Diseño Logico de base de datos

1
Tema 7. Diseño Lógico de Bases de Datos 1
7. Diseño lógico de bases de datos
Objetivos
• Comprender la conveniencia y ventajas de disponer de un
esquema lógico de BD independiente de un SGBD comercial
particular
• Conocer las reglas de transformación de un esquema
conceptual en el MERE en un esquema lógico en el MR
• Conocer cómo evitar la posible pérdida de semántica al
traducir elementos del MERE a elementos del MR
• Conocer estrategias de elección de la opción de diseño
lógico más adecuada entre varias alternativas posibles
• Conocer guías y recomendaciones para trasladar un
esquema en el MR a un esquema en el modelo de datos
específico soportado por el SGBD de implementación
7. Diseño lógico de bases de datos
Contenidos
7.1. Objetivos y fases del diseño lógico
7.2. Diseño lógico estándar
7.3. Diseño lógico específico
Bibliografía
[EN 2002] Elmasri, R.; Navathe, S.B.: Fundamentos de Sistemas de
Bases de Datos. 3ª Ed. Addison-Wesley. (Cap. 9 y 16)
[EN 1997] Elmasri, R.; Navathe, S.B.: Sistemas de bases de datos.
Conceptos fundamentales. 2ª Ed. Addison-Wesley
Iberoamericana. (Cap. 6, 14 y 21)
[MPM 1999] de Miguel, A.; Piattini, M.; Marcos, E.: Diseño de bases de
datos relacionales. Ra-Ma (Cap. 10 y 11)
[CBS 1998] Connolly; Begg; Strachan: Database Systems: A Practical
Approach to Design, Implementation and Management. 2nd
Ed. Addison-Wesley (Cap. 8, 11, 9 y 12)

2
• El objetivo principal es transformar el esquema conceptual
de datos en el esquema lógico de datos
• Otros objetivos del diseño lógico son ...
– Eliminar redundancias
– Conseguir máxima simplicidad
– Evitar cargas suplementarias de programación
para conseguir ...
– una estructura lógica adecuada
– un equilibrio entre los requisitos de usuario y la eficiencia
• Diseño lógico con la máxima portabilidad
I Introducción “tardía” del SGBD específico
» Implementación del esquema lógico en distintos SGBD comerciales
» Migración entre diferentes versiones de un mismo SGBD
7.1 Objetivos y fases del diseño lógico
Objetivos
• Diseño Lógico Estándar (DLS)
– Se elige el modelo de datos de representación, y no el SGBD
– Transformación independiente del SGBD específico
Esquema Conceptual ðð Esquema Lógico eStándar (ELS)
» Uso de un Modelo Lógico de datos eStándar (MLS)
• Relacional ïï
• Red
• Jerárquico
• Orientado a Objetos
» Se describe el ELS mediante los elementos del modelo de datos
• LDD de SQL-92 en el Modelo Relacional
• Diagrama de Estructura de Datos
Fases

3
‚ Diseño Lógico Específico (DLE)
– Se elige el SGBD específico
– Adaptación del esquema lógico a un SGBD comercial concreto
Esquema Lógico Estándar ðð Esquema Lógico Específico (ELE)
» Uso del Modelo Lógico de datos particular del SGBD elegido
• Oracle, Informix, DB2, Interbase, Ingres, Sybase ...
» Se describe el ELE mediante el LDD propio del SGBD específico
• SQL de Oracle, ...
Fases (y 2)
Reglas de traducción MERE ðð MR
q Reglas para el modelo básico
• Dominios
• Atributos
• Tipos de entidad
• Tipos de relación
q Reglas para las extensiones del modelo
• Relaciones exclusivas
• Jerarquías de Especialización/Generalización
7.2 Diseño lógico estándar
MRMER
Propagación de clave o relaciónTipo de Relación 1:1, 1:N, N:1
RelaciónTipo de Relación M:N
Relación (tabla)Tipo de Entidad
RESUMEN

