Diplomado en Base de Datos

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

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.

MODELAMIENTO DE DATOS Presentación

• 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

especificado Modelo de por realizado casos de uso por

distribuido por

Modelo de análisis

implementa do por verificado por

Modelo de Diseño Modelo de Desplie gue

O K Modelo de Implementació n

O Modelo K de Prueba

MODELAMIENTO DE DATOS Presentación Conjunto de MODELO Se compone de conceptos DE DATOS Reglas de composición

Representa Sistema de Información

MODELAMIENTO DE DATOS Presentación

¿Como hacer que el MODELO DE DATOS cumpla con las expectativas de ambos ? Precisa, Predecible Exacta

Impreciso, intuitivo, desordenado

MODELAMIENTO DE DATOS Presentación

• Como lograr que se cumplan las expectativas de los usuarios y de los aplicativos ?

Requerimientos del usuario

MODELAMIENTO DE DATOS Presentación

• 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.

MODELAMIENTO DE DATOS Presentación

• 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.

MODELAMIENTO DE DATOS Tipos de Representación

Entidad :

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Conceptos Básicos

• 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

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Conceptos Básicos

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 )

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Conceptos Básicos

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.

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

• Una ENTIDAD se dibuja como una caja conteniendo el nombre en letras mayúsculas.

CLIENTE

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

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

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

• Ocurrencias de una entidad Cada uno de los valores que adquiere la entidad. Ejemplo: Para la entidad EMPLEADO, son ocurrencias: Pedro, Juan, José, etc...

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO

Elaboración de un diagrama ER EMPLEADO JORGE MARIA OLGA PATRICIA FREDDY MARINA FABIO CARLOS OCURRENCIAS DE LA ENTIDAD EMPLEADO

ES ASIGNADO A

PROYECTO ANALISIS DE NOMINA REVISION DE OPERACION CLIENTES ESPECIALES SISTEMA EN LINEA IMPACTO DEL METRO PLATAFORMA

OCURRENCIAS DE LA ENTIDAD PROYECTO

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO

Elaboración de un diagrama ER Se ve mas claro en un diagrama de objetos :Empleado

:Proyecto

Nombre=‘Maria’

Proy=‘Sistema en linea’

:Empleado

:Proyecto

Nombre=‘Marina ’

Proy=‘Plataforma’

Se identifica que hay una relación de muchos a muchos. Se resuelve con una clase de la relación

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

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. está localizado en HOTEL

CIUDAD

es la ubicación

Las relaciones se leen en el sentido del reloj

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER 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. HOTEL

está localizado en es la ubicación

CIUDAD

0 : Un hotel no tiene ciudades | : Un hotel está localizado en una ciudad

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

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. está localizado en HOTEL

es la ubicación

CIUDAD

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

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 ocupa

EMPLEADO

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

Relaciones obligatorias En estas, cada entidad debe estar asociada con una ocurrencia de la otra entidad y viceversa. ORDEN

contiene esta contenido

DETALLE

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

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 ( < nombre de la relación> [ uno y solo uno, uno o muchos, cero o uno, cero o muchos ]

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

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

CLIENTE

realiza

PEDIDO

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Elaboración de un diagrama ER

• • • •

Soluciones uno y solo un pedido II uno o muchos pedidos I < ninguno o un pedido OI cero o muchos pedidos O < Una relación documenta las reglas del negocio

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Taller General Supóngase que la universidad desea conocer lo siguiente acerca de los diplomados : Dado un Conocer Modulo Alumno Profesor Diplomado

Alumnos asistentes Módulos matriculados Módulos que atiende Módulos y Alumnos

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Taller General

Como representarlo en forma gráfica ? MODULO

PROFESOR

ALUMNO

DIPLOMADO

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.

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Consideraciones de calidad

• 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

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Consideraciones de calidad

• 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

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Consideraciones de calidad

• 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

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.

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Proceso de Normalizacion 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

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Proceso de Normalizacion

• 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.

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Primera forma normal (1FN)

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

Movimiento Empleado

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

Numero

Fecha Pago

Monto

123

2011/01/01

100000

123

2011/02/01

200000

124

2011/01/01

150000

124

2011/02/01

250000

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Primera forma normal (1FN) TOUR

NumeroViaje

Sitio

01-2011

Egipto, Piramides

02-2011

Israel, Muro de las lamentaciones

Numero Ano Viaje

Pais

TipoSitio

01

2011

Egipto

Piramides

02

2011

Israel

Muro de las lamentaciones

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) Itinerario Numero Viaje (pk)

Fecha Salida (pk)

Tarifa

Numero sitio

Numero Turista

01

2011/01/01

100000

1001

43221345

2011/01/01

150000

1002

70555777

02 Itinerario Numero Viaje (pk)

Fecha Salida (pk)

Numero sitio

Numero Turista

01

2011/01/01

1001

43221345

02

2011/01/01

1002

70555777

CostoItinerario Numero Viaje (pk)

Tarifa

01

100000

02

150000

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

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

Itinerario Numero Viaje (pk)

Fecha Salida (pk)

Numero sitio

Numero Turista

01

2011/01/01

1001

43221345

02

2011/01/01

1002

70555777

Itinerario Numero Viaje (pk)

CostoItinerario Numero Viaje (pk)

Tarifa

01

100000

02

150000

SitioVisitado Fecha Salida (pk)

Numero Turista

Numero Turista (pk)

Numero sitio

01

2011/01/01

43221345

43221345

1001

02

2011/01/01

70555777

70555777

1002

TÉCNICAS DE MODELAMIENTO Tercera forma normal (3FNBC)

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

Itinerario Numero Viaje (pk)

Fecha Salida (pk)

Numero Turista

01

2011/01/01

43221345

02

2011/01/01

70555777

Itinerario Numero Viaje (pk)

Fecha Salida (pk)

Regla de Integridad: Cada turista tiene una sola fecha de salida. Se traduce en una dependencia funcional NumeroTurista---FechaSalida

SalidaTurista Numero Turista (pk)

Fecha Salida

01

2011/01/01

43221345

2011/01/01

02

2011/01/01

70555777

2011/01/01

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

NumeroPersona (pk)

FechaAviso

43111222

2011/01/01

43111222

2011/01/01

43111222

2011/01/01

43111222

2011/01/01

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

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

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

DICCIONARIO DE DATOS

• 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

DICCIONARIO DE DATOS

• Keys Name= Type= Primary – Foreign Columns= Enable= Ejemplo: Name=TBTS_RVA_PK Type= Primary Columns=NMEXPEDIENTE,CDRAMO Enable=YES

DICCIONARIO DE DATOS

• 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

DICCIONARIO DE DATOS

• Indexes Owner= Name= Type=unique-normal Columns = Ejemplo: Owner=OPS$BTS Name=TBTS_RVA_I1 Type=unique Columns = nmpoliza,nmriesgo

DICCIONARIO DE DATOS

• Privileges Grantee= Select= Insert= Update= Delete= Ejemplo: Grantee= OPS$ORG Select=YES Insert=YES Update=YES Delete=YES