Baze de date distribuite și mobile

Transcription

1 Universitatea Constantin Brâncuşi din Târgu-Jiu Facultatea de Inginerie Departamentul de Automatică, Energie şi Mediu Baze de date distribuite și mobile Lect.dr. Adrian Runceanu

2 Curs 3 Model fizic şi model conceptual Entităţi si instanţe (partea II) Baze de date distribuite si mobile 2

3 Model fizic şi model conceptual Entităţi si instanţe (partea II) 1. Rezolvarea relaţiilor Many to Many 2. Analiza CRUD 3. UID 4. Normalizare 5. Arce 6. Ierarhii Baze de date distribuite si mobile 3

4 REZOLVAREA RELAŢIILOR MANY TO MANY În vederea implementării fizice a modelului conceptual, este important ca relaţiile Many to Many să fie rezolvate. Într-o relaţie M:M există cel puţin un atribut care descrie relaţia. Se creeaza a treia entitate, numită entitate de intersecţie, gasind astfel un loc pentru acel atribut Baze de date distribuite si mobile 4

5 Paşi 1. Se creează entitatea de legatură 2. Se creează noile relaţii 3. Se dau nume acestor relaţii 4. Daca e cazul, se adaugă atribute în entitatea de legătură 5. Se crează un UID pentru entitatea de intersecţie Baze de date distribuite si mobile 5

6 Baze de date distribuite si mobile 6

7 Baze de date distribuite si mobile 7

8 Baze de date distribuite si mobile 8

9 Baze de date distribuite si mobile 9

10 Exercitiu Desenati ERD-ul Baze de date distribuite si mobile 10

11 rezolvare Baze de date distribuite si mobile 11

12 Baze de date distribuite si mobile 12

13 SOLUTIE Baze de date distribuite si mobile 13

14 Model fizic şi model conceptual Entităţi si instanţe (partea II) 1. Rezolvarea relaţiilor Many to Many 2. Analiza CRUD 3. UID 4. Normalizare 5. Arce 6. Ierarhii Baze de date distribuite si mobile 14

15 ANALIZA C.R.U.D. (Create, Retrieve, Update, Delete) Prin analiza CRUD identificăm cerinţele de creare, regăsire, actualizare şi ştergere a datelor. Analiza CRUD ne ajută să observăm dacă: am omis ceva din model am inclus în model ceva ce nu trebuie Baze de date distribuite si mobile 15

16 Cum se realizează analiza CRUD? Urmărim în interviurile cu clientul sau în descrierile activităţilor, cuvintele care exprimă cele 4 operaţii: 1. creare 2. regăsire 3. actualizare 4. ştergere Dacă există cerinţe pentru care nu există date, s-ar putea ca modelul să fie incomplet. Dacă există date asupra cărora nu se efectuează nici una dintre operaţiile CRUD, atunci acestea nu sunt necesare pentru afacere Baze de date distribuite si mobile 16

17 Model fizic şi model conceptual Entităţi si instanţe (partea II) 1. Rezolvarea relaţiilor Many to Many 2. Analiza CRUD 3. UID 4. Normalizare 5. Arce 6. Ierarhii Baze de date distribuite si mobile 17

18 IDENTIFICATOR UNIC Identificatorul unic (UID) poate fi format din: 1. o valoare, sau 2. o combinaţie de valori şi permite utilizatorului să identifice în mod unic o anumită instanţă. Atunci când un UID este alcătuit dintr-un singur atribut, se numeşte simplu. Dacă un UID este alcătuit dintr-o combinaţie de atribute, se numeşte compus. Un UID creat special pentru a numerota unic fiecare instanţă se numeşte artificial Baze de date distribuite si mobile 18

