MODELLO E/R
Modellazione dei dati
Modellare i dati significa:
costruire una rappresentazione semplificata della realtà osservata,
individuandone gli elementi caratterizzanti
e i legami intercorrenti tra essi.
Modellazione dei dati
La progettazione di un modello di dati avviene su 3 livelli:
1. CONCETTUALE 2. LOGICO
3. FISICO
Modellazione dei dati
Realtà
Modello concettuale Modello concettuale
Modello logico Modello fisico
Rappresenta la realtà dei dati e le relazioni tra essi
attraverso uno schema (Modello E/R)
Rappresenta il modo attraverso cui i dati sono
organizzati negli archivi elettronici. Descrive quindi la composizione ed il formato dei dati nel loro aspetto di struttura logica
Rappresenta l’effettiva installazione degli archivi
elettronici
Modellazione dei dati
Il modello concettuale si definisce tramite lo SCHEMA dei dati, cioè una rappresentazione INDIPENDENTE da:
• dai valori assegnati ai dati
• dalle applicazioni che useranno i dati
• dalle viste parziali dei dati da parte degli utenti
Il modello concettuale si definisce tramite lo SCHEMA dei dati, cioè una rappresentazione INDIPENDENTE da:
• dai valori assegnati ai dati
• dalle applicazioni che useranno i dati
• dalle viste parziali dei dati da parte degli utenti
Il modello entità/associazioni ( entità/associazioni Entity/Relationship) Entity/Relationship strumento utilizzato per costruire un modello concettuale dei dati indipendente dalle applicazioni.
Il modello entità/associazioni ( entità/associazioni Entity/Relationship) Entity/Relationship strumento utilizzato per costruire un modello concettuale dei dati indipendente dalle applicazioni.
Il modello E/R
=> risultato: lo schema E/R schema E/R
rappresentazione grafica che permette di individuare gli elementi del modello concettuale e le associazioni tra esse.
=> risultato: lo schema E/R schema E/R
rappresentazione grafica che permette di individuare gli elementi del modello concettuale e le associazioni tra esse.
Gli elementi di un modello entità/associazioni sono:
• entità entità
• associazioni, associazioni,
Gli elementi di un modello entità/associazioni sono:
• entità entità
• associazioni, associazioni,
L’entità è un oggetto (concreto o astratto) che ha un significato anche quando viene considerato in modo isolato ed è di interesse per la realtà che si vuole modellare.
L’entità è un oggetto (concreto o astratto) che ha un significato anche quando viene considerato in modo isolato ed è di interesse per la realtà che si vuole modellare.
L’entità
Esempi di entità:
una persona,
un modello di automobile, un movimento contabile,
una prova sostenuta da uno studente.
Esempi di entità:
una persona,
un modello di automobile, un movimento contabile,
una prova sostenuta da uno studente.
Le entità possono essere classificate secondo un certo criterio di omogeneità definendo il tipo di entità attraverso tipo di entità un nome.
Le entità possono essere classificate secondo un certo criterio di omogeneità definendo il tipo di entità attraverso tipo di entità un nome.
L’entità
Es.:
• gli studenti di una scuola sono classificabili nel tipo entità Studente.
• i diversi modelli di automobile sono classificabili nel tipo entità Automobile.
Es.:
• gli studenti di una scuola sono classificabili nel tipo entità Studente.
• i diversi modelli di automobile sono classificabili nel tipo entità Automobile.
Ciascuno studente rappresenta un’ istanza dell’entità istanza Studente.
Ad esempio Fabio Carbone, Luigi Bianchi, ecc…
Ciascuno studente rappresenta un’ istanza dell’entità istanza Studente.
Ad esempio Fabio Carbone, Luigi Bianchi, ecc…
Nella rappresentazione grafica le entità sono identificate con un rettangolo contenente all’interno il nome dell’entità.
Nella rappresentazione grafica le entità sono identificate con un rettangolo contenente all’interno il nome dell’entità.
STUDENTE
STUDENTE AUTOMOBILEAUTOMOBILE PERSONAPERSONA
L’entità
Ad Esempio la rappresentazione delle entità Studente,
Automobile e Persona:
L’associazione (relationship) è un legame che stabilisce un’interazione tra le entità.