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L Pérdida de semántica:
– Una relación (tabla)
puede provenir de
una entidad o de una
relación MERE
– Si una relación 1:1,
1:N, N:1 se traduce
con propagación de
clave, «desaparece»
el nombre de la
relación
Ejemplo de traducción
J Solución:
– Anotación en la documentación asociada
– Impedir pérdida de integridad, definiendo reglas de integridad
apropiadas
Diagrama de Estructura de Datos, DED
• Técnica de representación gráfica de los esquemas
lógicos de datos en los modelos convencionales, en
particular, el modelo relacional
• Notación «a medio camino» entre el modelo
Entidad-Relación y el Relacional
• Soportados por herramientas CASE (ej. System Architect)
• Uso del DED en la metodología METRICA
– Fase 1:
• ARS 3.2: Diseño del Esquema Lógico Actual de Datos
• EFS 2.1: Construcción del Esquema Lógico de Datos
• EFS 2.2: Normalización del Esquema Lógico de Datos

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• Sólo relaciones binarias (dos entidades)
• Sólo permitidas las relaciones 1:N
– Transformación de relaciones 1:1
§ Fusionar en una única entidad, o mantener la relación
– Transformación de relaciones M:N
§ Creación de una entidad auxiliar + dos relaciones 1:N
Ejemplo de relación N:1
EMPLEADO DEPARTAMENTO
Pertenece a
Características de un DED
• 1FN: todo atributo con valor atómico
– Evitar atributos multivalorados
– Evitar atributos compuestos
• 2FN: en toda entidad E, los atributos no identificadores
dependen de manera total del identificador principal de E
– Ningún atributo (no identificador) de E depende sólo de una parte
de cualquier identificador (principal, alternativo) de E
• 3FN: No existen dependencias funcionales transitivas entre
los atributos de la entidad E
– Todo atributo no identificador de E sólo depende directamente de
los identificadores de E
Normalización de un DED

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• Dominio
• Tipo de entidad
– Se traduce a una relación (tabla)
– Se recomienda usar el mismo nombre o uno similar
PERSONA
CREATE TABLE Persona
(
...
) ;
MERE MR
Traducción de un dominio y un tipo de entidad
MERE
ESTADO_CIVIL: {S, C, V, D}
MR
CREATE DOMAIN Estado_civil AS CHAR(1)
CHECK VALUE IN {‘S’, ‘C’, ‘V’, ‘D’} ;
• Atributo simple y monovaluado ð Columna
• Atributo identificador
– Id. principal ð Clave primaria (PRIMARY KEY)
– Id. alternativo ð Clave alternativa (UNIQUE)
• Podrá contener NULL si no se indica lo contrario
Traducción de un atributo
PERSONA
dirección
teléfono
dni numSS
fechaNacim
nombre
nacionalidad altura
CREATE TABLE Persona
( dni PRIMARY KEY,
numSS UNIQUE NOT NULL,
nombre ...,
dirección ...,
teléfono ...,
fechaNacim ...,
nacionalidad ...,
altura ... ) ;
MERE MR

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• Atributo compuesto.- Dos alternativas:
a) «Eliminar» atributo compuesto y considerar todos sus
componentes como atributos simples de la relación resultante
b) «Eliminar» los componentes y considerar el atributo
compuesto como un solo atributo de la relación
¿Cuándo será más
adecuado utilizar
una opción u otra?
Traducción de un atributo (2)
MERE MR (DED)
• Atributo multivalorado
– Nueva relación S, en la que el atributo multivalorado se
representa como un atributo simple A
– S contendrá un nuevo atributo F, clave ajena a la clave primaria
de la relación correspondiente a la entidad
– La clave primaria de S es la combinación (F, A)
PERSONA (dni, nombre, fechaNac)
DIRECC_PERSONA (dni, dirección)
FK
Traducción de un atributo (3)
PERSONA
DIRECC_
PERSONA
MR (DED)
tiene
PERSONA
fechaNac
dni
dirección (1,n)
nombre
MERE [MPM 1999]
MR
CREATE TABLE Direcc_Persona (
dni ...
dirección ...
PRIMARY KEY (dni, dirección)
FOREIGN KEY (dni) REFERENCES Persona(dni)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE );

8
• Atributo derivado
– Es necesario decidir si se almacena o no
1. Si se almacena, será un atributo de la relación que corresponda y
deberá crearse un disparador que calcule su valor
2. Si no se almacena, deberá crearse un procedimiento que calcule su
valor cada vez que se solicita
PERSONA (dni, nombre, fechaNac, edad)
Traducción de un atributo (y 4)
PERSONA
fechaNac
dni
edad
nombre
MERE
[MPM 1999]
MR
ðð Nueva relación R, que incluye...
– claves ajenas hacia las
claves primarias de R1 y de R2
§ Su combinación (concatenación) forma
la clave primaria de R
– atributos del tipo de relación V (simples o componentes simples de
atributos compuestos)
AUTOR(codAutor, nomAutor, ...)
ESCRIBE (autor, libro, derAutor, numPag)
LIBRO(isbn, titulo, ...)
FK
FK
E1 E2V
R1 R2
R
Traducción de una relación binaria M:N
AUTOR LIBRO
numPaginas
(1,n) (1,m)
titulonomAutor
codAutor isbnderechosAutor
Escribe
[MPM 1999]