19 Exemple de UID Baze de date distribuite si mobile 19

20 Baze de date distribuite si mobile 20

21 UID rezultat dintr-o relaţie barată Uneori UID este o combinaţie dintre un atribut şi o relaţie. Care este UID-ul entităţii ACCOUNT? În transferurile bancare se transmit întotdeauna atât contul clientului cât şi cel al băncii. Atunci când un UID este o combinaţie între un atribut şi o relaţie barată putem considera că UID-ul este alcătuit dintr-un atribut şi UID-ul celeilalte entităţi din relaţie Baze de date distribuite si mobile 21

22 În cazul unei entităţi de intersecţie UID poate fi o combinaţie a UID ale entităţilor care se aflau iniţial în relaţia M:M. Aceasta se reprezintă în diagramă prin bararea relaţiilor Baze de date distribuite si mobile 22

23 Pot exista mai mulţi UID. unul este ales ca UID primar (ex. student ID); ceilalţi UID sunt numiţi secundari. În exemplul alăturat prima entitate are un UID secundar, a doua entitate are doi: badge number, identificator unic secundar simplu si first name, last name, identificator unic secundar compus Baze de date distribuite si mobile 23

24 Model fizic şi model conceptual Entităţi si instanţe (partea II) 1. Rezolvarea relaţiilor Many to Many 2. Analiza CRUD 3. UID 4. Normalizare 5. Arce 6. Ierarhii Baze de date distribuite si mobile 24

25 NORMALIZARE Normalizarea se referă la procesul de creare a unei structuri relaţionale eficiente, flexibile care aşează fiecare dată într-un singur loc, care este şi cel mai potrivit loc, astfel încât operaţiile de adăugare, modificare, ştergere să se facă într-un singur tabel Baze de date distribuite si mobile 25

26 Un astfel de model va respecta: FLEXIBILITATEA DATELOR Datele vor fi pastrate în locul cel mai bun şi vor putea fi vizualizate în diverse feluri. INTEGRITATEA DATELOR Normalizarea asigură integritatea datelor în operaţii de ştergere, adăugare, actualizare. EFICIENŢA Nu vor exista date redundante. Se va face economie de spaţiu Baze de date distribuite si mobile 26

27 PRIMA FORMA DE NORMALIZARE UN ATRIBUT NU POATE AVEA VALORI CARE SE REPETĂ Baze de date distribuite si mobile 27

28 Baze de date distribuite si mobile 28

29 Exerciţiu Analizaţi entităţile de mai jos şi decideţi dacă respectă prima formă de normalizare Baze de date distribuite si mobile 29

30 Exercitiu Examinati urmatoarele entitati. Identificati atributele cu valori multiple Baze de date distribuite si mobile 30

31 FORMA A II-a DE NORMALIZARE ORICE ATRIBUT CE NU E UID SĂ DEPINDĂ DE ÎNTREGUL UID Se aplică în mod special entităţilor care au un UID compus din mai multe atribute sau dintrun atribut şi o relaţie Baze de date distribuite si mobile 31

32 FORMA A II-a DE NORMALIZARE Acest exemplu respecta forma 2 de normalizare. În acest ERD, bank_location depinde numai de bancă, nu şi de contul persoanei şi astfel încalcă Forma de Normalizare Baze de date distribuite si mobile 32

33 Exemplu Durata depinde numai de SONG. Event_date depinde numai de eveniment Baze de date distribuite si mobile 33

34 FORMA A II-a DE NORMALIZARE EXERCITIU 1. The identifier of a library book includes its shelf location. Does this ERD follow the rules of Second Normal Form? If you spot a violation, correct it Baze de date distribuite si mobile 34

35 FORMA A II-a DE NORMALIZARE SOLUTIE: Baze de date distribuite si mobile 35

36 EXERCITIU FORMA A II-a DE NORMALIZARE 2. A store can be located in several shopping malls, and a shopping mall may house several stores. To locate a particular store in a specific neighborhood, you will need to know the name and address of the nearby shopping mall, plus the name of the store. Does the ERD follow the rules of Second Normal Form? If you spot a violation, correct it Baze de date distribuite si mobile 36

