Universitatea Constantin Br ncuşi” din Târgu-Jiu ...€¦ · prin comunicare, săse completeze...

Proiectarea bazelor de date

Universitatea “Constantin Brâncuşi” din Târgu-JiuFacultatea de Inginerie şi Dezvoltare DurabilăDepartamentul de Automatică, Energie, Mediu şi Dezvoltare Durabilă

Lect.dr. Adrian Runceanu

Model fizic şi model conceptual

Entităţi si instanţe (partea I)

30.12.2015 2

Curs 16

Model fizic şi model conceptualEntităţi si instanţe (partea I)

1. Data versus informaţie

2. Model fizic şi model conceptual

3. Entităţi si instanţe

4. Relaţii

5. ERD-uri

6. Subtipuri şi supertipuri

7. Documentarea unui ERD

30.12.2015 3

Date versus informatie

Interacţionăm zilnic cu baze de date, fie căsuntem sau nu conştienţi:

– Istoricul creditului la bancă

– Codurile şi numele produselor din magazin

– Fişa de înscriere a studentului la admitere, …

Important este să înţelegem cum suntmodelate datele, cum se păstrează şi cum putem regăsi informaţii pe baza acestor date

30.12.2015 4

(Dicţionar general al limbii române – Vasile Breban Ed. Enciclopedica,1991)

Informaţia rezultă adesea din combinarea, compararea siefectuarea unor calcule asupra datelor.

30.12.2015 5

Date Informatii

“Fapte, elemente ceservesc ca punct de plecare în cercetarea uneiprobleme sau pentru a trage o concluzie sauhotărâre”.

“Comunicare, veste, ştire”“Fiecare dintre elementelenoi în raport cucunoştinţele prealabile”.


30.12.2015 6

Date InformatiiNotele studentilor in sesiune Media notelor pe grupă la

proiectarea bazelor de date

Ultima medie de admitere la Facultatea de Inginerie

Numarul de studenti cu media peste 9 din facultate

Bugetul facultatii in 2013 a fost 200000 lei

Ce buget este necesar in anulviitor?

Bugetul facultatii in 2014 a fost 250000 lei


Cum aţi folosi o baza de date dacă aţi avea unadintre meseriile de mai jos?

Mecanic auto

Şofer

Cultivatoare de flori

30.12.20157





4. Relaţii

5. ERD-uri



30.12.2015 8

Model fizic și model conceptual

Modelarea datelor estedoar prima parte a procesului de construire al bazei de date.

Modelul conceptual:- Modelează nevoile

informaţionale ale afacerii- Se numeşte “Entity

Relationship Model”- Este prezentat printr-o

diagramă numită “Entity Relationship Diagram”

30.12.20159

Etape în procesul de dezvoltare a bazelor de date

1. Incepe prin formularea cerinţelor informaţionaleale afacerii

2. Se desenează apoi modelul conceptual

3. Se proiectează baza de date pornind de la modelulconceptual (entitaţile devin tabele, atributeledevin nume de coloane care corespund unor tipuride date, se stabilesc proprietăţile speciale ale unorcoloane)

4. Se construieşte baza de date (modelul fizic) prinexecutarea unor instructiuni SQL

30.12.2015 10

Principii de bază ale modelării

Să cuprindă toate datele necesare

Datele sa fie păstrate o singură dată

Să nu cuprindă informaţii ce se obţin din date deja cuprinse in model

Orice dată să fie aşezată în locul cel mai logic şi mai potrivit

30.12.2015 11





4. Relaţii

5. ERD-uri



30.12.2015 12

Entități și instanțe

Entitate = ceva semnificativ pentru afacere, referitorla care trebuie să cunoaştem date.

Entităţile au instanţe.

Entităţile au atribute.

O instanţă este o valoare dată entităţii.

Exemplu: Entitatea FRUCT are instanţe: cireasa, nuca, pepene, măr, portocală.

30.12.2015 13

Atributul

Este o proprietate a unei entităţi sau un detaliureferitor la acesta.

Descrie, cuantifică, califică, clasifică sau specifică o entitate.

Are un tip care poate fi un număr, un şir de caractere, o dată calendaristică, o imagine, etc.

Exemplu:

Entitatea FRUCT poate avea atributele: nume, tip, regiune, data_culesului.

In acest caz o instanta poate fi: portocală, citrice, Grecia, 10-July-2014.

