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Elmasri and Navathe, Fundamentals of Database Systems, Fourth EditionCopyright © 2004 Elmasri and Navathe.
Chapter 4-2
Chapter 4
Enhanced Entity-Relationship (EER)
and UML Modeling
Copyright © 2004 Elmasri and Navathe.
Elmasri and Navathe, Fundamentals of Database Systems, Fourth EditionCopyright © 2004 Elmasri and Navathe.
Chapter 4-3
BASES• Principio fundamental del Modelado:
• Abstracción de Datos
• Proceso Básico de Modelado • Definir bloques constructores para:
• mantener grupos de datos• Definir reglas de uso de un modelo de datos para:
• establecer relaciones entre bloques
• Adicionar restricciones - estructural/ semántica
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Chapter 4-4
Fundamentos del Modelado de Datos
1. Entradas al Modelado de Datos2 El Proceso de Modelado3 Abstracciones del Modelado de Datos
• Clasificación• Agregación• Identificación• Generalización• Restricciones para Generalización• Restricciones de Cardinalidad y Participación
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Chapter 4-5
Entradas al Modelado de Datos
Usando los productos del Análisis de Requerimientos
Comunicación verbal y escrita entre usuarios y diseñadores Conocimiento del significado de los datos
– Programas existentes– Archivos existentes– Documentos existentes– Reportes existentes
Planeamineto / Documentación y Diseño de la Aplicación
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Chapter 4-6
Proceso de Modelado
Abstracción
Uso de alguna disciplina de modelado (Data Model)
Uso de una técnica representación – Lenguaje– Diagramas– Herramientas
Análisis de reglas de negocio/restricciones semánticas (estas están típicamente más allá de la capacidad del modelo de datos)
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Chapter 4-7
Tipos de Abstracciones
Clasificación A is a member of class B
Agregación B,C,D are aggregated into AA is made of/composed of B,C,D
Identificación: IS-IDENTIFIED-BY
Generalización B,C,D can be generalized into A,
B is-an A, C is- an A, D is-an A
Especialización A can be specialized into B,C,DB,C,D are special cases of A
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Chapter 4-8
Abstracción de Clasificación La interrelación entre una clase y sus miembros
John Smith, Sheela Patel, and Peter Wang son todos empleados. Ellos son todos miembros de una clase: EMPLOYEE
EMPLOYEE
John Smith Peter Wang
Sheela Patel
Cada empleado es un miembro de la clase EMPLOYEE
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Chapter 4-9
Abstracción de Clasificación (cont.)
MONTH
January DecemberFebruary
January, February etc. son miembros de la clase “MONTH”Representan la relación “member-of”
En el modelado orientado a objetos:MONTH : un Object type or classJanuary … December : objetos que pertenecen a la
clase MONTH
Exhaustiva enumeración de miembros:
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Chapter 4-10
Clasificación - Propiedades de la Clase
Colección de entidades o conceptos similares en un nivel conceptual más alto
Clase EMPLOYEE colecta a todos los empleados en una clase
Una clase tiene propiedades llamadas “propiedades de la clase”
Clase EMPLOYEE tiene propiedades de la clase- e.j., average salary, total number of employees Cada miembro tiene valores para sus propiedades (e.j. name, address, salary): llamadas propiedades de los miembros
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Chapter 4-11
Abstracción de Agregación
Define una nueva clase desde un conjunto de clases las cuales son identificadas como componentes de la clase raíz
CAR
represents IS-PART-OF (component) relationship
Clase Raíz: CARClases Componentes: Chasis, Drive-Train, Other Systems, Wheels
Hub-CapsTubes
Chasis OtherSystems
Drive-train Wheels
Tires
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Chapter 4-12
Clasificación y AgregaciónClasificación y Agregación son usadas para construir esquemas
Person
NameSex
Ejemplo: Clase PersonRepresentación
Position
Ram John Carlos Male Female Manager EmployeeName, Sex, y Position se agregan en Person. (Son clases por ellas mismas.)Ram, John, Carlos son clasificados en Name ó Name es una clasificación de Ram, John, Carlos
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Chapter 4-13
Dos Contextos para Agregación
Agregar dos o mas clases en un nivel conceptual más alto. Esto puede ser considerado una interrelación o asociación entre ellas.
Contexto 1: CAR es una agregación (composición) de Chassis, Drive-train, Other Systems, Wheels.
Contexto 2: OWNERSHIP es una agregación (interrelación) de CAR y OWNER.
OWNERSHIP
CAR OWNER
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Chapter 4-14
Identificación
Identifica un concepto (una instancia de esta) desde otro concepto.
BUILDING
ROOM
Name
Number
Identifies
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Chapter 4-15
Abstracción de Generalización
Define la relación de conjunto-subconjunto entre una clase y un conjunto de clases miembro.
Establece un mapeo (o una relación) desde las clases genéricas a las clases miembros (or subclass, or subset class).
EMPLOYEE
Staff ManagerEngineer
GENERIC CLASS: EMPLOYEEMEMBER CLASS: Engineer, Staff, ManagerImplica que todas las propiedades asociadas con la clase Employee son heredadas por las 3 clases hojas.
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Chapter 4-16
Abstracción de Datos (cont.)
Proceso de ocultar (suprimir) detalles innecesarios de manera que el alto nivel conceptual pueda quedar más visible.
Esto permite a los programadores, diseñadores, etc., comunicarse fácilmente y entender los datos de la aplicación y requerimientos funcionales fácilmente.
