Βάσεις εδοµένων. Βασίλειος Βεσκούκης, Εµµ. Στεφανάκης. Το µοντέλο Οντοτήτων Συσχετίσεων Το Σχεσιακό Μοντέλο εδοµένων

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Αγρονόµων Τοπογράφων Μηχανικών Βάσεις εδοµένων Βασίλειος Βεσκούκης, Εµµ. Στεφανάκης v.vescoukis@cs.ntua.gr Το µοντέλο Οντοτήτων Συσχετίσεων Το Σχεσιακό Μοντέλο εδοµένων

Μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων Entity-Relationship model Γραφική αναπαράσταση του φυσικού κόσµου στον τυποποιηµένο κόσµο των οντοτήτων και των µεταξύ τους σχέσεων (συσχετίσεις( συσχετίσεις) Οντότητα Αντικείµενο µε φυσική ύπαρξη (π.χ., ένα γεωτεµάχιο) ή αντικείµενο εννοιολογικά υπαρκτό (π.χ., ένα εµπράγµατο δικαίωµα) Κάθε οντότητα έχει ιδιότητες, που λέγονται γνωρίσµατα και την περιγράφουν (π.χ., ο δικαιούχος έχει όνοµα, επώνυµο, διεύθυνση, κά.) Μια συγκεκριµένη οντότητα έχει µια τιµή για κάθε ένα από τα γνωρίσµατά της, π.χ., Επώνυµο δικαιούχου = «ηµητρίου» Ένα γνώρισµα µπορεί να είναι απλό (π.χ., όνοµα) ή σύνθετο (π.χ., διεύθυνση, αποτελείται από οδό, αριθµό, ταχ. Κωδικό και πόλη) Ένα γνώρισµα µπορεί να είναι µονότιµο (π.χ., ένα επώνυµο) ή πλειότιµο (π.χ., πολλά τηλέφωνα) Ένα γνώρισµα µπορεί να είναι αποθηκευµένο (π.χ., ηµεροµηνία κτήσης) ή παραγόµενο (π.χ., χρόνια κατοχής)

Μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων Συσχέτιση ένας τύπος συσχέτισης R µεταξύ n οντοτήτων Ε 1, Ε 2, Ε 3,, Ε n ορίζει ένα σύνολο συνδέσεων µεταξύ αυτών των οντοτήτων το πλήθος των οντοτήτων που συµµετέχουν στον R καλείται βαθµός του R ένας τύπος συσχέτισης µπορεί να έχει γνωρίσµατα (π.χ., ηµεροµηνία κτήσης γεωτεµαχίου στη σχέση ΙΚΑΙΩΜΑ) ο λόγος πληθικότητας προσδιορίζει τον αριθµό στιγµιότυπων µιας συσχέτισης στα οποία µπορεί να συµµετέχει µια οντότητα (π.χ., ο τύπος σχέσης ΙΚΑΙΩΜΑ µεταξύ των οντοτήτων ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΟ και ΙΚΑΙΟΥΧΟΣ έχει λόγο Ν:Μ, που σηµαίνει ότι κάθε γεωτεµάχιο ανήκει σε έναν ή περισσότερους δικαιούχους, όπως και κάθε δικαιούχος έχει στην κατοχή του ένα ή περισσότερα γεωτεµάχια) ο περιορισµός συµµετοχής ορίζει αν η ύπαρξη µιας οντότητας εξαρτάται από το αν συσχετίζεται µε άλλη οντότητα µέσω ενός R(π.χ., ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΟ και σχέση ΙΚΑΙΩΜΑ, αν δεν επιτρέπεται αδέσποτο γεωτεµάχιο στην Β )

Μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων Παραδείγµατα συσχετίσεων ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΟ ΙΚΑΙΩΜΑ ΙΚΑΙΟΥΧΟΣ γ 1 α 1 δ 1 γ 2 α 2 δ 2 γ 3 α 3 δ 3 α 4 δ 4

Μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων Συµβολισµοί διαγραµµάτων Ο-ΣΟ ΟΝΤΟΤΗΤΑ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΣΥΝΘΕΤΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ ΓΝΩΡΙΣΜΑ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ ΓΝΩΡΙΣΜΑ - ΚΛΕΙ Ι ΠΛΕΙΟΤΙΜΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ

Μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων Συµβολισµοί διαγραµµάτων Ο-ΣΟ Ε 1 R Ε 2 Ολική συµµετοχή της Ε 2 στην R 1 N Ε 1 R Ε 2 Λόγος πληθικότητας 1:Ν για τις Ε 1 :Ε 2 στην R R (min,max) Ε οµικός περιορισµός (min,max) για τη συµµετοχή της Ε στην R

Ενα παράδειγµα διαγράµµατος ER για εφαρµογές κτηµατολογίου ΟΡΙΖΕΤΑΙ_ΑΠΟ 1 ΠΟΛΥΓΩΝΟ 1 ΑΠΟΤΕΛΕΙΤΑΙ Μ ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΟ 1 Ν ΓΡΑΜΜΗ 1 Ι ΙΟΚΤΗΣΙΑ ΟΡΙΖΕΤΑΙ_ΑΠΟ Ν ΙΚΑΙΟΥΧΟΣ 2 ΣΗΜΕΙΟ

Ενα παράδειγµα διαγράµµατος ER για εφαρµογές κτηµατολογίου ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΟ 1 1 ΟΡΙΖΕΤΑΙ_ΑΠΟ ΠΟΛΥΓΩΝΟ ΠΟΛΥΓΩΝΟ 1 Ν ΑΠΟΤΕΛΕΙΤΑΙ ΓΡΑΜΜΗ ΓΡΑΜΜΗ 1 2 ΟΡΙΖΕΤΑΙ_ΑΠΟ ΣΗΜΕΙΟ ΙΚΑΙΟΥΧΟΣ M Ι ΙΟΚΤΗΣΙΑ Ν ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΟ

Ενα παράδειγµα διαγράµµατος ER για εφαρµογές κτηµατολογίου Λόγοι πληθικότητας Από φυσικά χαρακτηριστικά των οντοτήτων Από κανονισµούς που ισχύουν στο συγκεκριµένο πρόβληµα ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΟ 1 1 ΟΡΙΖΕΤΑΙ_ΑΠΟ ΠΟΛΥΓΩΝΟ ΠΟΛΥΓΩΝΟ 1 (3..Ν) ΑΠΟΤΕΛΕΙΤΑΙ ΓΡΑΜΜΗ ΓΡΑΜΜΗ 1 2 ΟΡΙΖΕΤΑΙ_ΑΠΟ ΣΗΜΕΙΟ ΙΚΑΙΟΥΧΟΣ M Ι ΙΟΚΤΗΣΙΑ Ν ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΟ

Ενα παράδειγµα διαγράµµατος ER για εφαρµογές κτηµατολογίου ΚΩ ΕΜΒ ΧΡΗΣΗ ΙΕΥΘ ΟΡΙΖΕΤΑΙ_ΑΠΟ 1 ΚΩ ΠΟΛΥΓΩΝΟ 1 ΑΠΟΤΕΛΕΙΤΑΙ Μ ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΟ 1 ΟΙΚ.ΤΕΤΡ ΚΩ (3..Ν) ΓΡΑΜΜΗ ΠΟΣΟΣΤΟ 1 Ι ΙΟΚΤΗΣΙΑ ΠΡΑΞΗ ΗΜΕΡΟΜ ΟΡΙΖΕΤΑΙ_ΑΠΟ Ν ΙΚΑΙΟΥΧΟΣ ΚΩ ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΚΩ Χ 2 ΣΗΜΕΙΟ ΙΕΥΘ Υ