L’associazione (relationship) è un legame che stabilisce un’interazione tra le entità.
PERSONA AUTOMOBILE
L’associazione
Ogni associazione ha due versi:
• ogni verso ha un’entità di partenza e una di arrivo;
• ogni verso inoltre ha una descrizione che consente di comprenderne il significato.
Ogni associazione ha due versi:
• ogni verso ha un’entità di partenza e una di arrivo;
• ogni verso inoltre ha una descrizione che consente di comprenderne il significato.
PERSONA AUTOMOBILE Possiede
Posseduta da
L’associazione
tra l’entità Persona e l’entità Automobile esiste un’associazione che può essere descritta secondo due versi:
• una persona possiede una o più automobili;
• un’automobile è posseduta da una persona.
tra l’entità Persona e l’entità Automobile esiste un’associazione che può essere descritta secondo due versi:
• una persona possiede una o più automobili;
• un’automobile è posseduta da una persona.
Un altro simbolismo usato per descrivere un’associazione è un rombo con la descrizione dell’associazione:
PERSONA Possiede AUTOMOBILE
L’associazione
Le proprietà delle entità e delle associazioni vengono descritte attraverso gli attributi. attributi
Le proprietà delle entità e delle associazioni vengono descritte attraverso gli attributi. attributi
Gli attributi
AUTOMOBILE
ModelloProduttore
CilindrataPrezzoListino
Esempi di attributi per l’entità Automobile sono: Modello, Produttore, Cilindrata, PrezzoListino.
Le caratteristiche di ogni attributo sono :
• il formato: indica il tipo di valori che assume; i tre formati base sono: carattere, numerico, data/ora.
• la dimensione indica la quantità massima di caratteri o cifre inseribili.
• l’opzionalità indica la possibilità di non essere sempre valorizzato:
l’attributo è obbligatorio se deve avere valore non nullo, facoltativo se sono accettabili valori nulli.
Le caratteristiche di ogni attributo sono :
• il formato: indica il tipo di valori che assume; i tre formati base sono: carattere, numerico, data/ora.
• la dimensione indica la quantità massima di caratteri o cifre inseribili.
• l’opzionalità indica la possibilità di non essere sempre valorizzato:
l’attributo è obbligatorio se deve avere valore non nullo, facoltativo se sono accettabili valori nulli.
Gli attributi
Il valore nullo (in inglese Null) rappresenta un’informazione mancante, inapplicabile o sconosciuta.
Il valore nullo (in inglese Null) rappresenta un’informazione mancante, inapplicabile o sconosciuta.
L’insieme dei possibili valori assunti da un attributo si chiama dominio dell’attributo. I valori appartenenti al dominio sono omogenei tra loro, cioè sono dello stesso tipo.
L’insieme dei possibili valori assunti da un attributo si chiama dominio dell’attributo. I valori appartenenti al dominio sono omogenei tra loro, cioè sono dello stesso tipo.
STUDENTE
NOMECognomeMatricolaDataNascita
Gli attributi
Esempio: attributi di uno studente Nome {fabio, Antonio,ecc…}
Oss. Età deriva da Data Nascita => definire solo gli attributi elementari e non quelli derivati
Oss. Età deriva da Data Nascita => definire solo gli attributi elementari e non quelli derivati
Data Nascita {date}
Matricola {numeri interi}
Cognome {Maldini, Del Piero,Vieri…}
Nel caso del formalismo con il rombo si possono rappresentare gli attributi dell’associazione:
PERSONA Possiede AUTOMOBILE
DataAcquisto PrezzoAcquisto
Gli attributi DataAcquisto e PrezzoAcquisto non sono attributi né dell’entità Persona, né dell’entità Automobile,
=> sono attributi dell’associazione tra le due entità.
Gli attributi
Si indica con il termine chiave o chiave primaria (primary key) l’insieme di uno o più attributi che consentono di distinguere un’istanza dall’altra per la stessa entità.