30.12.2015 14

Atribute mandatorii sau opționale

Unele atribute trebuie neapărat să aibă valoare. Acestea se numesc MANDATORII.

Exemplu: In afaceri, numele este o informaţie absolut necesară.

Alte atribute pot avea informaţie necompletată, nulă. Acestea se numesc OPŢIONALE.

Exemplu: În multe cazuri numărul de telefon fix este o informaţiece poate lipsi dacă apare numărul de telefon mobil.

30.12.2015 15

Exemplu

30.12.2015 16

Exercițiu

Dati exemple de atribute ale urmatoarelor entitati:

- CUSTOMER

- CAR

- JOB

- ORDER

- TRANSACTION

- EMPLOYMENT CONTRACT

30.12.2015 17

Exercițiu

30.12.2015 18

Legătura lipsă (THE MISSING LINK)

Câteodată, clientul dă informaţii trunchiate siirelevante sau poate nu ştie nici el exact ce vrea.

Informaţiile pe care le primim în astfel de cazurisunt asemeni unor piese incomplete de puzzle.

Punând întrebările potrivite şi lucrând în echipă, putem descoperi ceea ce ne lipseşte.

30.12.2015 19

Exercițiu

Fiecare student primeşte o piesă de puzzle.

Piesele componentilor unui grup formeazăimaginea, mai putin piesa cea mai importantă, care lipseşte.

Fără a-şi arăta unul altuia bucăţica de imagine, doarprin comunicare, să se completeze imaginea grupeisi apoi să se identifice ce conţine piesa ce lipseşte.

30.12.2015 20

Identificarea și modelarea entităților

Identificați și modelați entitățile pe baza următorului set de cerințe de informații

“I’m the manager of a training company that provides instructor-led

courses in management techniques. We teach many course, each of which has a

code, a name, and a fee. Introduction to UNIX and C Programming are two of our

more popular courses. Courses vary in length from one day to four days. An

instructor can teach several courses. Paul Rogers and Maria Gonzales are two of

our best teachers. We track each instructor’s name and phone number. Each

course is taught by only one instructor. We create a course and then line up an

instructor. The students can take several courses over time, and many of them do

this. Jamie Brown from AT&T took every course we offer! We track each students

name and phone number. Some of our students and instructors do not give us their

phone numbers.”

30.12.2015 21

Soluție

INSTRUCTOR (TEACHER)

name

phone number

STUDENT

name

phone number

COURSEcodenamefee duration

30.12.2015 22





4. Relaţii

5. ERD-uri



30.12.2015 23

Relația

Reprezintă ceva semnificativ pentru afacere

Exprimă care sunt relaţiile între două entităţi (sauîntre una şi aceeaşi entitate)

Se citeşte în ambele sensuri

Are opţionalitate

Are un grad de cardinalitate

30.12.2015 24

Opționalitatea unei relații

Relaţiile pot fi:

1. mandatorii

2. opţionale

Exemplu:

Pentru a stabili opţionalitatea relaţiei dintre entităţile ANGAJAT siJOB se pun următoarele întrebări:

1. Trebuie ca fiecare angajat să aibă un job?

2. Trebuie ca fiecare job să fie acordat unui angajat?

30.12.2015 25

Cardinalitatea unei relații

Determină gradul relaţiei.

Se determină prin răspunsul la întrebarea: Câte? Câți?

Exemplu:

Câte job-uri poate îndeplini un angajat? Unul, sau maimulte?

Câti angajaţi pot lucra la un job? Doar unul? Sau maimulţi?

30.12.2015 26

Exemple de relaţii

Each EMPLOYEE must hold one and only one JOBEach JOB may be held by one or more EMPLOYEEs

Each PRODUCT must be classified by one and only one PRODUCT TYPE

Each PRODUCT TYPE may classify one or more PRODUCTs

30.12.2015 27

Câte job-uri poate îndeplini un angajat? Unul, sau mai multe?

Câti angajaţi pot lucra la un job? Doar unul? Sau mai mulţi?





4. Relaţii

5. ERD-uri



30.12.2015 28

Convenții ale ERD-ului

Entităţile sunt reprezentate prin

dreptunghiuri cu colţurile

rotunjite, în care este înscris

numele entităţii la singular, cu

litere mari.

