diagrammi entità-relazioni

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1 diagrammi entità-relazioni laboraorio di basi di dati Pierluigi Pierini

2 Entità Corso Nome_ Una entità rappresenta una classe di oggetti distinti ed autonomi all interno del dominio da rappresentare Il nome (dello studente) non è un entità, perché è parte dello studente e non ha senso da solo Le entità si rappresentano come rettangoli con bordo continuo contenenti il nome dell entità stessa, generalmente un sostantivo.

3 Entità Un'entità rappresenta una classe di oggetti (fatti, persone, cose) nel dominio dell applicazione con proprietà comuni e con esistenza autonoma Esempi: impiegato, città, conto corrente, ordine, fattura

4 Entità: schema e istanza Entità: classe di oggetti "omogenei" Occorrenza (o istanza) di entità: elemento della classe (l'oggetto non i dati) Ad esempio, l entità studente conterrà tante istanze quanti sono gli studenti da rappresentare nella base di dati. nello schema concettuale rappresentiamo le entità, non le singole istanze ( astrazione )

5 Esempi di occorrenze andrea luigi sandra annibale basi di dati ingegneria del sw sistemi operativi Corso

6 Entità, commenti Ogni entità ha un nome che la identifica univocamente nello schema: nomi espressivi opportune convenzioni singolare

7 Relationship Legame logico fra due o più entità, rilevante nell applicazione di interesse Esempi: Residenza (fra persona e città) Frequenza (fra studente e corso) Chiamata anche: relazione, correlazione, associazione

8 Relationship gli studenti frequentano i corsi Corso frequenta Corso Le relazioni tra entità si esprimono con questo formalismo grafico. La relazione qui rappresentata è binaria, ed è la più comune.

9 Relazioni non Binarie matricola nome nome Esplodendo la relazione ternaria, si ottiene un diagramma più leggibile matricola cognome frequenta data Esame voto argomenti frequenta Corso anno codice Questa relazione ternaria è corretta, ma può essere difficile da interpretare nome Corso nome cognome data anno codice sostiene Esame relativo voto argomenti

10 Relationship, occorrenze Una occorrenza di una relationship binaria è la coppia di occorrenze di entità, per ciascuna entità coinvolta Una occorrenza di una relationship n-aria è una n-upla di occorrenze di entità, per ciascuna entità coinvolta Nell'ambito di una relationship non ci possono essere occorrenze (coppie, n-uple) ripetute

11 occorrenze di associazione F1 andrea luigi sandra annibale F2 F3 F4 Frequenza basi di dati ingegneria del sw sistemi operativi Corso

12 Due relationship sulle stesse entità Sede di lavoro Impiegato Residenza Città

13 Relationship n-aria Fornitore Fornitura Prodotto Dipartimento F1 F2 F3 F4 Fornitura f4 f2 f1 f3 P1 P2 P3 Fornitore Prodotto Dipartimento D1 D2 D3

14 Relationship ricorsive Conoscenza Persona Relationship ricorsiva con ruoli Successore Successione Sovrano Predecessore

15 Relationship, commenti Ogni relationship ha un nome che la identifica univocamente nello schema: nomi espressivi opportune convenzioni singolare verbi (alcuni preferiscono nomi)

16 Attributi matricola nome Esame cognome Un attributo rappresenta una proprietà di una entità o di una relazione, ovvero un valore che caratterizza l oggetto data voto Gli attributi si rappresentano con il simbolo grafico illustrato sopra. Ogni entità/relazione può avere un numero arbitrario di attributi matricola anagrafica nome cognome Gli attributi composti servono per raggruppare attributi correlati

17 Attributo Proprietà elementare di un entità o di una relationship, di interesse ai fini dell applicazione Associa ad ogni occorrenza di entità o relationship un valore appartenente a un insieme detto dominio dell attributo Gli attributi composti raggruppano attributi di una medesima entità o relationship che presentano affinità nel loro significato o uso Via, Numero civico e CAP formano un Indirizzo