PRODOTTO
CodiceDescrizionePrezzo
Gli attributi
Nella descrizione grafica, gli attributi chiave vengono sottolineati (oppure se ne colora il cerchietto)
Esempi:
STUDENTE
NOMECognomeMatricolaDataNascita
PERSONA Titolare di CONTOCORRENTE Intestato a
Cardinalità dell’associazione
Un’associazione tra le entità può essere:
• obbligatoria: quando il legame tra le entità deve essere sempre presente (linea continua nello Schema E/R)
•opzionale: quando può essere presente (linea tratteggiata nello Schema E/R)
Le associazioni tra entità (1)
Il grado di un verso dell’associazione indica quante istanze grado dell’entità di arrivo si associano all’istanza di partenza.
Il grado può essere a uno oppure a molti e pertanto le associazioni tra due entità si classificano nei seguenti tipi:
Il grado di un verso dell’associazione indica quante istanze grado dell’entità di arrivo si associano all’istanza di partenza.
Il grado può essere a uno oppure a molti e pertanto le associazioni tra due entità si classificano nei seguenti tipi:
a.a. Associazione 1:1 (uno a uno) o biunivocaAssociazione 1:1 (uno a uno) o biunivoca
ad ogni elemento del primo insieme E1 corrisponde uno e un solo elemento del secondo insieme E2, e viceversa.
a.a. Associazione 1:1 (uno a uno) o biunivocaAssociazione 1:1 (uno a uno) o biunivoca
ad ogni elemento del primo insieme E1 corrisponde uno e un solo elemento del secondo insieme E2, e viceversa.
E1 E2
Ogni istanza della prima entità è associata ad una sola istanza della seconda entità e viceversa.
Le associazioni tra entità (2)
Esempio: l’associazione tra Studente e l’entità Diploma, in una scuola superiore, è biunivoca perché ad ogni studente corrisponde uno e un solo diploma.
Il simbolismo che indica il grado a uno dell’associazione tra le entità è la linea stessa.
STUDENTE 1 1 Attestato di DIPLOMA
Le associazioni tra entità (3)
Possedere
Rilasciato
Rappresentazione alternativa
STUDENTE
(0,1) Attestato di
DIPLOMA
Le associazioni tra entità (3)
Possi ede
(1,1)
Uno studente può
possedere 0 o al più 1
attestato di diploma
Rappresentazione alternativa
STUDENTE
(0,1) Attestato di
DIPLOMA
Le associazioni tra entità (3)
Possi ede
(1,1)
Un Attestato è posseduto
da almeno 1 studente ed al
più da 1 studente (uno e
b.b. Associazione 1:N (uno a molti) o sempliceAssociazione 1:N (uno a molti) o semplice
ad un elemento di E1 possono corrispondere più elementi di E2, mentre ad ogni elemento di E2 deve corrispondere uno e un solo elemento di E1.
b.b. Associazione 1:N (uno a molti) o sempliceAssociazione 1:N (uno a molti) o semplice
ad un elemento di E1 possono corrispondere più elementi di E2, mentre ad ogni elemento di E2 deve corrispondere uno e un solo elemento di E1.
E1 E2
Ogni istanza della prima entità si può associare a uno o più istanze della seconda entità, mentre ogni istanza della seconda entità si deve associare ad una sola istanza della prima.
Le associazioni tra entità
Le associazioni tra entità
1
N
CONTOCORRENTE Riferito a MOVIMENTO Movimentato da
Esempio: gestione movimenti su un conto corrente.
Su ogni conto si possono effettuare una o più operazioni, ma ogni movimento si riferisce ad un solo conto corrente.
Esempio: gestione movimenti su un conto corrente.
Su ogni conto si possono effettuare una o più operazioni, ma ogni movimento si riferisce ad un solo conto corrente.
1
N
CONTOCORRENTE Riferito a MOVIMENTO Movimentato da
Le associazioni tra entità
Il grado a molti si rappresenta con
l’aggiunta di altre due linee in prossimità dell’entità di arrivo.
il verso Movimentato da (opzionale) è di grado a molti, mentre il verso Riferito a (obbligatorio) è di grado a uno.
il verso Movimentato da (opzionale) è di grado a molti, mentre il verso Riferito a (obbligatorio) è di grado a uno.