37 FORMA A II-a DE NORMALIZARE Baze de date distribuite si mobile 37

38 FORMA A II-a DE NORMALIZARE SOLUTIE: Baze de date distribuite si mobile 38

39 FORMA A III-a DE NORMALIZARE UN ATRIBUT CE NU E UID NU TREBUIE SĂ DEPINDĂ DE ALT ATRIBUT NON-UID Baze de date distribuite si mobile 39

40 Exemplu În acest exemplu, store adress depinde de store name. Soluţia acestei probleme este să creăm o nouă entitate, STORE, care va conţine cele două atribute Baze de date distribuite si mobile 40

41 Exemplu state flower depinde de state şi nu de oraş. Soluţia este să creăm o nouă entitate STATE Baze de date distribuite si mobile 41

42 FORMA A III-a DE NORMALIZARE EXERCITIU 1. Identify the transitive dependency in the model below. State which attributes violate Third Normal Form Baze de date distribuite si mobile 42

43 FORMA A III-a DE NORMALIZARE EXERCITIU 2. A color scheme for a car includes specifications for paint color for the body and the interior colors and materials. For example: The Desert color scheme includes silver paint and gray leather interior; the Sunburst color scheme includes gold paint and cream leather interior. Does the model below follow the rules of Third Normal Form? If you spot a violation, correct it Baze de date distribuite si mobile 43

44 FORMA A III-a DE NORMALIZARE SOLUTIE Baze de date distribuite si mobile 44

45 Model fizic şi model conceptual Entităţi si instanţe (partea II) 1. Rezolvarea relaţiilor Many to Many 2. Analiza CRUD 3. UID 4. Normalizare 5. Arce 6. Ierarhii Baze de date distribuite si mobile 45

46 ARCE Orice afacere are restricţii ce pot fi aplicate valorilor unor atribute sau asupra relaţiilor dintre entităţi. Acestea se numesc CONSTRÂNGERI. ARCele sunt un mod de a reprezenta relaţiile mutual exclusive: pentru fiecare instanţă numai una dintre relaţii este validă Baze de date distribuite si mobile 46

47 Exemplu Fiecare eveniment se poate desfăşura fie într-un mediu privat fie într-un mediu public Baze de date distribuite si mobile 47

48 Explicati ERD-ul Baze de date distribuite si mobile 48

49 Rezolvare Pe un panou publicitar pot aparea la un moment dat ori un film, ori o reclama, ori un anunţ public Baze de date distribuite si mobile 49

50 ARCE Arcele pot fi modelate şi cu Subtipuri şi Supertipuri. Când se doreşte să se reprezinte o clasificare se folosesc subtipurile. Folsim arce atunci când dorim să reprezentăm relaţiile mutual exclusive dintre entităţi Baze de date distribuite si mobile 50

51 ARCE EXERCITIU 1. A show ticket is purchased from an agent, the box office, or the Internet. A ticket has a description, an event, a date and a price. An agent has a name and a phone number. The box office has an address and a phone number. The Internet has a URL address. Draw the entities and represent the exclusive relationship Baze de date distribuite si mobile 51

52 ARCE SOLUTIE Baze de date distribuite si mobile 52

53 Model fizic şi model conceptual Entităţi si instanţe (partea II) 1. Rezolvarea relaţiilor Many to Many 2. Analiza CRUD 3. UID 4. Normalizare 5. Arce 6. Ierarhii Baze de date distribuite si mobile 53

54 IERARHII, RELATII În viaţa de zi cu zi întâlnim adesea modele organizate în ierarhii cum ar fi: 1. scheme organizaţionale 2. reprezentarea unor structuri fizice 3. arbori genealogici Baze de date distribuite si mobile 54