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– Especificación de acciones de mantenimiento de la integridad
referencial (NO ACTION, CASCADE, SET NULL, SET DEFAULT)
CREATE TABLE Escribe
( autor Autores,
libro Codigos,
derAutor NUMBER(2) DEFAULT 20 CHECK (derAutor>0 AND derAutor<100),
numPag NUMBER(2) NOT NULL CHECK (numPag>=0),
PRIMARY KEY (autor, libro),
FOREIGN KEY (autor) REFERENCES AUTOR(codAutor)
ON DELETE NO ACTION
ON UPDATE CASCADE,
FOREIGN KEY (libro) REFERENCES LIBRO(isbn)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE
);
Traducción de una relación binaria M:N (2)
– Especificación de restricciones o asertos para especificar las
cardinalidades mínima y máxima
Un libro debe tener entre 1 y 4 autores
CREATE ASSERTION num_autores_por_libro
CHECK (
(NOT EXISTS(SELECT * FROM Libro
WHERE isbn NOT IN (SELECT libro
FROM Escribe)))
AND
(4 >= (SELECT MAX(ocurrencias)
FROM (SELECT COUNT(*) AS ocurrencias
FROM Escribe
GROUP BY libro)))
);
Traducción de una relación binaria M:N (y 3)

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1) Caso general
ðð Propagación de clave
– En R2 se incluyen nuevos atributos...
§ clave externa hacia la clave primaria de R1
§ atributos de la relación V (simples o componentes simples de
atributos compuestos)
1.1) Participación total de E2 en V
CIUDAD( nomCiudad, provincia, ... )
PROVINCIA( codProv, nomProv, ... )
FK: NULOS NO PERMITIDOS
E1 E2V
R1 R2
1 N
PROVINCIA CIUDAD
(1,1) (1,n)
nomProv
codProv
nombreCiudad
contiene
1:N
Traducción de una relación binaria 1:N
[EN 2002] card(E2)=( 1, 1)
[MPM 1999] card(E1)=( 1, 1)
...
[MPM 1999]
2.2) Participación parcial de E2 en V
CUADRO(codCuadro, titulo, pintor, museo, sala...)
PINACOTECA(nomMuseo, ciudad, ...)
FK
NULOS PERMITIDOS
PINACOTECA CUADRO
(0,1) (1,n)
nomMuseo
codCuadro
Expone
titulo
pintor
ciudad
sala
Traducción de una relación binaria 1:N (2)
[EN 2002] card(E2)=( 0, 1)
[MPM 1999] card(E1)=( 0, 1)[MPM 1999]

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2) Se cumple uno o varios de estos supuestos:
q La relación V tiene varios atributos propios
§ y no se desea propagarlos, para conservar la semántica
q Hay pocas ocurrencias de la relación V
§ se tendrían demasiados nulos en la clave y atributos propagados
q Es probable que en el futuro V se transforme en una M:N
ESTUDIANTE
COCHE
(0,1)
(0,n)
nif
matricula
Propietario_de
modelo
nombre
1 : N
Traducción de una relación binaria 1:N (y 3)
[MPM 1999]
2) (continuación)
ðð Añadir una nueva relación R, que incluye...
– claves ajenas hacia las claves primarias de R1 y de R2
§ una será clave primaria de R: la propagada desde la entidad cuyas
instancias participan como mucho una vez en la relación V
– atributos de V (simples o componentes simples de atributos compuestos)
ESTUDIANTE( nif, nombre, ... )
PROPIEDAD( coche, estudiante)
COCHE( matricula, modelo, ... )
FK FK NN
Traducción de una relación binaria 1:N (y 3)
[MPM 1999]
ESTUDIANTE
COCHE
(0,1)
(0,n)
nif
matricula
Propietario_de
modelo
nombre
1 : N

