1217?~-_314049596672~~

9096

ICAPfTUI..O 1: DISEO CONCEPTUAl,: MODELO E1R .INTRODUCCIN ....................................................................................PROBLEMA 1: HABITANTES y MUNICIPIOS .PROBLEMA 2: CURSOS DE FORMACiN .PROBLEMA 3: CAMPEONATO DE AJEDREZ .PROBLEMA 4: ENERGA ELCTRICA ..PROOLI!MA 5: CONFLICTOS BLICOS ..PROBLEMA 6: GESTl)N I)E NMINAS ..PROBLEMA 7: ENTORNO DE EJRe'UClN .PROBLEMA 8: ORGANIZACIONES NO GUBERNAMENTALES ..PROBLEMA 9: ADMINISTRACiN I)E FINCAS ..PROBLEMA 10: VENTA DE COCINAS .PROBLEMA JI: ALQUILER DE VEH CULOS .PROB).EMA 12: EMPRESA NUMISMTICA ..

XIIIPRRFACJO , .

XIPRIJOGO oo ,

,INDICE

487fNDJCE AI,FABTIC() .

485,l\lllliIO(;RAFIA .._ .

483

459459460469

BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS ..PROBLEMA 1: BDD SOCIEDADES MDICAS .PROBLEMA 2: BDD UNIVERSIDAD CARLOS 111. ..PROBLEMA 3: BDO SERVICIOS INFORMTICOS ..PROBLEMA 4: BOD OFICINAS DEL INEM ..

CAPTUI.() 5: DISEO CON HERRAMIENTAS CASE ..INTRODUCCiN .CASO PRCTICO 1: BASURA ESPACIAL ..CASO PRCTlCO 2: SEGUROS DE AU'rOMVIL .

APNDI(:E: I.ISTA DE ACRNIMOS Y Ar~REvIAl'URAS .

429429440443447452

DISTRJBULDAS .CAPTULO 4: DISEO .)E BASES I)E nvros REI.ACIONALES

PROBLEMA I0 .405418

PROBLEMA 9 .

fNDICE IX(lRA MA

CAPTUI.O 3: NORMALIZACiN DE REI.ACIONES........................... 313INl'RODUCCIN 313PROBLEMA t 325PROBLEMA 2.......................................................................................... 338I')R()BLBMA 3 1 ,................................................................... 345PR()OLEM\4.......................................................................................... 351PROBLEM/\ 5.......................................................................................... 3(..,7PROl3LEMA 6.......................................................................................... 373PROBLEMA 7 383PROBl ...HMA H.......................................................................................... 391

247252258266274281287292298305

,PROBLEMA 1: ('URSOS DE FORMACION .PROBLEMA 1: CAMPEONA'r() DE AJEDREZ ..PROBLEMA 3: ENERGA ELCTRICA .PROBLEMA 4: CONFLIC'rOS BLICOS ..PROBLEMA 5: GES"rIN DE NMINAS .PROBLEMA 6: ENTORNO DE EJECUCIN ..PROBLEMA 7: ORGANIZACIONES NO GUBERNAMENTALES .PROBLEMA 8: ADMINISTRACIN DE FINCAS ..PROBLEMA 9: GESTIN DE HOSPITALES ..PROBLEMA 10: OLIMPIADAS DE INV1ERNO ..

REI ,ACIONAI"ES 247

143143151159168179190201212223232

2.1. MODELADO REI.ACIONAL .PROBLEMA 1: ALOJAMIENTOS RURALES ..PROBLEMA 2: AVES .PROBLEMA 3: PINACOTECAS .PROBLEMA 4: CASOS DE CORRUPCIN ..,PROBLEMA 5: COMISARIA ..PROBLEMA 6: CAMINO DE SANTIAGO ..PROBLEMA 7: PROYEC1'OS DE INVES1'IGACIN ..PROBLEMA 8: NAVES ESPACIALES RELACJONAL .PROBLEMA 9: EMPRESA DE l'RABAJO TEMPORAL ..PROBLEMA 1 (): F()ND()S BIBLIOGRFICOS ..

2.2. TRANSFORMACI()N DI

Asimismo, me siento orgulloso de mi antigua ulumnu tic la I'acultad delnlonnticu de la Universidad Politcnica de Madrid y uhnra compaera. PalomaManfncz, por '11 capacidad para abordar la coordinacin de esta obra cumpagimimlola

marco.