Atributele sunt afişate sub

numele entităţii, cu litere mici. Se pun in faţă semnele:

* pentru atribut mandatoriu

o pentru atribut opţional

# pentru identificator unic.

30.12.201529


ERD – Entity Relationship Diagram

Informaţiile dintre date pot fi reprezentate

într-o formă convenţională care să poată fi

uşor înţeleasă de toată lumea.

O astfel de reprezentare este diagrama

entităţi-relaţii, numită şi harta relaţiilor sau

ERD-ul (Entity Relationship Diagram).

30.12.201530


Relaţiile sunt trasate cu linie:

- continuă, pentru relaţie mandatorie

- întreruptă, pentru relaţie optională

Relaţiile se termină:

- într-o linie, pentru cardinalitate 1;

- în trei liniuţe (picior de cioară), pentru “maimulte”.

30.12.2015 31

DESENAREA RELAŢIILOR SI CITIREA LOR IN LIMBAJ ERD-ish

30.12.2015 32

Diagrame matriciale

Sunt o alternativă la reprezentarea prin ERD.

Sunt folosite atunci cândavem foarte multe relaţii, pentru a ne asigura că nu am uitat vreuna.

Diagramele matriciale nu arată opţionalitatea şicardinalitatea.

30.12.2015 33





4. Relaţii

5. ERD-uri



30.12.2015 34

Subtipuri și supertipuri

Adesea unele instanţe au atribute sau relaţii pe care alte instanţe ale aceleiaşi entităţi nu le au. Exemplu:

30.12.2015 35

Un subtip

Moşteneşte toate atributele supertipului

Moşteneşte toate relaţiile supertipului

De obicei are propriile atribute / relaţii

Este desenat în interiorul supertipului

Nu este singurul subtip

Poate avea la rândul său subtipuri

Se mai numeşte “subentitate”

30.12.201536

Exemplu

30.12.2015 37

Subtipuri și supertipuri

Fiecare instanţă a unui supertip este instanţă a unui subtip (partiţionarea este exhaustiva).

Nici o instanţă a unui supertip nu apare în două subtipuri (partiţionarea este mutual exclusivă).

Se indica folosirea subtipului OTHER atuncicand este posibil sa apara si alt tip de instantedecat cele prevazute de celelalte subtipuri.

30.12.2015 38

Exercițiu

30.12.2015 39





4. Relaţii

5. ERD-uri



30.12.2015 40

Documentarea unui ERD

Cheia ce permite verificarea acurateţii şi completitudiniimodelului este identificarea şi documentarea regulilorafacerii.

Nu toate regulile pot fi reprezentate în diagramă.Unele vor fi implementate mai târziu, prin programare.

Ele trebuie incluse în documentaţia modelului.

Există două tipuri de reguli

1. Regulile structurale

2. Regulile procedurale

30.12.2015 41


1. Regulile structurale indică:

tipurile de informaţii care se vor memora;

relaţiile dintre aceste informaţii.

Aproape toate regulile structurale pot fi reprezentate în diagramă.

30.12.2015 42


2. Regulile procedurale descriu procesele din cadrul activităţii.

In general, regulile procedurale nu pot fi reprezentate în diagramă, şi deci trebuie incluse în documentaţie.

Acestea indică adesea succesiunea în timp a unor evenimente.

30.12.2015 43


EXERCITIU

Members of your design team have been working with the local hospital to develop a data model for their need to store information about patients, the patient's room number, the patient's doctor, drug prescriptions given, and specific drug information.

However, they all went on vacation and left you to figure out the model.

They also failed to give you any of their documentation other than the entities and attributes illustrated here.

Instead of going back to the hospital, which could reflect poorly on your company, you’re going to have to think about everything you know about hospitals!

30.12.2015 44


EXERCITIU

Your task is to generate a list of business rules you think were used to arrive at the information shown here.

Use your imagination. List 10 structural rules, 5 procedural rules, and 2

programmatic rules (rules to be addressed by computer applications in the future).

State each rule as a single sentence. Based on your set of business rules, draw the ERD.

30.12.2015 45


30.12.2015 46


SOLUTIE:

Structural Rules: A patient is someone who is admitted to the hospital. Each room assignment must include the building number and room

number. Each room may be occupied by one or more patients. A physician must have a valid license number. Each drug must be prescribed by a physician. Each drug prescribed must have a label showing label number, dosage,

treatment duration, and expiration date. The drug code, name, and cost must be recorded for all drugs. Each prescription must have a number and date. Each physician may be

assigned to more than one patient. Each patient must have an assigned physician.