55 MODELE IERARHICE Baze de date distribuite si mobile 55

56 Model organizaţional Baze de date distribuite si mobile 56

57 Exercitiu explicati ERD-ul aratand care este UID-ul fiecarei entitati Baze de date distribuite si mobile 57

58 Exercitiu Fie o baza de date despre hotelurile unei statiuni. Fiecare camera (ROOM) trebuie sa fie identificata printr-un numar sau cod. Camera este situată în apartament (SUITE) care se află la un anumit etaj (FLOOR) care se află în clădire (BUILDING). Desenati ERD-ul. UID-ul unui sir de entităţi ierarhice se poate propaga prin relaţii multiple! Baze de date distribuite si mobile 58

59 Rezolvare Baze de date distribuite si mobile 59

60 RELAŢII RECURSIVE O relaţie recursivă este o relaţie între o entitate şi ea însăşi. Exemplu: Fiecare angajat (EMPLOYEE) poate fi condus de unul şi numai unul dintre angajaţi (EMPLOYEE). Fiecare angajat (EMPLOYEE) poate fi şeful (managerul) unuia sau mai mulţi angajaţi (EMPLOYEE) Baze de date distribuite si mobile 60

61 Baze de date distribuite si mobile 61

62 Relaţie recursivă Many to Many Pentru o fabrică de automobile putem considera: părti elementare, componente şi produse. O astfel de situaţie poate fi modelată astfel: Fiecare componentă poate fi o parte a uneia sau mai multor componente. Fiecare componentă poate fi făcută din una sau mai multe componente. Exercitiu. Cum rezolvati M_M? Baze de date distribuite si mobile 62

63 Baze de date distribuite si mobile 63

64 Baze de date distribuite si mobile 64

65 Exercitiu: Develop two ER diagrams to represent the following situation. Develop one using a hierarchical structure and one using a recursive structure Our company sells products throughout the United States. So we ve divided the U.S. into four major sales regions: the Northern, Eastern, Southern, and Western regions. Each sales region has a unique region code. Each sales region is then divided into sales districts. For example, the Western region is divided into the Rocky Mountain, Northwest, Pacific Coast, and Pacific districts. Each district has a unique district code. Each district is made up of sales territories. The Rocky Mountain district is composed of three territories: Wyoming- Montana, Colorado, and Utah-New Mexico. The Northwest district is made up of two territories: the Washington and Oregon-Idaho territories. The Pacific Coast district is composed of two territories: the California and Nevada territories Baze de date distribuite si mobile 65

66 Exercitiu: Develop two ER diagrams to represent the following situation. Develop one using a hierarchical structure and one using a recursive structure The Pacific District includes the Hawaii territory and the Alaska territory. Each territory has a unique territory code. Then each sales territory is broken down into sales areas. For example, Colorado is made up of two sales areas: the Front Range and the Western Slope sales areas. Each sales area has a unique sales-area code. Each salesperson is responsible for one or more sales areas and has a specific sales quota. We also have sales managers who are responsible for one or more sales districts, and sales directors who are responsible for one or more sales regions. Each sales manager is responsible for the territories with his/her districts. We don t overlap our employees responsibilities. Each sales area is always the responsibility of a single salesperson, and our managers' and directors' responsibilities don t overlap. Sometimes our salespersons, managers, and directors will have special assignments and will not be responsible for sales. We identify all our sales personnel by their employee IDs Baze de date distribuite si mobile 66

67 SOLUTIE Baze de date distribuite si mobile 67

68 SOLUTIE Baze de date distribuite si mobile 68

69 Subtypes Hide Relationships in Arc A B A is is B C is is C Every A is either a B or a C Every B is an A Every C is an A Every A must be a B or be a C Every B must be an A Every C must be an A Baze de date distribuite si mobile 69

70 Arc and Subtypes 1 A 2 A R P Q P Q 3 A B C A C B 4 5 A B C P Q R P Q R P Q Baze de date distribuite si mobile 70

71 Întrebări? Baze de date distribuite si mobile 71