Por otra parte, e!' muy grato para m tener la oportunidad de prologar este librorealizado por un grupo de discpulos de mi gran amiga, In profesora doa Adoracinde Miguel, que tan inesperadamente nos dej. Con esta obra queda patente que suequipo sigue vivo, continuando su dedicacin y esfuerzo y en la direccin que ella les

/)isc'lio de Bases di' Datos: Problentas Resucttos se presenta en el panoramaeditorial corno un instrumento de valiosa ayuda tanto para los estudiantes deInformtica como para los profesionales del desarrollo de software que pretendandominar las diversas tcnicas requeridas para el Diseo de Bases de Datos. Sus ms de50 problemas con su respectiva solucin comentada lo convierten en un autnticomanual de auto-aprendizaje de esta disciplina y que complementan a otras obrasdedicadas a los aspectos ms tericos del diseo de Bases de Datos en mayor medida.En definitiva, es ste un libro para trabajar con l en el que se esclarece la praxis. demodo que el lector puede ir adquiriendo un mayor grado de dominio en cada una desus tcnicas de una forma amena y sencilla.

'"PROLOG()

Dar a conocer el soporte que pueden ofrecer las herramientas CASE en eldesarrollo de bases de datos .

- Abordar la resolucin de los problemas de una forma comprensiblejustificando en todo memento las decisiones de diseo.

_ Emplear unos principios metodolgicos que ayuden a los analis:a~ ydiseadores de bases de datos a elaborar esquemas conceptuales y lgicosintentando perder la mnimn semntica.

_ Proporcionar una coleccin de problernas que sirva al lector para poner enprctica los conceptos tericos de anlisis. diseo e implementacin de basesde datos.

La obra se centra en el diseo de bases de datos desde un punto de vistaeminentemente prctico. Nuestra experiencia docente en la universidad. ha puesto demanifiesto la dificultad a la que se enfrentan los alumnos cuando realizan tareas deanlisis y diseo de bases de datos. Por ello, los objetivos que nos hemos propuesto alescribir este libro son:

PREFACIO

Madrid. 20 de septiembre de 2000

Antonio de Amesrua

Por ltimo. no quisiera finalizar estas lneas sin hacer una pequea rnenci6n alprofesor don Isidro Ramos, quien desde el Mediterrneo siempre ha tendido la manogenerosa, confiando y apoyando a este grupo que se siente en deuda con l.

con las nuevas responsabilidades del rea de Lenguajes y Sistemas Infonnticos delDepartamento de Informtica de la Universidad Carlos IU de Madrid, as corno otrotipo de responsabilidades recientemente adquiridas que se desprenden de su nuevacondicin de madre, Enhorabuena.

1)RA MilXIJ DISEO DE BASES IJE DA'I OS: I'ROBI.Et-.'lAS RESUfil,TOS

Es/e libro constituye el complemento terico a los canulos 1, 3, 4.v 5ele la presente obra, ya que presenta COII detalle el concepto demodelo de da/os, una metodologia de desarrollo de bases de datos. elmodelado conceptual utilizando el modelo E/R, las reglas detrunsfonnacin de esquemas conceptuales (1 esquemas relacionales. la,

De Miguel. A., Piauini, M. y Marcos. E. (1999). Diseo de bases de datosrelacionales. Ed. Ra-Ma, Madrid.

Este libro constituye el complemento terico al captulo 2 de Lapresente obra. ya que presenta los conceptos fundamentales de latecnologa de bases de datos, analizando en profundidad el modelorelacional y el lenguaje SQL

De Miguel, A. y Piattini, M. (1999). Fundamentos y modelos de bases de datos.2' ed. Ed. Ra-Ma, Madrid.

OTRAS OBRAS RELACIONADAS

La audiencia a la que va dirigida el libro es muy amplia: alumnos de lasasignaturas de Diseo de Bases de Datos en facultades, escuelas universitarias yescuelas de formacin profesional, as como profesionales informticos que trabajenen el rea de bases de datos (analistas, programadores, etc.).

