Modelo Entidad-Relación Conceptos básicos

Modelamiento El desarrollo de modelos de bases de datos tiene por objetivo representar las estructuras de los datos en el mundo real, estableciendo las características necesarias de acuerdo al contexto en que se trabaja.

Modelo Entidad-Relación Permite representar la estructura de los datos a nivel conceptual, logrando que el diseñador se concentre en los elementos esenciales para el contexto o problema que se está tratando. Introducido originalmente por Peter Chen en 1976, a partir de la propuesta original se han planteado diversas variaciones, las cuales conservan la idea general.

Elementos del modelo Está compuesto por dos elementos principales: Entidades Relaciones

Entidades Una entidad representa una «cosa» u «objeto» físico o lógico que «existe» en el mundo real.

Reglas básicas para determinar si una entidad es válida Múltiples ocurrencias: Si para el modelo propuesto solamente existe una ocurrencia de una entidad debe examinarse mejor. Ejm: UdeA es una ocurrencia de la entidad Universidad, Juan es una ocurrencia de la entidad Estudiante. Ni Juan ni UdeA pueden ser vistas como entidades. Múltiples atributos: Toda entidad debe contener atributos o características que la definan. Si una entidad tiene solamente un atributo, es posible que corresponda a otra entidad. Ejm: La entidad Persona puede tener atributos como: nombre, edad, sexo, teléfono, dirección.

Exclusividad de ocurrencias: Las ocurrencias de una entidad deben pertenecer solamente a ella. Ejm: si las ocurrencias de la entidad profesor son, también, ocurrencias de la entidad empleado es probable que una de las entidades sobre. Exclusividad de atributos: Cada atributo debe ser definido dentro de una entidad, no es válido que el mismo atributo pertenezca a dos entidades diferentes. Ejm: si los atributos de un Profesor se repiten en la entidad Empleado, es probable que una de las dos entidades sobre.

Cómo se representa una entidad En la notación de Barker se representan con un cuadro con esquinas redondeadas que contiene dos secciones: En la primera sección se encuentra el nombre de la entidad y en la segunda el listado de atributos de la entidad.

Atributos Un atributo es una característica relevante de una entidad. Una entidad tiene múltiples atributos, depende del diseñador definir cuáles son necesarios para la situación que se quiere modelar.

Características Simplicidad: Cada atributo debe representar una única característica, no deben existir atributos compuestos. Univaluados: Cada atributo debe tomar un único valor para cada ocurrencia de la entidad. Exclusividad: Cada atributo debe ser exclusivo e independiente de los otros atributos que se encuentren en la misma o en otra entidad. No calculables: Un atributo válido no es calculable a partir de otros atributos de la misma o de otra entidad. Esto generaría redundancia y posible inconsistencia de los datos.

Características Dominio: Cada atributo tiene un dominio particular, es decir, un conjunto de valores que puede tomar, este conjunto puede ser finito o infinito y enumerable o no enumerable. Obligatoriedad: Dependiendo del modelo que se está representando, cada atributo es obligatorio u opcional. Cuando se declara un atributo obligatorio, implica que para la creación de la entidad es necesario que se conozca el valor de ese atributo, cuando se declara un atributo opcional, implica que al momento de la creación de la entidad se puede tener o no el valor del atributo.

Representación En la notación de Barker, los atributos se escriben en la parte inferior de la entidad, anteponiendo * si es un atributo obligatorio y un o y es un atributo opcional.

Relaciones Definen cuáles entidades tienen alguna relación con otra, estas relaciones pueden ser de múltiples tipos. En un modelo Entidad-Relación, cada relación es realmente una interrelación.

Características Nombre: Identifica la relación que representa, generalmente es un verbo de una o dos palabras y debe ser claro, sencillo y representativo (se sugiere evitar verbos genéricos como tiene o es). Cardinalidad: Indica el número de ocurrencias que pueden eventualmente participar en una relación. Las cardinalidades pueden ser: A UNO, si solamente puede participar una ocurrencia de la entidad; o A MUCHOS, si en la relación pueden participar varias ocurrencias de la entidad. Obligatoriedad: Al igual que sucede con los atributos, las relaciones pueden ser obligatorias u opcionales.

Representación En la notación de Barker, la cardinalidad y la obligatoriedad se representan así:

Representación Cada relación inicia en la entidad que le da origen (allí se marca la obligatoriedad) y termina en la entidad destino (allí se marca la cardinalidad). Esta relación se lee: «Una persona PUEDE realizar UNA o VARIAS compras» Esta relación se lee: «Una compra DEBE ser realizada por UNA Y SOLO UNA persona»

Representación Para la representación en el modelo Entidad-relación se unen las dos relaciones:

Relaciones recursivas Una clase particular de relación que se puede hallar es aquella que refiere a la relación de una entidad consigo misma (relación recursiva). Indica que un empleado debe ser subalterno de otro empleado obligatoriamente y que un empleado puede ser jefe de uno o más empleados.

Claves o llaves (keys) Se define como identificador, llave o clave primaria (primary key) a un atributo o conjunto de atributos que identifican inequivocamente cada ocurrencia de la entidad. Es decir, conociendo ese o esos atributos se puede identificar una y sólo una ocurrencia de la entidad. Ejm: El código de un estudiante permite identificar al estudiante, pero si se conoce el primer nombre no se podría identificar a un estudiante en particular.

Cómo establecer una llave primaria Toda entidad DEBE poseer una llave, ya que esta permitirá realizar las busquedas y enlazar las entidades entre sí. Para establecerla se sigue lo siguiente: Verificar si existe algún atributo que pueda identificar inequívocamente cada ocurrencia de la entidad. Ejm: cédula. Si no existe un atributo, verificar si puede generarse un conjunto de atributos que puedan identificar la entidad. Ejm: fecha y número de compra. Si no existe un conjunto de atributos que puedan identificar la entidad, adicione un atributo que sirva como identificador. Ejm: consecutivo.

Representación En la notación de Barker, las llaves primarias se identifican con el símbolo #. Si se trata de una llave compuesta, todos los atributos llevarán el símbolo.

Ejercicio En un hospital se tiene un registro de pacientes, un registro de personal y uno de salas con funcionarios que trabajan en esas salas y con pacientes internados en esas salas. Del personal nos interesa el numero de empleado, el nombre, la dirección y el teléfono. Sabemos que dos empleados no tienen el mismo numero. De los pacientes nos interesa el numero de registro (le es asignado cuando ingresa) y el nombre mientras que de las salas nos interesa el nombre y la cantidad de camas que tiene. También se sabe que un empleado trabaja en una única sala y que en una sala trabajan varios empleados. Lo mismo ocurre con los pacientes.