Modelo Entidad - Relación

Modelo Entidad - Relación

Los diagramas o modelos entidad-relación: Son una herramienta para el modelado de datos de un sistema de información, estos modelos expresan entidades relevantes para un sistema de información, sus inter-relaciones y propiedades.

 

El Modelo Entidad-Relación es un concepto de modelado para bases de datos, propuesto por Peter Chen, mediante el cual se pretende visualizar los objetos que pertenecen a la Base de Datos como entidades las cuales tienen unos atributos y se vinculan mediante relaciones. El modelado de datos no acaba con el uso de esta técnica. Son necesarias otras técnicas para lograr un modelo directamente implementable en una base de datos. Brevemente:

 

ü  Transformación de relaciones múltiples en binarias.

ü  Normalización de una base de datos de relaciones (algunas relaciones pueden transformarse en atributos y viceversa).

ü  Conversión en tablas (en caso de utilizar una base de datos relacional).

 

Formalmente, los diagramas E-R son un lenguaje gráfico para describir conceptos, informalmente, son simples dibujos o gráficos que describen la información que trata un sistema de información y el software que lo automatiza

 

Entidades

Son objetos del mundo real sobre el que queremos almacenar información (Ej: una persona). Las entidades están compuestas de atributos que son los datos que definen el objeto (para la entidad persona serían DNI, nombre, apellidos, dirección,...). De entre los atributos habrá uno o un conjunto de ellos que no se repite; a este atributo o conjunto de atributos se le llama clave de la entidad. En toda entidad siempre hay al menos una clave que en el peor de los casos estará formada por todos los atributos de la tabla. Ya que puede haber varias claves y necesitamos elegir una, lo haremos atendiendo a estas normas:

 

ü  Que sea única.

ü  Que se tenga pleno conocimiento de ella.- ¿Por qué en las empresas se asigna a cada cliente un número de cliente?.

ü  Que sea mínima, ya que será muy utilizada por el gestor de base de datos.

 

Relación

Es una asociación entre entidades, sin existencia propia en el mundo real que estamos modelando, pero necesaria para reflejar las interacciones existentes entre entidades. Las relaciones pueden ser de tres tipos:

 

ü  Relaciones 1-1: Las entidades que intervienen en la relación se asocian una a una (Ej: la entidad HOMBRE, la entidad MUJER y entre ellos la relación MATRIMONIO).

ü  Relaciones 1-n: Una ocurrencia de una entidad está asociada con muchas (n) de otra (Ej: la entidad EMPERSA, la entidad TRABAJADOR y entre ellos la relación TRABAJAR-EN).

ü  Relaciones n-n: Cada ocurrencia, en cualquiera de las dos entidades de la relación, puede estar asociada con muchas (n) de la otra y viceversa (Ej: la entidad ALUMNO, la entidad EMPRESA y entre ellos la relación MATRÍCULA).

 

Entidades fuertes y débiles

Cuando una entidad participa en una relación puede adquirir un papel fuerte o débil, Una entidad débil es aquella que no puede existir sin participar en la relación, es decir, aquella que no puede ser unívocamente identificada solamente por sus atributos. Una entidad fuerte es aquella que sí puede ser identificada unívocamente.

 

En los casos en que se requiera, se puede dar que una entidad fuerte preste algunos de sus atributos a una entidad débil para que esta última, se pueda identificar. Las entidades débiles se representan mediante un doble rectángulo, es decir, un rectángulo con doble línea.

 

Cardinalidad de las relaciones

Las relaciones, en principio binarias, pueden involucrar a un número distinto de instancias de cada entidad. Así, son posibles tres tipos de cardinalidades:

 

ü  Relaciones de uno a uno: una instancia de la entidad A se relaciona con una y solamente una de la entidad B.

ü  Relaciones de uno a muchos: cada instancia de la entidad A se relaciona con varias instancias de la entidad B.

ü  Relaciones de muchos a muchos: cualquier instancia de la entidad A se relaciona con cualquier instancia de la entidad B.

 

El tipo de cardinalidad se representa mediante una etiqueta en el exterior de la relación, respectivamente: “1:1″, “1:N” y “N:N”, aunque la notación depende del lenguaje utilizado, la que más se usa actualmente es el unificado.

 

Otra forma de expresar la cardinalidad es situando un símbolo cerca de la línea que conecta una entidad con una relación:

 

ü  “0″ si la entidad no está obligada a participar en la relación.

ü  “1″ si la entidad está obligada a participar en la relación y, además, cada instancia solamente participa una vez.

ü  “N”, “M”, ó “*” si la entidad no está obligada a participar en la relación y cada instancia puede participar cualquier número de veces.

 

Ejemplos de relaciones que expresan cardinalidad

ü  Una factura (entidad) se emite (relación) a una persona (entidad) y sólo una, pero una persona puede tener varias facturas emitidas a su nombre. Es una relación 1:N.

ü  Un cliente (entidad) puede comprar (relación) varios artículos (entidad) y un artículo puede ser comprado por varios clientes distintos. Es una relación N:N.

 

Atributos en relaciones

Las relaciones también pueden tener atributos asociados. Se representan igual que los atributos de las entidades. Un ejemplo típico son las relaciones de tipo “histórico” donde debe constar una fecha o una hora. Por ejemplo, supongamos que es necesario hacer constar la fecha de emisión de una factura a un cliente, y que es posible emitir duplicados de la factura (con distinta fecha). En tal caso, el atributo “Fecha de emisión” de la factura debería colocarse en la relación “se emite”.

 

Herencia

La herencia es un intento de adaptación de estos diagramas al paradigma orientado a objetos. La herencia es un tipo de relación entre una entidad “padre” y una entidad “hijo”. La entidad “hijo” hereda todos los atributos y relaciones de la entidad “padre”. Por tanto, no necesitan ser representadas dos veces en el diagrama. La relación de herencia se representa mediante un triángulo interconectado por líneas a las entidades. La entidad conectada por el vértice superior del triángulo es la entidad “padre”. Solamente puede existir una entidad “padre” (herencia simple). Las entidades “hijo” se conectan por la base del triángulo.

 

Claves

Es un subconjunto del conjunto de atributos comunes en una colección de entidades, que permite identificar unívocamente cada una de las entidades pertenecientes a dicha colección. Asimismo, permiten distinguir entre sí las relaciones de un conjunto de relaciones.

 

Dentro de los conjuntos de entidades existen los siguientes tipos de claves:

 

ü  Superclave: Es un subconjunto de atributos que permite distinguir unívocamente cada una de las entidades de un conjunto de entidades. Si se añade un atributo al anterior subconjunto, el resultado seguirá siendo una superclave.

ü  Clave candidata: Dada una superclave, si ésta deja de serlo quitando únicamente uno de los atributos que la componen, entonces ésta es una clave candidata.

ü  Clave primaria: Es una clave candidata, elegida por el diseñador de la base de datos, para identificar unívocamente las entidades en un conjunto de entidades.