ORIENTACIN A LOS LECTORES

Finalmente, el ltimo captulo incluye dos casos prcticos completos resueltoscon dos herramientas CASE comerciales. Para el primero de ellos se ha utilizado laherramienta CASE ERwin y para el segundo la herramienta Designer 2000 de Oracle.En ambos casos se realiza el desarrollo completo de una base de datos desde la fase deanlisis hasta la implementacin en un Sistema de Gestin de Bases de Datoscomercial. El objetivo de estos casos prcticos es mostrar la potencialidad de lasherramientas CASE para ayudar en el desarrollo de Bases de Datos.

El captulo dedicado a las Bases de Datos distribuidas contiene una introduccinen la que se describen las caractersticas y arquitecturas de las Bases de Datosdistribuidas as como los algoritmos de diseo de este tipo de Bases de Datos. Semuestran 4 ejercicios de diseo en los que se construyen los esquemas defragmentacin y asignacin a partir de las especificaciones del problema

dependencias, clculo de formas normales y algoritmos de anlisis y sntesis, y en unconjunto de 10 ejercicios. Los ejercicios 3, 4, 5 y 6 tambin fueron propuestos en ellibro Diseo de Bases de Datos Relacionales y aunque se indicaban el resultado finalde la solucin no se desarrollaron por completo. Por ello, aprovechamos aqu parapresentar las soluciones completas.

PREFACtO XVe RA MA

El captulo dedicado a la Nonnalizucin de relaciones se estructura en unaintroducciu tcricn en la que se mucxtran muy brevemente aspectos del clculo de las

El captulo de Diseo Lgico contiene una introduccin a modo de recordatoriodel modelo relacional y su notacin, reglas de transformacin de un esquema E/R a unesquerna relacional y lgebra relacional. A continuacin. existen dos bloques deproblemas. El primero engloba 10 ejercicios prcticos de modelado relacional en losque se obtiene el esquema lgico estndar de la BD (grafo relacional) l partir de unconju.l~to de supuestos semnticos que describen el problema junto con el script decreacion de la BI) en SQL-92. Aderruix. se muestran varias consultas CII S(~L-1.)2 ylgebra relacional. El segundo bloque lo forman 10 problemas (cuyos enunciados seresolvieron en el captulo de Diseo Conceptual) en los que se obtiene un esquemarelacional a partir de un esquema E/R.

Dos de los ejercicios de este captulo. exactamente los problemas 2 y 14, yafueron propuestos en los apndices del libro Diseo de Bases de Datos Relacionales,pero no se desarrollaron las soluciones.

El captulo de Disc Conceptual contiene una parte introductoria en la que serecuerdan brevemente los conceptos tericos y notacin del modelo E/R, as cornoalgunas guas metodolgicus para la elaboracin de las soluciones l los casospropuestos. El resto de este captulo lo forman 15 ejercicios desglosados cn variospasos; en cada uno ele los cuales se estudiar un conjunto de supuestos scnuinricos quedarn lugar l un suhcsqucma ElR tic [orm a que se irn aadiendo elementos ulsubes.qucrna obtenido cn el paso anterior y as sucesivamente hasta completar elestudio de todos los supuestos semnticos contemplados en el enunciado delproblema. Supondremos ~ue el enunciado constituye una descripcin correcta (y casisiempre completa) del Universo del Discurso.

El libro est estructurado cn cinco grandes bloques: Diseo conceptual. DiseoLgico, Teora de la Normalizacin, Bases de Datos distribuidas y Casos Prcticoscornpletos desarrollados con herramientas CASE. La razn de esta divisin viene dadaporque creernos que esta estructura es la que mejor se ajusta a las fases rnetodolgicasy aspectos cruciales (Iel Diseo de Bases de Datos.

CONTENIDOS

Algunos de los ejercicios propuestos provienen de prcticas y exmenespropuestos en nuestras asignaturas de Bases de Datos de las titulaciones de IngenieraTcnica en Informtica de Gestin e Ingeniera Informtica de la Universidad Carlos111 de Madrid. en la que los autores son profesores. La idea fue elaborar un texto quefuera el complemento prctico a los libros Diseo de Bases de Datos Relacionales deAdoracin de Miguel. Mario Piattini y Esperanza Marcos y Fundamentos y Modelasde Bases de [Jatos de Adoracin de Miguel y Mario Piauini. ambos publicados en estamisma editorial.