Le associazioni tra entità
Rappresentazione alternativa
(0,N)
Rifer ito
(1,1)
MOVIMENTO CONTOCORRENTE
Un Conto Corrente può
riferirsi a 0 o al più N
Movimenti
Le associazioni tra entità
Rappresentazione alternativa
(0,N)
Rifer ito
(1,1)
MOVIMENTO CONTOCORRENTE
Un Movimento deve
riferirsi a 1 solo Conto
Corrente
c.c. Associazione N:N (molti a molti) o complessaAssociazione N:N (molti a molti) o complessa
ad un elemento dell’insieme E1 possono corrispondere più elementi dell’insieme E2 e viceversa.
E1 E2
Ogni istanza della prima entità si può associare a uno o più istanze della seconda entità e viceversa.
Le associazioni tra entità
nell’associazione tra l’entità Studente e l’entità Materia, uno studente può essere verificato su una o più materie, e una materia può essere oggetto di verifica da parte di uno o più studenti.
Le associazioni tra entità
STUDENTE Oggetto di verifica per
Verificato in MATERIA
Per esempio
(0,N) Verif
ica
(0,N)
STUDENTE MATERIA
OSS. 2
L’associazione N:M può essere facilmente scomposta in due L’associazione N:M può essere facilmente scomposta in due
associazioni 1:M
associazioni 1:M, anche per consentire di rappresentare gli attributi OSS. 2
L’associazione N:M può essere facilmente scomposta in due L’associazione N:M può essere facilmente scomposta in due associazioni 1:M
associazioni 1:M, anche per consentire di rappresentare gli attributi
Le associazioni tra entità
NN STUDENTE Oggetto di verifica per
Verificato inNN MATERIA
OSS. 1:
Le associazioni 1:N sono molto più frequenti delle associazioni di tipo 1:1 e di tipo N:M.
OSS. 1:
Le associazioni 1:N sono molto più frequenti delle associazioni di tipo 1:1 e di tipo N:M.
Dal precedente esempio:
Il modello diventa più chiaro introducendo una terza entità Prova, avente come attributi la data e il voto della verifica.
Infatti data e voto ottenuto non sono attributi nè di STUDENTE e nè di MATERIA ma di PROVA
Le associazioni tra entità
NN STUDENTE Sostenuta da
Verificato con1 PROVA
1
MATERIA
Riferita a Control.con
Data Voto
11 NN
Le associazioni tra entità
Rappresentazione alternativa
STUDENTE PROVA
Data Voto (0,N) Sosti
ene
(1,1)
(0,N)
riferi ta (1,1)
REGOLE DI LETTURA
Servono a controllare la bontà dello Schema E/R prodotto.
Servono a controllare la bontà dello Schema E/R prodotto.
Ogni Ogni
<nome entità Partenza> può/deve essere può/deve essere
<nome verso Associazione> un solo / uno o più un solo / uno o più
<nome entità Arrivo>
Ogni Ogni
<nome entità Partenza> può/deve essere può/deve essere
<nome verso Associazione> un solo / uno o più un solo / uno o più
<nome entità Arrivo>
Entità di Partenza
Può Può essere essere
Può Può essere essere
Deve Deve essere essere
Deve Deve essere essere
Entità di Arrivo
Un Un solosolo
Un Un solosolo
Uno Uno o più o più
Uno Uno o più o più
Esempio Regole di Lettura
1
N
FORNITORE Fornito da PRODOTTO Abbinato a
• Ogni fornitore PUO’ ESSERE abbinato (fornire) a UNO O PIU’
prodotti
• Ogni prodotto DEVE ESSERE fornito da UN SOLO fornitore
• Ogni fornitore PUO’ ESSERE abbinato (fornire) a UNO O PIU’
prodotti
• Ogni prodotto DEVE ESSERE fornito da UN SOLO fornitore
Gruppo Esercizi 1: Rappresentare con uno Schema E/R indicando il grado dei versi e l’obbligatorietà o l’opzionalità delle associazioni.
Applicare anche le regole di lettura
Le associazioni tra entità
1. Una materia può essere seguita da uno o più
allievi, un allievo può seguire una o più materie.