18 Attributi, rappresentazione grafica Cognome Nome Data Voto Titolo Esame Corso Matricola Codice

19 Esempi di occorrenze Matricola: Cognome: Rossi Nome: Mario Data: 25/07/2004 Voto: 26 E1 Codice: Inf205 Titolo: Basi di dati S1 S2 E2 C1 C2 Matricola: Cognome: Neri Nome: Piero Esame Corso

20 Relazioni e Attributi matricola nome cognome Frequenta assenze Se inseriamo le assenze sullo studente, queste varranno per tutti i suoi corsi! matricola nome cognome Frequenta nome Corso anno codice Se inseriamo le assenze sul corso, queste varranno per tutti gli studenti! assenze nome Corso anno codice matricola assenze nome Così le assenze sono quelle di uno studente per un certo corso. Frequenta Corso nome cognome anno codice

21 Identificatore di una entità (chiave) Ogni istanza di entità avrà, in generale, un set di valori differenti per i suoi attributi. Per distinguere tra loro le varie istanze (ad es., distinguere gli studenti), è necessario definire un attributo particolare, o un insieme di attributi, che siano diversi in ogni istanza. L attributo o gli attributi così individuati costituiranno la chiave dell entità.

22 Attributi e Chiavi matricola L attributo chiave si indica con un cerchietto pieno. anagrafica nome cognome anno numero Fattura matricola Se la chiave è composta da più attributi, si connettono questi ultimi con una linea continua terminante con un cerchietto pieno. L attributo chiave deve avere un valore diverso in tutte le istanze nome dell entità! anagrafica cognome

23 Identificatore di una entità Ogni entità deve avere la sua chiave. attributi dell entità identificatore interno Tuttavia, alcune entità potrebbero non contenere attributi sufficienti per costituire una chiave (entità deboli). (attributi +) entità esterne attraverso relationship identificatore esterno

24 Identificatore esterno Cognome Matricola Nome (1,1) (0,N) Iscrizione Università Anno di corso Indirizzo

25 Entità Deboli matricola nome (0,n) (0,n) Frequenta (1,n) Corso (0,n) nome cognome data anno codice Sostiene (1,1) (1,1) Esame Relativo Per includere una relazione nella chiave, la sua cardinalità deve essere (1,1)! voto argomenti Una entitàdebole non ha attributi sufficienti a formare una chiave, e deve includere nella chiave una o più delle sue associazioni. Nell esempio, un esame è univocamente specificato dall insieme della sua data, del corso di appartenenza e dello studente che lo ha sostenuto.

26 Alcune osservazioni ogni entità deve possedere almeno un identificatore, ma può averne in generale più di uno una identificazione esterna è possibile solo attraverso una relationship a cui l entità da identificare partecipa con cardinalità (1,1) perché non parliamo degli identificatori delle relationship?

27 Generalizzazioni A volte può essere utile decomporre concettualmente una entità in una gerarchia di entità con diverso livello di dettaglio (o veiceversa). Questo permette di caratterizzare meglio i singoli componenti della gerarchia. Si parla in questo caso di gerarchia di generalizzazione tra le entità. La generalizzazione può essere parziale o totale.

28 Generalizzazione mette in relazione una o più entità E1, E2,..., En con una entità E, che le comprende come casi particolari E è generalizzazione di E1, E2,..., En E1, E2,..., En sono specializzazioni (o sottotipi) di E

29 Generalizzazioni Supponiamo di avere nel nostro DB i dati relativi a tutti gli studenti e gli impiegati dell Università. Studenti e impiegati avranno attributi differenti, ma anche un gruppo di attributi comuni, ad esempio quelli anagrafici. Qual è il modo migliore di rappresentare queste due entità?

30 Generalizzazioni matricola nome matricola cognome settore Impiegato Questa soluzione duplica gli attributi comuni a impiegato e studente. Graficamente, aumenta la complessità del diagramma. nome cognome matricola Persona nome settore cognome tipo Qui abbiamo astratto il concetto generale di persona ed abbiamo assegnato ad essa tutti gli attributi di impiegato e studente. Ma è corretto?