f) HA MAXIV DISEO DE liASES I>F: ()ATOS: PROBI.EMAS RESUELTOS

t

~

En la primera propuesta del Modelo E/R, Chcn (1976), se distinguen tan slo tresclases de objetos: entidades, atributos e interrelaciones. El modelo que se utilizar enla fase de modelado conceptual en los ejercicios de este libro es el modelo ElRextendido que aade al modelo bsico un conjunto de constructores que ayudan arecoger mayor semntica del universo del discurso (cardinalidades mnimas ymximas en las interrelaciones, generalizaciones. dependencia en existencia y en

A. ALGUNAS HEURSTICAS PARA LA IDENTIFICACIN DE LOSOIS'I'JNrros CONSTRUC1'()RRS

La elaboracin de un esquema ElR que recoja la semntica de un determinadoUniverso del Discurso es un proceso creativo para el que no existe un procedimientodefinido. Sin embargo, s es posible seguir una serie de recomendaciones o heursticasque nos ayuden en el diseo. Estas recomendaciones no son reglas que siemprefuncionen sino que en algunos casos son adecuadas y en otros no.

Guas metodolgicas para abordar la resolucin de los problemas

INTRODUCCIN

-DISENO CONCEP"rUAL: MODELO E/R

CAPTULO 1

Madrid. septiembre de 2000

Los autores

Por ltimo, nos resta agradecer a la editorial Ra-Ma, en especial a Jos LuisRamrez, su inestimable ayuda.

Deseamos expresar nuestro agradecimiento a nuestras familias y amigos que hansoportado pacientemente nuestras horas extras de trabajo y que nos han ofrecido entodo momento su apoyo incondicional.

Parte del material de esta obra se ha desarrollado en el marco del proyecto'rlc 1999-0215 (PANDORA: Plataforma CASE para el Aprendizaje y Desarrollo deBases de Datos y su Enseanza va Internet) subvencionado por la CICYT. Por ello.desearnos mostrar nuestro agradecimiento a la CICYT por la subvencin concedida.

Tambin deseamos agradecer a Antonio de Arnescua el apoyo recibido parallevar a trmino este trabajo as corno a nuestros compaeros del Departamento deInformtica de la Universidad Carlos Ill, y a Juan de Dios Garca y Carmen Snchczpor su colaboracin en la preparacin inicial del libro.

Este libro se comenz unos meses antes de que falleciera Adoracin de Miguel.catedrtica y responsable del grupo de Bases de Datos Avanzadas del Departamentode Informtica de la Universidad Carlos 111de Madrid. Durante todos los aos quehemos trabajado juntos, Adoracin no slo nos ha transmitido conocimientos tericos,inquietudes cientficas e inters por la enseanza, sino tambin unos valores humanosde gran significacin para nosotros. Su gran perseverancia tanto en la labor docentecomo en la investigadora y la coherencia dernostrada a 10 largo de su actividadprofesional han sido para todos nosotros un estmulo que esperarnos no desaparezcanunca de nuestras vidas.

TESTIMONIO DE RECONOCIMIENTO

teora de la normalizacin y herramientas CASE para el desarrollo debases de datos.

ORA MAXVI DISEO DE BASES DI.!DATOS: PROBLEMAS RESUELTOS

Un constructor que amplia la semntica recogida en una interrelacin es larestriccin de cardinalidad. Se definen las cardinalidades mximas y mnimas de lase~ltidadcs que particip.an en una interrelacin como el nmero mximo y mnimo deejemplares de una entidad que puede relacionarse con un nico ejemplar de la otra. uotras entidades que participan en la interrelacin. De Miguel el al. (1999).Grficamcruc. las restricciones de cardinalidad se representan por una etiqueta, (0, I ).

Finalmcnre. las interrelaciones representan asociaciones del mundo real entreuna () ms entidades, Las interrelaciones se caracterizan por su nombre, el grado(nmero de entidades que participan en la interrelacin), el tipo de correspondencia(nmero mx imo de ejemplares de una entidad asociados l una combinacin deejemplares de las otras entidades en la interrelacin, que puede ser IN). As. en elejemplo de la figura 1.2 se observa que el tipo de correspondencia de la interrelacinParticipar es l:~,. es decir. un :n~plead{) participa como mximo en un proyecto y enun proyecto participan corno maximo N empleados. Al igual que en las entidades sede~omina . ejemplar: de la interrelacin a cada combinacin de ejemplares de' lasentidades Interrelacionadas que constituyen una ocurrencia en la interrelacin.