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1) Participación total de ambas entidades
– Las entidades no participan en otras relaciones
ðð una única relación R, que incluye...
– Todos los atributos de ambas entidades
– Claves de R:
§ Clave primaria = clave primaria de R1 o de R2 (es indiferente)
§ La otra (N si es distinta) será alternativa (UNIQUE) y además NOT NULL
– Atributos de la relación V (simples o componentes simples de atributos
compuestos)
PACIENTE ( nss, nombre, numHisto, fechaApert, centroSalud,... )
AK, NNPK
Traducción de una relación binaria 1:1
nombre centroSalud
(1,1) (1,1)
fechaApertura
nss numHistoria
...
MEDICO
HISTORIALPACIENTE
...
Tiene
[MPM 1999]
2) Participación total de una entidad y parcial de la otra
2.1) Caso general
ðð Propagación de clave
– La clave de la entidad con participación parcial «se propaga»
hacia la entidad con participación total → clave ajena
– Los atributos de la relación V «siguen» a la clave propagada
Un empleado puede no
dirigir ningún
departamento, o bien
ser el gerente de uno
de ellos (desde cierta
fecha, en la que fue
nombrado como tal)
E1 E2V
R1 R2
EMPLEADO(codEmp, nomEmp, ...)
DEPARTAMENTO(numDep,nomDep, codDir, fechInicDir...)
FK
AK, NN
Traducción de una relación binaria 1:1 (2)
[MPM 1999]
(1,1) (0,1)
DEPARTAMENTOEMPLEADO
codEmp
nomEmp nomDep
numDep
Dirige
fechaInic
NN

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2.2) Hay pocas instancias del tipo de relación
ðð Añadir una nueva relación R que incluye...
– claves ajenas hacia las claves primarias de R1 y de R2
§ una será clave primaria de R (la de participación total, si existe)
§ la otra será clave alternativa en R (UNIQUE) y además NOT NULL
– atributos (simples o componentes simples de atributos compuestos) de V
• Esta alternativa evita los NULL que aparecerían en los atributos
propagados si se propagara la clave (caso general (2.1))
EMPLEADO(codEmp, nomEmp, ...)
DIRIGE (emp, dep, fechInic)
DEPARTAMENTO(numDep, nomDep,...)
FK
FKAK,NN
2.3) Hay muchas instancias del tipo de relación
ðð Una única relación R que incluye...
– Todos los atributos de las entidades y de la relación
– La clave primaria es la de la entidad con participación parcial
– Debe permitirse NULL en los atributos procedentes de la entidad con
participación total y de la relación
CREATE TABLE Empleado(
codEmp ... PRIMARY KEY,
nomEmp ... ,
...,
numDepDir ... NULL UNIQUE,
nomDepDir ... NULL,
...,
fechInicDir ... NULL,
... );
NULL permite representar
empleados que no dirigen
ningún departamento
UNIQUE asegura que un
departamento sólo es
dirigido por un empleado
Los atributos monovaluados
aseguran que un empleado
pueda dirigir como mucho un
departamento
Atributos de
EMPLEADO
Atributos de
DEPARTAMENTO
Atributos de
DIRIGE

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3) Participación parcial de ambas entidades
ðð Añadir una nueva relación R
• R se construye exactamente igual que en el caso (2.2)
• Evita los NULL que aparecerían si se propagara la clave de R1 a R2
o viceversa (caso general (2.1))
(0,1) (0,1)
MUJERHOMBRE
nif nif
Matrimonio
Estándar
fecha
lugar
HOMBRE(nif, ...)
MATRIMONIO(esposa, esposo, fecha, lugar)
MUJER(nif, ...)
FK
FK
AK, NN
Y... ¿qué acciones de mantenimiento de
la integridad referencial debemos
imponer para (todos los casos de)
transformación de relaciones 1:1?
Traducción de una relación binaria 1:1 (y 5)
NN NN
[MPM 1999]
ðð Caso particular de relación 1:1
o 1:N con propagación de clave
y participación total de E2
I Si V es 1:1 ð caso 2.1 ; Si V es 1:N ð caso 1.1 I
– La clave ajena FK en R2 hacia R1 no permite NULL
– La clave primaria de R2 depende del tipo de dependencia:
• en Existencia
– clave primaria propia de R2 (identificador principal de E2)
• en Identificación
– combinación de atributos: FK y clave de R2
• Las actualizaciones y borrados en la tabla R1 deben
transmitirse en cascada hacia R2 (CASCADE)
E1 E2V
R1 R2
Traducción de dependencia en existencia y
en identificación

