Un modello per la progettazione concettuale

La progettazione concettuale consiste nella produzione di uno schema concettuale in grado di rappresentare gli aspetti significativi della realtà modellata. Uno dei modelli più frequentemente utilizzati per la rappresentazione di schemi concettuali è il modello Entità/Associazione (nel seguito sinteticamente chiamato E/R dall’inglese Entity Relationship) proposto da P.P. Chen nel 1976.

In E/R è possibile identificare le seguenti strutture di classificazione:

Si definisce Entità un insieme di oggetti della realtà di cui si individuano proprietà comuni. Ogni entità è perciò una classe derivata mediante una astrazione di classificazione.

Si definisce Associazione il legame logico tra un numero qualunque di entità. Ogni associazione è una classe e ogni sua istanza è costituita dalla associazione di istanze delle relative entità.

Es.:

Quando la medesima entità entra in una associazione a diverso titolo è possibile specificare tale informazione mediante il concetto di ruolo.

Es.:

Si definisce Dominio un insieme semplice di oggetti rappresentabili mediante valori.

Si definisce Attributo la corrispondenza tra un’entità (o associazione) ed un dominio.

Es.:

Si noti che diversi attributi (ad esempio Nome di battesimo e Cognome) possono essere definiti sullo stesso dominio (Nome).

Nel modello E/R gli insiemi di valori con cui è possibile denotare le istanze di un dominio sono:

In questa semplice riepilogazione del modello E/R non vengono presi in considerazione gli attributi composti (ovvero costruiti su domini non semplici ma complessi) o multipli (ovvero ripetuti da un numero minimo ad un numero massimo di volte).

Altre caratteristiche degli attributi sono la possibilità di essere costanti o modificabili:

Una relazione di sottoinsieme esiste fra due entità quando gli attributi della entità specializzazione sono aggiuntivi rispetto alla entità base.

Es.:

L’entità Città è caratterizzata dagli attributi (Nome, Abitanti), l’entità Città Italiana dagli attributi (Nome, Abitanti, Regione); in base a ciò l’entità Città Italiana è specializzazione di Città.

In generale una associazione di sottoinsieme può esistere anche fra relazioni.

Es.:

In generale le gerarchie sono caratterizzate dal fatto di essere totali o non totali, esclusive o non esclusive:

Nel seguito indicheremo i vari tipi di gerarchia con un unico simbolo grafico riservandoci di indicare esplicitamente il tipo a parole qualora il contesto lo richieda.

I vincoli di identificazione

I vincoli di identificazione permettono di specificare un insieme di proprietà che identificano univocamente le istanze di una entità; tale insieme di proprietà è chiamato identificatore.

Esistono tre tipi di identificatore:

  1. Interno;
  2. Esterno;
  3. Misto.

Il tipo 1 è costituito da uno o più attributi della medesima entità.

Es.:

 

Il tipo 2 si ha quando una entità è identificata da altre entità (una o più) attraverso relazioni.

Un esempio di identificatore del terzo tipo è il seguente:

Quando si utilizzano gli identificatori esterni occorre rispettare alcune regole di modellazione:

  1. le identificazioni esterne devono avvenire sempre attraverso associazioni binarie;
  2. una identificazione esterna può coinvolgere una entità che a sua volta è identificata esternamente a patto che non si creino cicli di identificazione;
  3. una identificazione esterna può coinvolgere più entità purché legate da associazioni binarie dove l’entità da identificare partecipa sul lato (1,1).

Occorre prestare attenzione al fatto che solo le entità possono avere identificatori interni: qualche volta a causa di un errore di applicazione del formalismo E/R può capitare di verificare la presenza di un identificatore interno fra gli attributi di una associazione, in tal caso basterà convertire il simbolo di associazione in quello di una entità con i medesimi attributi.

I vincoli di cardinalità

La cardinalità minima e massima di una associazione rispetto ad una entità stabilisce il numero minimo e massimo di istanze della associazione che connettono ciascuna istanza della entità.

Es.:

La rappresentazione soprastante indica che l’entità giocatore può apparire una ed una sola volta nella associazione di appartenenza ad una squadra, mentre l’entità squadra compare almeno 11 volte nella associazione.

Un giocatore può invece non appartenere alla formazione tipo che è composta solo e soltanto da 11 giocatori.

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