2. Un Comune appartiene a una sola regione e ogni regione può comprendere più comuni
3. Ai clienti di un bar piacciono molti tipi di birra,
un tipo di birra viene scelto da molti clienti
Le associazioni tra entità
4. Un elettore può votare per un solo partito, un partito può essere votato da più elettori
5. Un attore può fare molti film, ogni film ha come interpreti molti attori
6. Un reparto vende più prodotti, ogni prodotto è venduto in un solo reparto
Gruppo Esercizi 1: Rappresentare con uno Schema E/R indicando il grado dei versi e l’obbligatorietà o l’opzionalità delle associazioni.
Applicare anche le regole di lettura
Dal modello concettuale dei dati è possibile ottenere il modello logico dei dati => si può definire la struttura degli archivi adatti per organizzare i dati.
Dal modello concettuale dei dati è possibile ottenere il modello logico dei dati => si può definire la struttura degli archivi adatti per organizzare i dati.
Le regole di derivazione del modello logico
Il modello logico si ricava applicando le Regole di Derivazione:Regole di Derivazione 1. ogni entità diventa un archivio;
2. ogni attributo di un’entità diventa un campo nell’archivio, cioè il nome di un campo nella struttura del record
3. ogni campo del record eredita le caratteristiche dell’attributo dell’entità da cui deriva;
Il modello logico si ricava applicando le Regole di Derivazione:Regole di Derivazione 1. ogni entità diventa un archivio;
2. ogni attributo di un’entità diventa un campo nell’archivio, cioè il nome di un campo nella struttura del record
3. ogni campo del record eredita le caratteristiche dell’attributo dell’entità da cui deriva;
Le strutture dati scelte per il modello logico devono rendere facili le operazioni di manipolazione e veloci le attività di ritrovamento dei dati richiesti.
Le strutture dati scelte per il modello logico devono rendere facili le operazioni di manipolazione e veloci le attività di ritrovamento dei dati richiesti.
4. l’identificatore univoco di un’entità diventa la chiave primaria nel record dell’archivio derivato;
5. l’associazione uno a uno diventa un archivio unico, il cui tracciato record contiene i campi corrispondenti agli attributi della prima e della seconda entità;
6. nell’associazione uno a molti l’identificatore univoco dell’entità di partenza (TABELLA LATO 1) diventa chiave esterna (foreign key) dell’entità di arrivo associata (TABELLA LATO MOLTI) 7. l’associazione con grado molti a molti diventa un nuovo archivio
(in aggiunta agli archivi derivati dalle due entità), il cui record 4. l’identificatore univoco di un’entità diventa la chiave primaria
nel record dell’archivio derivato;
5. l’associazione uno a uno diventa un archivio unico, il cui tracciato record contiene i campi corrispondenti agli attributi della prima e della seconda entità;
6. nell’associazione uno a molti l’identificatore univoco dell’entità di partenza (TABELLA LATO 1) diventa chiave esterna (foreign key) dell’entità di arrivo associata (TABELLA LATO MOLTI) 7. l’associazione con grado molti a molti diventa un nuovo archivio
(in aggiunta agli archivi derivati dalle due entità), il cui record
Le regole di derivazione del modello logico
ESEMPIO associazione 1:1 ESEMPIO associazione 1:1
Associazione tra l’entità CodiceFiscale e l’entità Cittadino: è un’associazione uno a uno in quanto ad ogni cittadino è assegnato uno ed un solo codice fiscale.
ESEMPIO associazione 1:1 ESEMPIO associazione 1:1
Associazione tra l’entità CodiceFiscale e l’entità Cittadino: è un’associazione uno a uno in quanto ad ogni cittadino è assegnato uno ed un solo codice fiscale.
CODICE FISCALE 1 1 CITTADINO
l’archivio avrà gli attributi dell’una e dell’altra entità:
AnagrafiTributarie (CodiceFiscale, Cognome, Nome, DataNascita) Il campo CodiceFiscale diventa chiave primaria.
Le regole di derivazione del modello logico
In generale dall’associazione uno ad uno del modello concettuale viene derivato un unico archivio che contiene gli attributi della prima e della seconda entità.