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EMPLEADO ( nifEmp, nomEmp, ...)
FAMILIAR ( nifFam, emp, ... )
FK
NOT NULL
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE
PACIENTE ( historial, nombre, ... )
VISITA_MEDICA ( historial, fecha, hora, ... )
FK
NOT NULL
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE
1:N
FAMILIAREMPLEADO
(1,1) (0,n)
E nifFamnifEmp
nomEmp Tiene
VISITA
MEDICA
PACIENTE
1:N
(1,1) (1,n)
ID fechahistorial
nombre hora
observ
Acude
Traducción de dependencia en existencia y
en identificación (y 2)
[MPM 1999]
EMPLEADO Es jefe de
subordinado
jefe
nifEmp
nomEmp
ðð Relación (tabla) que contiene dos claves externas hacia la clave
primaria de la tabla correspondiente a la entidad
– Nombradas según los roles de la entidad en la relación
EMPLEADO ( nifEmp, nomEmp, ...)
JEFE_EMP ( jefe, subordinado, ... )
Otra posibilidad en el Caso 1:N
NN
FK
FK
EMPLEADO ( nifEmp, nomEmp, ... )
JEFE_EMP ( jefe, subordinado, ... )
Caso M:N
FKFK
Traducción de una relación binaria reflexiva
EMPLEADO ( nifEmp, nomEmp, ..., jefe, ... )
NULL
FK
Caso 1:N solución problemática
si puede haber muchos
empleados sin jefe
( demasiados nulos )
[MPM 1999]

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PRODUCTO( código, descripción, agregado, ... )
FK NULL
al producto compuesto
Producto o Componente
PRODUCTO (0,1)
(0,n)
descripción
código
Compuesto_por
agregado
componente
1
N
Traducción de una relación binaria reflexiva (y 2)
un producto o no
es componente de
ningún producto,
o lo es de solo uno
PRODUCTO( código, descripción, ... )
COMPOSICIÓN( agregado, componente )
FK FK
NN
[EN 2002]
ðð Añadir una nueva relación R
correspondiente a V, que incluye...
– Claves ajenas hacia cada clave
primaria de R1, R2, R3, etc.
– Atributos de la relación V (simples o
componentes simples de atributos compuestos)
– La clave primaria de R
§ En general, es la combinación de todas las claves externas
hacia R1, R2, R3, etc.
§ Pero es posible que sea un subconjunto de esa superclave
E1 E2V
R1 R2E3
R3
Traducción de una relación n-aria

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VENTA ( matricula, vendedor, cliente, banco, fechaVenta )
1. ¿Cuál es la superclave de esta relación?
2. ¿y cuál es su clave primaria?
3. ¿Cómo asegurar que no haya ventas sin cliente, o sin coche, o sin vendedor?
4. ¿Puede reflejarse la existencia de ventas directas (sin banco)?
Traducción de una relación n-aria (y 2)
CLIENTE VENDEDOR
(0,n) (0,m)
nifCliente
nifVendedor
Venta
BANCO
cifBanco
COCHE
matricula
(0,1)
(0,p)
fechaVenta
[EN 2002]
ðð Añadir restricciones de tipo CHECK
Ejemplo para relaciones de tipo 1:N
CREATE TABLE Curso (
codcurso ... PRIMARY KEY,
nomcurso ...,
...
director ... REFERENCES Profesor (idProf)
ON UPDATE CASCADE ,
profesor ... REFERENCES Profesor (idProf)
ON UPDATE CASCADE ,
CONSTRAINT organiza_exclusiva_imparte
CHECK ( ( director NOT IN (SELECT profesor FROM Curso) )
AND ( profesor NOT IN (SELECT director FROM Curso) ) )
...
);
Traducción de exclusividad de relaciones
CURSO
IMPARTEORGANIZA
PROFESOR
(0,n)(0,n)
(1,1) (1,1)
[MPM 1999]

