unified Modeling LanguageUtilizat în ingineria softwareBazat pe concepte orientate obiectInstrumentde comunicare cu clientul în termenii utilizaţi în

companieUn limbaj foarte mare, utilizăm un set restrâns de elemente(diagrama de clase) pentru a modela o bază de date.

Modelare UML

19 15:34


20/42

Mapare E/A – UML

20

E/R UML

Mulțime-entitate cu atribute Clasă Mulțime-asocierefără atributeproprii

Asociere

Mulțime-asociere cu atributeproprii

Clasă de asociere

Specializare Subclasă Compoziţie şi agregare

15:34


21/42

Clase

21

Componente: nume, atribute, metodeBD: nume, atribute (cheia primară)

STUDENŢI


15:34


22/42

Exprimă asociereadintre obiectele aparţinând la2 claseBD: asocierea dintre instanţele a două entităţi

Obs: constrângerile de cardinalitate se specifică invers decât îndiagramele E/A

Asocieri

22

STUDENŢI PROFESORIMENTORI

CNP nume prenume localitate CNP nume prenume birou

îndrumător 0:7

îndrumat1:1

15:34


23/42

Restricţii (C1,u,v,A)(C2,x,y,A)

Fiecare obiectdin (instanţă a entităţii) C1 este asociat cu cel puţin u şi cel mult vobiecte din(instanţe ale entităţii)C2Fiecare obiect din (instanţă a entităţii) C2 este asociat cu cel puţin x şi cel mulobiecte din (instanţe ale entităţii) C2

AsocieriConstrângeri de conectivitate/multiplicitate

23

C1 C2Au:v x:y

x..y u..v Tip asociere0..1 0..1 unu la unu incompletă 1..1 (1) 1..1 (1) unu la unu completă (implicită) 0..1 0..* (*) unu la multi incompletă … … …

15:34


24/42

???

24

Modelaţi asocierea dintre STUDENTI şi UNIVERSITĂŢI. Un studenstudia la cel mult 2universităţi si e necesarsăstudieze la cel putin una. Ouniversitate primeşte cel mult 10.000studenti.

Fie asocierea

Care e numărul minim de instanţe pentru entitatea C1 şi pentru C2?

2..4 12..14

15:34


25/42

Asocieri recursive

25

CURSURI


PREnecesită

este necesar

15:34


26/42

Asocieri n-are

26 15:34


27/42

Clase de asociere

27

STUDENTI PROFESORILICENTA

titlu sesiune

15:34


28/42

Clase de asociere

28

PROFESORICURSURI NOTE


sem an nota


evaluatorsubiect

STUDENŢI


evaluat

15:34


29/42

Eliminarea claselor de asociere

29

Atunci când avem multiplicitate 0..1 sau 1..1

15:34


30/42

Subclasă (1)

30

STUDENTI

STUDENŢI ROMÂNI

IS A

ID nume prenume

CNP

STUDENŢI STRĂINI

IS A

tara

Specializare completă, disjunctă

superclasă

15:34


31/42

Subclasă (2)

31

Specializare completă, cu suprapunere

(pk)1..*0..*

15:34


32/42

Obiecte dintr-o clasă aparţin obiectelor din altă clasă Tipuri speciale de asociere

Compoziţia: toate obiectele unei clasepărţi aparţin obiectelordintr-o clasăcompusă; claseipărţi îi corespunde de obicei oentitate slabă (multiplicitate 1..1; f ără cheie primară);Agregarea:unele obiecte dintr-oclasăaparţin obiectelor dinaltă clasă (multiplicitate 0..1)

Compoziţie şi agregare

32 15:34


33/42

Mapare E/A, UML ->schema BD rela ţională

33

E/A UML Schema relaţională Mulțime-entitate cu atribute Clasă Relaţie cu cheie primară Mulțime-asocierefără atributeproprii

Asociere Relaţie cu chei străine

Mulțime-asociere cu atribute propriiClasă de asociere Relaţie cu chei străine şialte atribute

