Progettazione di una base di dati. Il Modello Entity-Relationship (E-R) Requisiti della base di dati

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1 Il Modello Entity-Relationship (E-R) È un modello concettuale dei dati utilizzato nell ambito della progettazione di una base di dati, sviluppato da P. Chen nel 1976 modello dei dati insieme di strutture e regole che permettono la rappresentazione della realtà diinteresse schema (componente intensionale) rappresentazione di una specifica realtà secondo un determinato modello istanza (componente estensionale) valori effettivamente memorizzati concettuale rappresentazione ad un alto livello di astrazione Progettazione di una base di dati Requisiti della base di dati + Progettazione Concettuale SCHEMA CONCETTUALE Progettazione Logica SCHEMA LOGICO Progettazione Fisica SCHEMA FISICO + Prodotti della progettazione SistemiInformativi 1 SistemiInformativi 2

2 E-R: ENTITÀ edassociazioni Esempi di associazioni ENTITÀ : rappresenta un insieme di oggetti della realtà di cui si individuano proprietà comuni. Associazioni ternarie AZIENDA FORNITORE FORNITURA PRODOTTO ASSOCIAZIONE : rappresenta un legame logico tra due o più entità. Associazioni ricorsive PROPED. PRIMA ATTRIBUTO : rappresenta proprietà elementari di entità o associazioni. DOPO Più associazioni tra le stesse entità DATA VOTO CREDITI PIANO STUDIO SistemiInformativi 3 SistemiInformativi 4

3 max-card(e i ;A) 1 max-card(e i ;A) min-card(e i ;A) Istanze Cardinalità delle associazioni ENTITÀ : Un istanza è un oggetto dell insieme che l entità rappresenta. ASSOCIAZIONE : Un istanza è una ennupla in cui ogni oggetto è un istanza delle entità dell associazione. ) L insieme di istanze è una relazione matematica Data una associazione A tra le entità E 1 ;E 2 ;:::;E n, le cardinalità stabiliscono il numero di istanze A di cui un istanza E di i partecipa. cardinalità minima di E i in A :min-card(e i ;A) èilminimo numero di istanze di A alle quali ogni istanza di E i deve partecipare. Esempio min-card(e i ;A) 0 Schema cardinalità massima di E i in A :max-card(e i ;A) èilmassimo numero di istanze di A alle quali ogni istanza di E i può partecipare. Istanze di S 1 E 1 C1 S 2 E 2 S 3 E 3 C 2 S 4 E 4 C 3 Il simbolo N denota un qualsiasi valore > 1 Esempio Istanze S 5 Istanze di Istanze di (0,29) SistemiInformativi 5 SistemiInformativi 6

4 Cardinalità delle associazioni (cont.) ATTRIBUTI Valori caratteristici per le cardinalità min-card(e i ;A)=0 (partecipazione opzionale) min-card(e i ;A) > 0 (partecipazione obbligatoria) max-card(e i ;A)=1 (funzione) Classificazione delle associazioni binarie Dominio dell attributo: insieme di valori ammissibili Cardinalità minima e massima: numero minimo e massimo di valori dell attributo A associati a ogni istanza di un entità o associazione C. min-card(a; C) emin-card(a; C) A 1 E E 2 max-card(e 1 ;A) max-card(e 2 ;A) tra e Uno a uno 1 1 Uno a molti 1 N Molti a molti N N Esempio CF (0,1) TELEFONO (1,N) Classificazione degli attributi min-card(a; C) =0 opzionale: min-card(a; C) > 0 obbligatorio: (0,29) (0,1) (1,1) RILASCIO (1,1) DOCENZA LIBRETTO valore-singolo: max-card(a; C) =1 valore-multiplo: max-card(a; C) > 1 attributo composto gruppo di attributi con affinità nel significato o nell uso. VIA CITTA' INDIRIZZO REGIONE NAZIONE CAP (0,1) SistemiInformativi 7 SistemiInformativi 8

5 IDENTIFICATORI Definizione identificatore Un identificatore di un entità E è una collezione di attributi o di entità in associazione con E che individua in modo univoco tutte le istanze di E. Generalmente un identificatore è un attributo... Possibile identificatore dell entità E = fa 1 ; :::; A n ;E 1 ;:::;E m g; n 0;m 0;n+ m 1 I dove TARGA AUTO MODELLO...oppure un insieme di attributi A i :attributo di E con min-card(a i )=max-card(a i )=1 E j : entità connessa ad E tramite un associazione R binaria,conmin-card(e j ;R j )=max-card(e j ;R j j )=1. INDIRIZZO COG DATANASCITA Valore dell identificatore dell istanza e di E Avolte i soli attributi non sono sufficienti... INDIRIZZO v =(v 1 ;:::;v n ;e 1 ;:::;e m ) dove v i :valore dell attributo A i ISCRIZIONE (1,1) (1,N) e j :istanza di E j corrispondente a e tramite R j Ogni entità diuno schema deve avere almeno un identificatore I èunidentificatore di E se: 1) (Univocità) non ci sono due istanze di E con uguale valore di I 2) (Minimalità) eliminando un attributo A i oppure un entità E j da I, la proprietà 1) non èpiùvalida. SistemiInformativi 9 SistemiInformativi 10

6 Classificazione degli identificatori Generalizzazione =fa 1 ; :::; An;E 1 ; :::; Emg; n 0;m 0;n+ m 1 I n: numero degli attributi m: numero delle entità interno se m=0 esterno se n=0 mixed se n>0 em>0 Stabilisce un legame logico tra un entitàe(padre) e una o più è una generalizzazione di un gruppo di entità E 1 ;E 2 ; :::; En (figlie), di cui E èpiù generale. E è una generalizzazione di E 1 ;E 2 ; :::; En semplice composto se n+m=1 se n+m>1 E 1 ;E 2 ;:::;En sono specializzazioni di E INDIRIZZO AUTO TARGA MODELLO COG DATANASCITA interno, semplice interno, composto Ogni istanza di un entità figlia deve essere anche un istanza dell entità padre. FACOLTA' (1,1) ISCRIZIONE mixed (0,1) HA (1,1) LIBRETTO esterno, semplice SistemiInformativi 11 SistemiInformativi 12

7 Generalizzazione: proprietà dicopertura Generalizzazione: ereditarietà delle proprietà totale: se ogni istanza dell entità padre è un istanza di almeno una delle entità figlie. In caso contrario è detta parziale. Ogni proprietà dell entità padre (associazioni, attributi, identificatori e altre generalizzazioni) è anche una proprietà delle entità figlie esclusiva : se ogni istanza dell entità padre èalpiù un istanza di una delle entità figlie. In caso contrario è detta sovrapposta. schemi scorretti schemi corretti (t,e) (p,e) (t,e) (p,e) UOMO DONNA MANAGER SEGRETARIA IMPIEGATO (t,o) (p,o) MANAGER TECNICO MANAGER AMMINIST. PROGRAMMATORE COMMERCIALE PUBBLICITARIO In E-R non è possibile avere ereditarietà multipla -LAVOR. 14 SistemiInformativi 13