Archivio Campo Chiave Formato Dimensione
AnagrafiTributarie CodiceFiscale Cognome
Nome
DataNascita
primaria carattere carattere carattere data/ora
16 30 25 8
Le regole di derivazione del modello logico
ESEMPIO associazione 1:N ESEMPIO associazione 1:N
Associazione tra l’entità Contratto e l’entità Dipendente è una relazione uno a molti, in quanto ogni contratto può essere sottoscritto da uno o più dipendenti, e ogni dipendente è regolato da un solo contratto di lavoro.
ESEMPIO associazione 1:N ESEMPIO associazione 1:N
Associazione tra l’entità Contratto e l’entità Dipendente è una relazione uno a molti, in quanto ogni contratto può essere sottoscritto da uno o più dipendenti, e ogni dipendente è regolato da un solo contratto di lavoro.
la chiave primaria dell’archivio Contratti diventa chiave esterna nell’archivio Dipendenti.
Contratti (Codice, Descrizione, StipendioBase, DataScadenza) Dipendenti (Matricola, Cognome, Nome, Indirizzo, Qualifica,
CodiceContratto)
la chiave primaria dell’archivio Contratti diventa chiave esterna nell’archivio Dipendenti.
Contratti (Codice, Descrizione, StipendioBase, DataScadenza) Dipendenti (Matricola, Cognome, Nome, Indirizzo, Qualifica,
CodiceContratto)
Le regole di derivazione del modello logico
1
N
CONTRATTO DIPENDENTE
Archivio Campo Chiave Formato Dimensione AnagrafiTributarie
Dipendenti
Codice
Descrizione StipendioBase DataScadenza Matricola
Cognome Nome Indirizzo Qualifica
CodiceContratto
primaria
primaria
esterna
numerico carattere numerico data/ora carattere carattere carattere carattere carattere numerico
3 30 10 8 7 30 25 30 10 3
Le regole di derivazione del modello logico
In generale dal modello concettuale vengono derivate le tabelle che rappresentano le entità e l’associazione uno a molti viene tradotta aggiungendo agli attributi dell’entità “a molti” la chiave dell’entità
“a uno”.
Agli attributi dell’entità Dipendente (a molti) è stata aggiunta come chiave esterna CodiceContratto, cioè la chiave primaria dell’entità Contratto (a uno).
Le regole di derivazione del modello logico
ESEMPIO associazione N:M ESEMPIO associazione N:M
Si considerino l’entità Docente e l’entità Classe per una scuola: tra le due entità si può stabilire un’associazione molti a molti, in quanto ogni docente può insegnare in una o più classi, e ogni classe ha uno o più docenti.
Accanto agli archivi Docenti e Classi, viene creato un nuovo archivio, chiamato Insegna, il cui record contiene gli attributi chiave dei due archivi considerati.
Le regole di derivazione del modello logico
DOCENTE CLASSE
Se vengono considerati anche gli attributi dell’associazione, questo nuovo archivio di legame contiene, oltre alle chiavi delle due entità anche gli attributi assegnati all’associazione: il numero delle ore di insegnamento del docente in una classe non è attributo né di Docente, né di Classe, ma dell’associazione; esso diventa un campo nel nuovo archivio Insegna.
Le regole di derivazione del modello logico
Docenti (Codice, Nome , Qualifica, Materia) Classi (Sigla, NumeroAlunni, Aula)
Insegna (CodiceDocente, SiglaClasse, NumeroOre) Docenti (Codice, Nome , Qualifica, Materia)
Classi (Sigla, NumeroAlunni, Aula)
Insegna (CodiceDocente, SiglaClasse, NumeroOre)
Archivio Campo Chiave Formato Dimensione
Docenti
Classi
Insegna
Codice Nome Qualifica Materia Sigla
NumeroAlunni Aula
CodiceDocente SiglaClasse NumeroOre
primaria
primaria
primaria primaria
carattere carattere carattere carattere carattere numerico numerico carattere carattere numerico
5 40 7 3 3 2 3 5 3 2
Le regole di derivazione del modello logico
In generale quindi vengono derivati gli archivi corrispondenti alle entità e l’associazione molti a molti viene tradotta con un terzo archivio contenente le chiavi delle due entità e gli eventuali attributi dell’associazione.