Το Σχεσιακό Μοντέλο εδοµένων Το ΣΜ εισήχθηκε από τον Codd (1970) Βασικά χαρακτηριστικά του ΣΜ η βάση δεδοµένων παριστάνεται σαν µια συλλογή από σχέσεις, όπου µια σχέση µοιάζει / παριστάνεται µε έναν πίνακα ή ένα αρχείο κάθε γραµµή µιας σχέσης καλείται πλειάδα ή εγγραφή και περιέχει τιµές δεδοµένων κάθε στήλη µιας σχέσης αποτελεί ένα γνώρισµα ή πεδίο το όνοµα του οποίο περιλαµβάνεται στην πρώτη πλειάδα της σχέσης κάθε γνώρισµα παίρνει τιµές από ένα καθορισµένο πεδίο ορισµού παράδειγµα σχέσης: ΙΚΑΙΟΥΧΟΙ ΚΩ ΙΚΟΣ ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΙΕΥΘΥΝΣΗ 46419735 ΗΜΗΤΡΙΟΥ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΑΘΗΝΩΝ 45, 11562 ΑΘΗΝΑ 56712945 ΠΑΡΑΣΧΟΥ ΜΑΡΙΑ ΝΙΚΗΣ 22, 74100 ΡΕΘΥΜΝΟ

Το Σχεσιακό Μοντέλο εδοµένων Χαρακτηριστικά µιας σχέσης Το ΣΜ βασίζεται εξ ορισµού στις έννοιες των συνόλων, οπότε κάθε πλειάδα σε µια σχέση είναι µοναδική, δηλ., δεν υπάρχουν δύο πλειάδες µε τα ίδια δεδοµένα στα επιµέρους γνωρίσµατα ο ελάχιστος αριθµός γνωρισµάτων που ταυτοποιεί µια πλειάδα καλείται κλειδί της πλειάδας, π.χ., το γνώρισµα ΚΩ ΙΚΟΣ (του δικαιούχου) κάθε τιµή σε µια σχέση είναι ατοµική, µε την έννοια ότι δεν µπορεί να διασπαστεί στα πλαίσια του σχεσιακού µοντέλου εποµένως, το ΣΜ δε διαχειρίζεται φωλιασµένες σχέσεις, σύνθετα ή πλειότιµα γνωρίσµατα άµεσα η διάταξη των πλειάδων δεν αποτελεί µέρος του ορισµού µιας σχέσης

Το Σχεσιακό Μοντέλο εδοµένων Αναπαράσταση οντοτήτων στο ΣΜ οι οντότητες αναπαριστώνται µε πλειάδες των σχέσεων (π.χ., ΙΚΑΙΟΥΧΟΣ) τα γνωρίσµατά τους περιγράφονται µε τα γνωρίσµατα των πλειάδων (π.χ., ΚΩ ΙΚΟΣ, ΕΠΩΝΥΜΟ, ΟΝΟΜΑ, ΙΕΥΘΥΝΣΗ) Αναπαράσταση συσχετίσεων στο ΣΜ οι συσχετίσεις αναπαριστώνται µε πλειάδες των σχέσεων (π.χ., ΙΚΑΙΩΜΑ) τα γνωρίσµατά τους περιγράφονται µε τα γνωρίσµατα των πλειάδων (π.χ., ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ κτήσης, ΠΟΣΟΣΤΟ κυριότητας) Σύνδεση των σχέσεων στο ΣΜ αυτό επιτυγχάνεται µε τα κοινά γνωρίσµατα µεταξύ των σχέσεων (κλειδιά και ξένα κλειδιά) εφαρµογή καρτεσιανού γινοµένου

Το Σχεσιακό Μοντέλο εδοµένων Κλειδιά υποψήφιο κλειδί κάθε γνώρισµα ή συνδυασµός γνωρισµάτων που ταυτοποιεί τις πλειάδες της σχέσης πρωτεύον κλειδί το υποψήφιο κλειδί που επιλέγεται για την ταυτοποίηση των πλειάδων της σχέσης (επιλέγεται αυτό µε τα λιγότερα γνωρίσµατα) ξένο κλειδί κάθε γνώρισµα ή συνδυασµός γνωρισµάτων µιας σχέσης που έχει το ίδιο πεδίο ορισµού µε το κλειδί άλλης σχέσης