30.12.2015 47


Procedural Rules:

Changes to prescriptions can be made only by

licensed physicians.

Patients cannot refill prescriptions without a

physician's signature.

Physicians cannot remove drug labels.

Patients cannot change hospital rooms without a

physician's recommendation.

Nurses cannot reassign patients without physician

approval.30.12.2015 48


Programming Rules:

Drugs costs are billed at current cost at the time of

patient discharge.

Physician fees may reflect additional costs associated

with patient complications, additional patient

requests, etc.

30.12.2015 49


30.12.2015 50

TRANSFERABILITATEA RELATIILOR O relaţie este netransferabilă dacă nu poate fi mutată la altă instanţă.

Exemplu de relaţie transferabilă:

Un student poate fi mutat în altăgrupă

Exemplu de relaţie netransferabilă:

O poezie este scrisă de un autor şi nu poate fi transferată altui autor.

30.12.2015 51

Tipuri de relații

Relaţia (1:M) One to Many

Este relaţia cea mai frecventintâlnită.

30.12.2015 52

Tipuri de relații

Relaţia (1:1) One to One

În practică se întâlnescdoar câteva tipuri de relaţie 1:1

30.12.2015 53

Tipuri de relații

Relaţia (M:M) Many to Many

Este o relaţie foarte întâlnităîn prima fază a modelării.

Se recomandă rezolvareaacestor relaţii în alt mod deoarece nu poate fi implementată în aceastăformă.

30.12.2015 54

Tipuri de relații

EXERCITIU

Draw an entity relationship diagram to represent the following:

a. Each CLUB must be assigned to one and only DEPARTMENT

b. Each DEPARTMENT may be responsible for one or more CLUBs

c. Each STUDENT may join one or more CLUBs

d. Each CLUB may be composed of one or more STUDENTs

30.12.2015 55

Tipuri de relații

SOLUTIE

30.12.2015 56

Exercitiu

Read the relationships. Write the relationship sentences for this E-R diagram.

issued forITEM

numberdescription

ORDERnumber

type boughtvia

originated by

theoriginator

of

CUSTOMERfirst namelast name

stored in

therepository

for

WAREHOUSEidaddress

30.12.2015 57

Solutie

Each ORDER must be issued for one or more ITEMs.

Each ITEM may be bought via one or more ORDERs.

Each ORDER must be originated by one and only one CUSTOMER.

Each CUSTOMER may be the originator of one or more ORDERs.

Each ITEM must be stored in one and only one WAREHOUSE.

Each WAREHOUSE may be the repository for one or more ITEMs.

30.12.2015 58

Exercitiu

Draw an Entity-Relationship Diagram. Draw an Entity-Relationship diagram to represent the

following:

a. Each EMPLOYEE must be assigned to one and only DEPARTMENT.

b. Each DEPARTMENT may be responsible for one or more EMPLOYEEs.

c. Each EMPLOYEE may be assigned to one or more ACTIVITIES.d. Each ACTIVITY may be performed by one or more

EMPLOYEEs.

30.12.2015 59

Solutie

assigned toDEPARTMENTEMPLOYEE

responsiblefor

performedby

ACTIVITY

30.12.2015 60

Exemplu pentru etapele creării unei baze de date

1. Se prezintă necesităţile informaţionale ale afacerii:

30.12.2015 61

2. Se crează modelul conceptual:

30.12.2015 62

3. Pornind de la modelul conceptual se stabilesc:

- numele tabelelor

- numele coloanelor din fiecare tabel, tipulacestora şi după caz proprietatea:

PK (primary key), FK(foreign key), Null sauUnique

30.12.2015 63

4. Prin instrucţiuni SQL se creazăbaza de date proiectată anterior.

30.12.2015 64

Materialul utilizat in acest curs face parte din curriculum Oracle Academy

30.12.2015 65

Întrebări?

30.12.2015 66

Universitatea Constantin Br ncuşi” din Târgu-Jiu ...€¦ · prin comunicare, săse completeze...

Documents

Transcript of Universitatea Constantin Br ncuşi” din Târgu-Jiu ...€¦ · prin comunicare, săse completeze...