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Ejemplo para relaciones de tipo M:N
CREATE TABLE Alumno_Estudia_Titulación (
alu ... REFERENCES Alumno (numExp)
ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE ,
titu ... REFERENCES Titulación (idTit)
ON DELETE NO ACTION ON UPDATE CASCADE ,
PRIMARY KEY (alu, titu),
CONSTRAINT titulación_xor_master
CHECK ( alu NOT IN (SELECT alum FROM Alumno_Cursa_Master) ) );
CREATE TABLE Alumno_Cursa_Master (
alum ... REFERENCES Alumno (numExp)
ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE ,
mast ... REFERENCES Master (codMast)
PRIMARY KEY (alum, mast),
CONSTRAINT master_xor_titulación
CHECK ( alum NOT IN (SELECT alu FROM Alumno_Estudia_Titulación) ) );
Traducción de exclusividad de relaciones (2)
[MPM 1999]
cursaestudia
ALUMNO
(0,n)(0,n)
(1,n) (1,n)
TITULACIÓN MASTER
Ejemplo para relaciones de tipo 1:1
CREATE TABLE Departamento (
codDep ... PRIMARY KEY ,
... ,
jefe ... REFERENCES Empleado (codEmp)
ON DELETE NO ACTION
ON UPDATE CASCADE ,
CONSTRAINT jefe_ok
CHECK ( jefe NOT IN (SELECT director
FROM Sucursal) ) );
CREATE TABLE Sucursal (
codSuc ... PRIMARY KEY ,
... ,
director ... REFERENCES Empleado (codEmp)
CONSTRAINTdirector_ok
CHECK ( director NOT IN (SELECT jefe FROM Departamento) ) );
Traducción de exclusividad de relaciones ( y 3)
[MPM 1999]
Director_deJefe_de
EMPLEADO
(0,1)(0,1)
(1,1) (1,1)
DEPARTAMENTO SUCURSAL

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1. Transformación guiada por el supertipo
• Los subtipos se diferencian en pocos atributos,
• Las relaciones con otras entidades están
establecidas con el supertipo, o
• Las relaciones con otras entidades son
las mismas para todos (o casi) los subtipos
ðð Una única relación R que contiene...
– Todos los atributos del supertipo P y de los subtipos B1 y B2
– El atributo discriminante d de la jerarquía E/G
– (posibles) nuevas restricciones semánticas
– La clave primaria de R es el identificador principal del supertipo
P
B2B1
d
Traducción de especialización/generalización
[MPM 1999]
CREATE TABLE Empleado_Universidad (
nif ... PRIMARY KEY,
nombre ... ,
tipo ... NOT NULL CHECK tipo IN (“pro”,“bec”,“pas”),
categ ... NULL,
tipoBeca ... NULL,
activ ... NULL,
...
);
Traducción de especialización/generalización (2)
[MPM 1999]
Transformación guiada por el supertipo: Jerarquía disjunta total
EMPLEADO
UNIVERSIDAD
nif
PASPROFESOR
nombre
tipoBeca actividad
tipo
categoría
BECARIO CHECK ( ( tipo = “pro” AND categ IS NOT NULL
AND tipoBeca IS NULL AND activ IS NULL )
OR ( tipo = “bec” AND tipoBeca IS NOT NULL
AND categ IS NULL AND activ IS NULL )
OR ( tipo = “pas” AND activ IS NOT NULL
AND categ IS NULL AND tipoBeca IS NULL ) )
restricciones
semánticas

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CREATE TABLE Documento (
código ... PRIMARY KEY,
título ... ,
idioma ... ,
tipo ... NULL CHECK tipo IN (“artículo”, “libro”),
nomRevista ... NULL,
nomEditorial ... NULL,
añoEdicion ... NULL,
...
CHECK ( (tipo = “artículo” AND nomRevista IS NOT NULL
AND añoEdicion IS NULL
AND nomEditorial IS NULL)
OR (tipo = “libro” AND nomRevista IS NULL
AND añoEdicion IS NOT NULL
AND nomEditorial IS NOT NULL) )
);
[MPM 1999]
Transformación guiada por el supertipo: Jerarquía disjunta parcial
DOCUMENTO
código
LIBROARTÍCULO
título
idioma
añoEdicion nomEditorial
tipo
nomRevista
CREATE TABLE Individuo (
dni ... PRIMARY KEY,
nombre ... ,
fechanac ... ,
estudia ... NOT NULL CHECK (estudia IN (‘Y’, ‘N’)),
curra ... NOT NULL CHECK (trabaja IN (‘Y’, ‘N’)),
titulación ... NULL,
nss ... NULL UNIQUE,
salario ... NULL,
...
CHECK ( (estudia = ‘Y’ AND titulación IS NOT NULL)
OR (estudia = ‘F’ AND titulación IS NULL) ) ,
CHECK ( (curra = ‘Y’ AND nss IS NOT NULL
AND salario IS NOT NULL)
OR (curra = ‘F’ AND nss IS NULL
AND salario IS NULL) )
);
[MPM 1999]
Transformación guiada por el supertipo: Jerarquía solapada parcial
INDIVIDUO
nif
CURRANTEESTUDIANTE
fechanac
nombre
nss salario
actividad
titulación
Otras opciones:
– Un solo atributo discriminante
– Tratar discriminante como
atributo multivalorado

