El modelo entidad relación en el diseño de una base de datos
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Base de datos
La colección de datos conocida como base de datos es de vital importancia en cualquier empresa. El Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) permite almacenar y recuperar la información de la base de datos de forma eficiente y práctica. Por debajo de la estructura de la base de datos, se encuentra el modelo de datos, que engloba una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones, la semántica y las restricciones de inconsistencias. Estas son algunas de las características más eficientes del Modelo entidad-relación:
- Nos presenta los datos, no el uso de los mismos
- No está orientada a ninguna aplicación, por tanto no depende ni de sistemas operativos, ni de la base de datos
- No tiene restricciones de espacio ni almacenamiento
- La evolución del sistema no supone ningún inconveniente
Una entidad es un ente que se puede distinguir de cualquier objeto. El ejemplo más claro lo define una persona con su DNI, nacido en una localidad determinada en una fecha determinada. Todos estos datos conforman una entidad que identifica únicamente a una persona.
Un conjunto de entidades es un grupo de entidades que comparten las mismas propiedades. Podría ser un ejemplo de conjunto de entidades el alumnado de un colegio.
Cada entidad se compone de atributos. Un atributo es cada una de las propiedades del conjunto de entidades. Siguiendo el ejemplo del alumnado, podríamos hablar de los siguientes atributos: DNI, nombre, dirección y fecha de nacimiento. Cada entidad tiene unos determinados valores para cada uno de los atributos de la tabla. El conjunto de valores permitidos para cada uno de los atributos se conoce con el nombre de dominio o conjunto de valores.
Un atributo en el modelo entidad.relación puede ser de varios tipos:
- Simple o compuesto (ej: el atributo nombre se puede componer de nombre y apellidos
- Monovalorados o multivalorados: admiten uno o más valores
- Derivados: el valor del atributo se obtiene a partir de otro existente
Una vez definidas las diferentes entidades, podemos realizar asociaciones entre las mismas; lo que se conoce con el nombre de relación. Ej: el alumno 1 asiste a la asignatura 1. La relación puede tener atributos incluidos (por ejemplo nota que sería la calificación del alumno para esa asignatura).
Conjunto de relaciones
Un conjunto de relaciones es un grupo de relaciones del mismo tipo. Si definimos la entidad matrícula, podríamos representar la asociación entre los alumnos y todas aquellas asignaturas en las que se encuentra matriculados.
A continuación definimos clave como el conjunto de uno o más atributos que permiten identificar de forma única a una entidad del conjunto de entidades. Es importante que el ningún subconjunto de atributos puede ser a su vez clave. Ej: el DNI. La clave principal identifica la entidad del conjunto de entidades y clave externa, es el conjunto de atributos de una entidad que son clave primaria en otra entidad.
El diagrama de entidad-relación representa el modelo gráficamente, mediante el uso de rectángulos, elipses, rombos, líneas,…. Ejemplo:
Las entidades al relacionarse con otras entidades pueden tener restricciones. La cardinalidad expresa el número de entidades a las que otra entidad puede estar asociada. Puede ser de 3 tipos:
– Relación uno a uno
– Relación uno a muchos
– Relación muchos a muchos
Cualquier modelo entidad-relación, se puede representar por tablas relacionales, teniendo en cuenta:
- Para cada conjunto de entidades fuertes existe una única tabla al que se le asigna el nombre y cuyos atributos son el del conjunto de entidades.
- Para cada conjunto de entidades débiles existe una única tabla a la que se asigna dicho nombre más los de la clave primaria de la entidad fuerte a la que está subordinada.
- Para cada conjunto de relaciones existe una única tabla a la que se asigna el nombre del conjunto de relaciones, y cuyos atributos son las claves primarias de todas las entidades que relaciona, más los atributos propios de la relación.
Los conjuntos de entidades y relaciones pueden definirse de varias formas, por lo que es necesario examinar las siguientes cuestiones a la hora de diseñar un esquema de base de datos:
- El uso de un conjunto de entidades o atributos.
- El uso de un conjunto de entidades o conjuntos de relaciones.
- Conjunto de relaciones n-arias.
- Ubicación de los atributos de las relaciones.
Existen unas características extendidas del modelo entidad-relación para poder reflejar las características de las bases de datos, y son:
- Especialización: es el proceso de desasignación de subgrupos dentro de un conjunto de entidades.
- Generalización: es una relación que existe entre entidades de nivel superior y uno o más conjuntos de nivel inferior.
- Herencia de atributos: los atributos de los conjuntos de entidades de nivel superior son heredados por los conjuntos de entidades de un nivel inferior.
- Agregación: el modelo entidad-relación no permite expresar relaciones entre relaciones, pero con la agregación se soluciona; tratando a las relaciones como entidades de un nivel superior.
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Profesor de Dirección en Tecnología y Sistemas de Información
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