Las entidades pueden clasificarse por la fuerza de sus atributos identificadores. esdecir, por su dependencia o no dependencia respecto a otras entidades. Las entidadesfuertes. tienen existencia propia, es decir, poseen identificadores internos quedeterminan de manera nica la existencia de sus ocurrencias. Las entidades dbilespueden serlo por dos motivos: bien porque su existencia en la SD depende de unaentidad fuerte. bien porque requieran para su identificacin de los atributosi~enlificadores (algunas veces llamados atributos externos) de otra entidad, porejemplo, no poseen atributos identificadores internos que permitan la identificacin decada una de sus ocurrencias y requieren la presencia de atributos externos. En elprimero de los casos se habla de Dependencia en Existencia y en el segundo deDependencia en ldentificocin',

Tambin es posible recoger otras restricciones semnticas sobre los atributosaparte de las ya mencionadas de atributos Identificadores Principales y Alternativos.Asl, hablamos de atributos obligatorios/opcionales (si un atributo debe tornar o no unvalor), atributos univaluadoslmultivaluadas (si un atributo torna un nico valor ovarios). atributos derivados (si su valor se obtiene a partir de otros elementos delesquema ~JR). atributos compuestoslsimples (dependiendo de si un atributo es o no unagregado de otros atributos). /\ su vez, estas restricciones se pueden combinar entre s(p~eden existir en un esquema EfR atributos multivaluados simples opcionales,univaluados compuestos opcionales, rnultivaluados obligatorios. multivaluadoscompuestos. etc.)

CAPfTUlO 1:DISb~O CONCEIYfUAl: MODELO EJR Jo R...MA

Figura 1.1. Representacin de dominios

Notacin adoptada en este libroD cMPL~Al)O

ESlado Civil

EstadosCiviles

o Estado Civil

identificacin, etc.). ReaJmente no se trata de un nico mod~lo. sino dc una familia ded los dado que cada autor lo especializa y le aade distintos constructores. La

descripcin completa de este modelo se encuentra en De Miguel el al. (1999). En esteapartado se expondrn brevemente cules son los cons~ructores de los que consta elrnodclo ElR extendido con el fin de facilitar la comprensin de los problemas.

Las entidades son los objetos principales sobre los que dehc. recogersenformacin y gcneralmente denotan person.as, lugar~s, cosas o eventos de Inters. La:entidades aparecern reflejadas en el enunciado habitualmente como nombres. A cad,una de las posibles ocurrencias (cada persona, lugar, cosa o evento concreto) de laentidad se le denomina ejemplar.

Los atributos se utilizan para detallar las entidades asignndoles propi~dadesdescriptivas tales como nombre, color y peso. ~~isten dos .ti~os ~e atributos:identificadores Y descriptores. Los primeros se utlJz~n para ~I~tlng~l~rde. maneranica cada una de las ocurrencias de una entidad (dlstln~ulendose entreIdentificadores Principales e l~J~nt(fic(/dores A.lternativ~S), nllen.t~as que .I{~~descriptores se utilizan para describir. una ocu~encla de .entldad. ~o s~)I~es pos~bespecificar atributos en la entidades sino tambin en las Interrel~clon~s (en este casoslo tiene sentido hablar de atributos descriptores y no de Identificadores). Losatributos tambin aparecern reflejados en el enunciado. generalmente, comonombres.

En relacin con los atributos tambin existe el concepto de dominio (conjunto devalores sobre los que se define el atributo). Aunque ~e .pueden representarexpHcitalnente en los esquemas ElR (como se mues~ra en el slg.ulentc apartado do.n~ese reflejan las notaciones) en los problemas de este libro se co~slder~r que el dominiotoma el mismo nombre que el del atributo. Por ejemplo, la enl1.d~d~;vtPLEADO.p~ed;tener el atributo "Est.ado Civil" definido sobre el dominio Estados Clv~les(compuesto por los valores Soltero. Casado, Viudo, Divorciado) y cuyas dos posiblesrepresentaciones en el esquema EIR se muestran en la figura 1.1.

o RAM"2 DISEO DE BASES DE DATOS: PROBLEMAS RESUELTOS