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CREATE TABLE Universitario (
nif ... PRIMARY KEY,
nombre ... ,
estudia ... NOT NULL CHECK tipo IN (“Y”, “N”),
trabaja ... NOT NULL CHECK tipo IN (“Y”, “N”),
titulación... NULL,
salario ... NULL,
...
CHECK ( ( estudia = “Y” AND titulación IS NOT NULL )
OR ( trabaja = “Y” AND salario IS NOT NULL ) )
);
[MPM 1999]
Transformación guiada por el supertipo: Jerarquía solapada total
UNIVERSITARIO
nif
ESTUDIANTE
nombre
salario
tipo
titulación
EMPLEADO
Otras opciones:
– Un solo atributo discriminante
– Tratar discriminante como
atributo multivalorado
Transformación guiada por el supertipo
J Ventajas
– Acceso eficiente a toda la información sobre instancias de una
entidad concreta (acceso a una sola tabla)
L Inconvenientes
– Aparición de nulos en los atributos que proceden de subtipos, para
aquellas instancias que no pertenecen a tales subtipos
– Una operación aplicada sólo sobre subtipos debe «buscar» las
instancias de dichos subtipos en el conjunto completo de instancias
(supertipo)

22
2. Transformación total
• Los subtipos se diferencian en muchos
atributos
• Se desea mantener los atributos comunes
en una relación separada
ðð Una relación para cada entidad
– una relación R para el supertipo P, que incluye...
§ atributos de P
§ la clave primaria es el identificador principal del supertipo
– una relación Ri para cada subtipo Bi, que incluye...
§ atributos del subtipo Bi
§ clave ajena hacia la PK de R (N propagación en cascada)
§ la clave primaria es la clave ajena a la clave primaria de R
P
B2B1
d
CREATE TABLE Documento (
código ... PRIMARY KEY,
idioma ... ,
título ... ) ;
CREATE TABLE Artículo (
código ... PRIMARY KEY
REFERENCES Documento (código)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE
revista ... ,
fecha ... ) ;
CREATE TABLE Libro (
REFERENCES Documento (código)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE,
edición ... ,
editorial ... );
[MPM 1999]
Ejemplo de transformación total con jerarquía disjunta y parcial
código
LIBROARTÍCULO
título
idioma
edición editorial
tipo
revista fecha
DOCUMENTO

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Transformación total
J Ventajas
– Es válida para E/G de todo tipo (parcial/total – disjunta/solapada)
– Quizá es «la mejor» desde el punto de vista semántico
– Conviene si las operaciones son estrictamente «locales» a los
subtipos o bien al supertipo, es decir, si casi nunca se accede a la
vez a atributos de subtipo y supertipo
L Inconvenientes
– Menos eficiente en el acceso a todos los atributos (propios y
heredados) de las instancias de un subtipo (¿Por qué?)
3. Transformación guiada por los subtipos
• Hay muchos atributos no comunes (en subtipos)
• Existen pocos atributos comunes (en supertipo)
• Las operaciones que acceden a atributos de
subtipos siempre afectan también a datos
comunes
ðð Una relación Ri para cada subtipo que contiene...
– atributos del subtipo Bi y
– atributos comunes (del supertipo)
– La clave primaria de Ri es el identificador principal del supertipo
P
B2B1
d