31 Generalizzazioni I due numeri di matricola hanno semantica diversa, quindi è pericoloso fonderli in persona! nome cognome Persona Persona ha la sua chiave, come pure le sue sottoentità matricola matricola settore Impiegato L uso della generalizzazione permette di rendere più leggibile il diagramma e mostra con chiarezza il rapporto esistente tra le entità persona, impiegato e studente. Poiché per noi le persone sono solo impiegati o studenti, la generalizzazione si dice totale.

32 Generalizzazioni matricola Anno_trasferimento S.Trasf. Università_origine Matricola In questo caso, invece, la generalizzazione è parziale: uno studente può essere uno studente trasferito da altra Università. In altre parole, le istanze di studente non devono necessariamente appartenere anche ad una delle entità più dettagliate (qui ne abbiamo una sola).

33 Generalizzazioni nome cognome Persona matricola matricola settore Impiegato Anno_trasferimento S.Trasf. Università_origine Matricola Ovviamente le generalizzazioni possono anche comporsi tra loro

34 Proprietà delle generalizzazioni dato E (genitore) e E1, E2,..., En (figlie): ogni proprietà di E (chiavi, attributi) è proprietà E1, E2,..., En (ereditarietà) ogni occorrenza di E1, E2,..., En è occorrenza anche di E ogni occorrenza di E può essere occorrenza di "al più" un'entità figlia (esclusiva) oppure essere occorrenza di più entità figlie (sovrapposta) ogni occorrenza di E può essere occorrenza di almeno una delle entità figlie (totale), oppure può esistere almeno un'occorrenza di E che non è occorrenza di alcuna entità figlia (parziale)

35 cardinalità Le relazioni hanno una cardinalità, che indica in che numero le entità coinvolte possono parteciparvi. La cardinalità è espressa come una coppia (min, max) posta sulla linea che unisce la relazione alla corrispondente entità.

36 cardinalità matricola nome (0,n) (0,n) Frequenta (1,n) Corso (0,n) nome cognome data anno codice Sostiene (1,1) (1,1) Esame Relativo voto argomenti Uno studente può frequentare un numero qualsiasi di corsi e sostenere un numero qualsiasi di esami. Un corso è frequentato da almeno uno studente ed ha associati un numero qualsiasi di esami. Un esame è relativo ad esattamente un corso ed è sostenuto da esattamente uno studente.

37 Esempio di cardinalità (1,5) (0,50) Impiegato Assegnamento Incarico

38 per semplicità usiamo solo tre simboli: 0 e 1 per la cardinalità minima: 0 = partecipazione opzionale 1 = partecipazione obbligatoria 1 e N per la massima: N non pone alcun limite Esempi tipici di cardinalità sono (1,1) (esattamente uno), (1,n) (almeno uno), (0,1) ( opzionalmente ), (0,n) (un numero qualsiasi).

39 Occorrenze di Residenza S1 R1 C1 S3 S2 R2 C2 S4 R3 R4 C4 C3 Città

40 Cardinalità di Residenza (1,1) (0,N) Residenza Città

41 Tipi di relationship Con riferimento alle cardinalità massime, abbiamo relationship: uno a uno uno a molti molti a molti

42 Relationship molti a molti (0,N) Esame (0,N) Corso Montagna (0,N) Scalata (1,N) Alpinista Macchinista (1,N) Abilitazione (1,N) Locomotore

43 Relationship uno a molti (0,1) (0,N) Persona Impiego Azienda Cinema (1,1) (0,N) Ubicazione Località Comune (1,1) (1,N) Ubicazione Provincia

44 Relationship uno a uno (0,1) (0,1) Professore Titolarità Cattedra Professore di ruolo (1,1) (0,1) Titolarità Cattedra Professore di ruolo (1,1) (1,1) Titolarità Cattedra coperta

45 Cardinalità di attributi E possibile associare delle cardinalità anche agli attributi, con due scopi: indicare opzionalità ("informazione incompleta") indicare attributi multivalore

46 Rappresentazione grafica (0,N) Telefono Impiegato Nome (0,1) Numero patente