TIPOS DE ABSTRACCIÓNClasificación: IS-A-MEMBER-OF Agregación: IS-MADE-OF, IS-ASSOCIATED-WITHComposición: IS-MADE-OF (similar to aggregation) (A COMPRISES B,C,D)Identificación: IS-IDENTIFIED-BY Generalización: IS-A IS-LIKE IS-KIND-OF
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Chapter 4-17
Restricciones para Generalización y Abstracción
TIPO 1 : CoberturaTotal vs. Parcial
Total: La cobertura es total si cada miembro de la clase genérica es mapeada en al menos un miembro de entre las clases miembro
Parcial: La cobertura es parcial si hay algunos miembros de la clase genérica que no pueden ser mapeados a ningún miembro de entre las clases miembro.
STUDENT
Graduate SpecialUndergraduate
(t) total EMPLOYEE
HourlySalaried
(t) total
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Chapter 4-18
Restricciones para Generalización y Abstracción (cont.)
Ejemplos de Restricción de Cobertura Parcial:
La cobertura es parcial si hay algunos miembros de la clase genérica que no pueden ser mapeados a ningún miembro de entre las clases miembro.
STUDENT
FellowshipStudent
ScholarshipStudent
(p) partial
EMPLOYEE
ScientistEngineer
(p) partial
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Chapter 4-19
Restricciones para Generalización y Abstracción
TYPE 2: EXCLUSIVA vs. OVERLAPPING (Disjointedness Constraint)
EXCLUSIVE constraint: Un miembro de la clase genérica es mapeado a un elemento de una clase subconjunto .
OVERLAPPING constraint: Existe algún miembro de la clase genérica que pueda ser mapeado a dos o más clases subconjunto .
STUDENT
ForeignAmerican
(t, e) total, exclusive
STUDENT
Research AssistantGraduate
(p, o) partial, overlapping
Aid Recipient Foreign
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Chapter 4-20
Restricciones para Generalización y Abstracción (cont.)
Más ejemplos de diferentes combinaciones:
VEHICLE
VanCar
(t, o) total, overlapping
Two-wheeler Three-wheeler
EMPLOYEE
Technical Stuff
(p, e) partial, exclusive
Non-technical Stuff Manager
Truck
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Chapter 4-21
Restricciones de Cardinalidad
Restricciones de Cardinalidad: Cuantificación de la relación entre dos conceptos o clases (una restricción en agregación)
MINIMUM (A,B) = n
Como mínimo, una instancia de A está relacionada con al menos n instancias de B.
n = 0 MIN(A,B) = 0 MIN(Person, Car) = 0
n = 1 MIN(A,B) = 1 MIN(Cust, Ship-address) = 1
n = x (fixed) MIN(A,B) = x MIN(Car, Wheels) = 4
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Chapter 4-22
Restricciones de Cardinalidad (cont.)
MAXIMUM (A,B) = n
Como máximo, una instancia de A está relacionada con al menos n instancias de B.
n = 0 MAX(A,B) = 0 NO SE ALCANZA
n = 1 MAX(A,B) = 1 MAX(Cust, Ship-address) = 1
n = x (fixed) MAX(A,B) = x MAX(Stud, Course) = 6
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Chapter 4-23
Restricciones de Participación
MIN (A,B) = 0 Participación Opcional
MIN (A,B) = 1 Participación Obligatoria
MAX (A,B) = 0 No Participación
MIN (A,B) = x, MAX (A,B) = y Participación de Rango Restringido
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Chapter 4-24
Resumen de Conceptos de Modelado
ABSTRACCIONES
CLASSIFICACION
AGREGACION (COMPOSICION Y ASOCIACION)
IDENTIFICACION
GENERALIZACION Y ESPECIALIZACION
RESTRICCIONES
CARDINALIDAD (Min. and Max)
PARTICIPACION
COBERTURA (Total vs. Parcial, Exclusiva vs. Overlapping)
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Chapter 4-25
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Chapter 4-26
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Chapter 4-27
Ex: Apple purchases optical drives from Toshiba to put in its computersEx: Apple purchases optical drives from Toshiba to put in its computers
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Chapter 4-28
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Chapter 4-29
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Chapter 4-30
Practice Database Design Methodology and Use of UML
Diagrams
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Chapter 4-31
The use-case diagram notation.
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Chapter 4-32
Prototypes
• ``usa'' ( <<uses>>) (o <<include>> en la nueva versión de UML): Relación de dependencia entre dos casos de uso que denota la inclusión del comportamiento de un escenario en otro. En el caso del ejemplo el Register for Course incluye en su comportamiento al de caso de uso Validate User y Enter Grades incluye también Validate User.
• ``extiende'' (<< extends>>): Relación de dependencia entre dos casos de uso que denota que un caso de uso es una especialización de otro. Por ejemplo, podría tenerse un caso de uso que extienda la forma de pedir azúcar, para que permita escoger el tipo de azúcar (normal, dietético o moreno) y además la cantidad en las unidades adecuadas (cucharadas o bolsas).
• Figura: Casos de uso con relación `` extends''
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Chapter 4-33
An example use case diagram for a University Database
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Chapter 4-34
The sequence diagram notation.
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Chapter 4-35
The statechart diagram notation.
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Chapter 4-36
An example statechart diagram for the University Database.
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Chapter 4-37
A sequence diagram for the University Database.
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Chapter 4-38
The design of the university database as a class diagram.
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Chapter 4-39
The Company Database Class Diagram