24
CREATE TABLE Artículo (
título ...,
idioma ...,
revista ... ,
fecha ...
) ;
CREATE TABLE Libro (
título ...,
idioma ...,
edición ...
editorial ...
);
[MPM 1999]
Ejemplo de transformación guiada por los subtipos
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Transformación guiada por los subtipos
J Ventajas
– Conviene si el concepto que representa el supertipo no se requiere
en el esquema lógico de la base de datos
– Acceso muy eficiente a toda la información de un subtipo: el
esquema ya incluye la «reunión» de las tablas correspondientes a
supertipo y subtipo
– Válida para jerarquías E/G totales y exclusivas
L Inconvenientes
– Con jerarquías solapadas aparecen «repeticiones»
– Con jerarquías parciales surgen problemas de «falta de
representación»
– Para obtener cierta instancia del supertipo, hay que buscar en
todas las tablas correspondientes a los subtipos
Traducción de especialización/generalización (y 12)

25
• Conocer el SGBD elegido para la implementación
¿Soporta el Modelo de Datos de Representación? ¿Hasta qué punto?
¿Cómo escribir el ELE con la sintaxis propia del modelo de datos del SGBD?
• Estudiar la correspondencia entre los conceptos de los
Modelos de Datos de Representación y del SGBD
Pueden darse dos casos:
– SGBD con soporte total del MLS sin restricciones
§ Transformación (casi) directa al SQL propio del SGBD
– SGBD no soporta algunos conceptos o sí lo hace pero con limitaciones
§ Uso de conceptos distintos alternativos
§ Programación complementaria
• La mayor parte del ELS «sirve» como ELE, así que sólo
veremos los aspectos que necesitan transformaciones
adicionales
7.3 Diseño lógico específico
• Algunos productos comerciales ofrecen sintaxis de definición
de dominios, pero no implementan la semántica asociada
– Según Codd (1990) el uso de dominios incluye estas ventajas
• Declaración única de cada tipo de datos permitido en el esquema,
• Soporte de integridad y coherencia entre dominios
(operaciones compatibles como la UNION, INTERSECCION, etc.),
• Posibilidad de creación de operadores y características propias de los
dominios,
• Facilitar la definición de comprobaciones del SGBD (menor/mayor que),
• Simplificar operaciones complejas sobre varias columnas, haciendolas
directamente sobre el dominio
• La mayoría de SGBD no ofrece soporte para dominios
– Definir tipo de datos, longitud, restricciones para cada atributo
– Tablas de Dominio y
– Procedimientos de comprobación de valores correctos (integridad)
Dominios

26
• Si el SGBD no dispone de sintaxis para definición de PK o
sólo ofrece la sintaxis para hacerlo, pero no implementa
su semántica (como Oracle6)...
– Especificar cada atributo componente de la PK como no nulo
– Asegurar que la combinación de todos los componentes de la PK
tenga valores únicos (tras inserciones y actualizaciones)
– Si el SGBD lo soporta, incluir la definición sintáctica de cada clave
primaria en el esquema, y si no lo soporta, incluir la definición como
comentario en el catálogo del SGBD
Nota: en el estándar SQL-92 no es obligatorio especificar la PK de
una relación, y en los productos comerciales tampoco (por
compatibilidad con versiones anteriores)
Claves primarias
• El mecanismo de integridad referencial puede penalizar los
tiempos de respuesta del sistema
– Borrados y actualizaciones propagados en cascada
– importante en consultas interactivas, sobre todo
ð implementación de la integridad referencial «en diferido»
• Algunos SGBD soportan este concepto
– Oracle7 y posteriores versiones
• Pero otros lo incluyen sólo a nivel sintáctico y no
implementan la semántica asociada (Oracle6)
• Otros permiten crear un procedimiento (almacenado en el
catálogo) que implementa cada clave ajena
Claves externas

27
• Si el SGBD elegido no soporta este concepto, entonces...
– Introducir las restricciones de clave ajena como requisitos de
especificación de los programas
– Si el SGBD lo soporta, incluir la definición sintáctica de cada clave
ajena en el esquema de BD, si no lo soporta, incluir la definición
como comentario en el catálogo del SGBD
– Utilizar mecanismos de seguridad (GRANT, REVOKE) para prohibir
operaciones de actualización que pueden violar la RI referencial
– Crear un procedimiento que periódicamente compruebe y
notifique posibles violaciones de la RI referencial
Claves externas (y 2)
• Será necesario crear procedimientos y/o disparadores
(triggers) que verifiquen las restricciones de
integridad definidas en la fase de Diseño Lógico Estándar
• Si el SGBD lo permite, serán almacenados en el catálogo
• Si no, serán parte de los programas de aplicación
– Restricciones de integridad como especificaciones de procesos
Otros conceptos del modelo relacional

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