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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.

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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