Το Σχεσιακό Μοντέλο εδοµένων Περιορισµοί δοµής Περιορισµός κλειδιού τα υποψήφια κλειδιά µιας σχέσης πρέπει να είναι µοναδικά για κάθε πλειάδα Περιορισµός οντότητας η τιµή του κλειδιού δεν µπορεί να είναι µηδενική Περιορισµός του ξένου κλειδιού η τιµή του ξένου κλειδιού πρέπει να υπάρχει σαν τιµή του πρωτεύον κλειδιού στη σχέση αναφοράς, ή είναι µηδενική

Το Σχεσιακό Μοντέλο εδοµένων Παράδειγµα σχεσιακού σχήµατος µιας Β για εφαρµογές κτηµατολογίου ΙΚΑΙΟΥΧΟΙ ΚΩ ΙΚΟΣ ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΙΚΑΙΩΜΑΤΑ Ι ΙΟΚΤΗΣΙΑ ΚΑΕΚ ΙΚΑΙΟΥΧΟΣ ΠΟΣΟΣΤΟ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΑ ΚΑΕΚ ΕΜΒΑ ΟΝ ΧΡΗΣΗ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΠΟΛΥΓΩΝΟ ΠΟΛΥΓΩΝΑ ΚΩ ΙΚΟΣ ΓΡΑΜΜΗ ΓΡΑΜΜΕΣ ΚΩ ΙΚΟΣ ΑΠΟ ΣΗΜΕΙΟ ΠΡΟΣ ΣΗΜΕΙΟ ΣΗΜΕΙΑ ΚΩ ΙΚΟΣ Χ Υ

Το Σχεσιακό Μοντέλο εδοµένων Παράδειγµα σχεσιακού σχήµατος µιας Β για εφαρµογές κτηµατολογίου ΓΕΩΤΕΜΑΧΙΑ ΚΑΕΚ ΕΜΒΑ ΟΝ ΧΡΗΣΗ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΠΟΛΥΓΩΝΟ 01.003.03.02.003 1.562 ΟΙΚΙΣΤΙΚΗ ΚΑΠΟ ΙΣΤΡΙΟΥ 32 Π23456 01.003.03.02.004 2.578 ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΑΓ. ΝΙΚΟΛΑΟΥ 141 Π23457 ΙΚΑΙΟΥΧΟΙ Ι ΙΟΚΤΗΣΙΑ ΚΩ ΙΚΟΣ ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΙΕΥΘΥΝΣΗ 46419735 ΗΜΗΤΡΙΟΥ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΑΘΗΝΩΝ 45, 11562 ΑΘΗΝΑ 56712945 ΠΑΡΑΣΧΟΥ ΜΑΡΙΑ ΝΙΚΗΣ 22, 74100 ΡΕΘΥΜΝΟ ΙΚΑΙΩΜΑΤΑ ΚΑΕΚ ΙΚΑΙΟΥΧΟΣ ΠΟΣΟΣΤΟ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ 01.003.03.02.003 46419735 60% 28-7-1954 01.003.03.02.003 56712945 40% 28-7-1954 01.003.03.02.004 56712945 100% 12-3-1987 ΓΡΑΜΜΕΣ ΚΩ ΙΚΟΣ ΑΠΟ ΣΗΜΕΙΟ ΠΡΟΣ ΣΗΜΕΙΟ Γ34567 Σ56783 Σ56784 Γ34568 Σ56784 Σ56785 ΠΟΛΥΓΩΝΑ ΚΩ ΙΚΟΣ Π23456 Π23456 Π23456 Π23456 ΣΗΜΕΙΑ ΚΩ ΙΚΟΣ Χ Υ Σ56784 45678.34 8938.89 Σ56785 45685.56 8979.67 ΓΡΑΜΜΗ Γ34567 Γ34568 Γ34569 Γ34570