Specializare Subclasă Relaţie cu cheie primară(cea a superclasei) şiatributeparticulare/specializate

Compoziţie şiagregare

Relaţie cu cheie străinăşi atribute particulare

15:34


34/42

Cheia primară pentru asociere depinde de multiplicitate

Mul țimi-entitate/ clase şi asocieri

34

{C1(K1, X1), C2(K2, X2), A(K1,K2)}

x..y u..v Cheia primar ă pt A Observa ţii 0..11..1

* K2 Nu enecesară relaţia A {C1(K1, X1), C2(K2, X2,K1)}

* 0..11..1

K1 Nu enecesară relaţia A {C1(K1, X1,K2), C2(K2, X2)}

* * (K1,K2)

15:34


35/42

???

35

Fie diagrama

Mai este posibilă renuntareala relaţia corespunzătoareasocierii?

15:34


36/42

Asocieri recursive

36

{CURSURI (cod, denumire, credite)PRE (cod1, cod2)}

{UNIVERSITATI (cod, numeU,oras)RAMURI (codFiliala, codParinte)}

15:34


37/42

Clase de asociere

37

{STUDENTI (ID, nume, prenume)UNIVERSITATI (cod, numeU, oras)

APLICATII (ID, cod, data, rezultatul)}

15:34


38/42

Specializare/Subclase

38

Posibilităţi Relaţii subclasă ce conţin cheia superclasei şi atributele specializate C1(K1,X1), C2(K1,X2), C3(K1,X3)

Relaţii subclasă ce conţinatributele superclasei (inclusiv atributul cheie)si atributele specializate; superclasa conţine doar tuple nespecializateC1(K1,X1), C2(K2,X1,X2), C3(K2,X1,X3)O singură relaţie ce conţine atributele din superclasă şi subclasă C(K1,X1,X2,X3)

15:34


39/42

???

39

Fie superclasa S cu un număr de subclase. Considerăm cărelaţia de specializare este incompletă şi cu suprapunere. Dn1,n2 şi n3 reprezintă numărul total detuplenecesare fiecăreischeme de decodificare din cele 3 date anterior (în ordineadată), care este relaţia dintre cele 3 valori?

o n1


40/42

Compozi ţie şi agregare

40

{ UNIVERSITATI(cod, numeU, oras)DEPARTAMENTE(codU, numeD, cladire)BIROURI (codU, adresa)}

acceptă NULL

15:34

NU acceptă NULL


41/42

Modelare EA/UMLSumar

41

PROSTehnică populară de modelare conceptuală Construcţii expresive, descriu punctul de vedere personalasupra aplicaţiei Permite exprimarea unor tipuri de constrângeri (chei primare,străine, multiplicitate, exclusivitate…)

CONSTehnică subiectivă (entitate sau atribut, entitate sau asocieresubclasaresau nu, compoziţie sau nu) Nu permite modelarea tuturor dependentelorNecesită utilizarea ulterioară a normalizării

15:34


42/42

Bibliografie

Hector Garcia-Molina, Jeff Ullman, Jennifer Widom:Database Systems:The Complete Book (2nd edition), Prentice Hall; (June 15, 2008) Thomas Connolly, Carolyn Begg:Database Systems: A Practical

Approach to Design, Implementation and Management, (5 th edition)Addison Wesley, 2009

Unelte:https://creately.com (diagrame EA, diagrame UML de clasă)http://diagramo.com/ (diagrame EA)http://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.zip (diagrame UML de clasă)
https://creately.com/http://diagramo.com/http://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.ziphttp://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.ziphttp://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.ziphttp://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.ziphttp://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.ziphttp://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.ziphttp://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.ziphttp://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.ziphttp://argouml-downloads.tigris.org/nonav/argouml-0.32.2/ArgoUML-0.32.2.ziphttp://diagramo.com/https://creately.com/

2. Modelare EA

Documents

Transcript of 2. Modelare EA