Unidad 2

2 Diseño Conceptual: Modelo ER

En este apartado trataremos el diseño conceptual de una base de datos mediante el modelo ER.El modelo ER es uno de los enfoques de modelización de datos que más se utiliza actualmente por su simplicidad y legibilidad. Su legibilidad se ve favorecida porque proporciona una notación diagramática muy comprensiva. Es una herramienta útil tanto para ayudar al diseñador a reflejar en un modelo conceptual los requisitos del mundo real de interés como para comunicarse con el usuario final sobre el modelo conceptual obtenido y, de este modo, poder verificar si satisface sus requisitos. El modelo ER resulta fácil de aprender y de utilizar en la mayoría de las aplicaciones. Además, existen herramientas informáticas de ayuda al diseño (herramientas CASE*) que utilizan alguna variante del modelo ER para hacer el diseño de los datos.El nombre completo del modelo ER es entity-relationship, y proviene del hecho de que los principales elementos que incluye son las entidades y las interrelaciones (entities y relationships). Traduciremos este nombre por ‘entidad-interrelación’.

• Cuestionario

2.1.1 Entidades Atributos e Interrelaciones

Por entidad entendemos un objeto del mundo real que podemos distinguir del resto de objetos y del que nos interesan algunas propiedades.Algunos ejemplos de entidad son un empleado, un producto o un despacho. También son entidades otros elementos del mundo real de interés, menos tangibles pero igualmente diferenciables del resto de objetos; por ejemplo, una asignatura impartida en una universidad, un préstamo bancario, un pedido de un cliente, etc.Las propiedades de los objetos que nos interesan se denominan atributos.Sobre una entidad empleado nos puede interesar, por ejemplo, tener registrados su DNI, su NSS, su nombre, su apellido y su sueldo como atributos.El modelo ER proporciona una notación diagramática para representar gráficamente las entidades y sus atributos: * Las entidades se representan con un rectángulo. El nombre de la entidad se escribe en mayúsculas dentro del rectángulo. * Los atributos se representan mediante su nombre en minúsculas unido con un guión al rectángulo de la entidad a la que pertenecen. Muchas veces, dado que hay muchos atributos para cada entidad, se listan todos aparte del diagrama para no complicarlo.Se define interrelación como una asociación entre entidades.Las interrelaciones se representan en los diagramas del modelo ER mediante un rombo. Junto al rombo se indica el nombre de la interrelación con letras mayúsculas.Como ya hemos comentado anteriormente, una entidad debe ser distinguible del resto de objetos del mundo real. Esto hace que para toda entidad sea posible encontrar un conjunto de atributos que permitan identificarla. Este conjunto de atributos forma una clave de la entidad.*Clave candidata                                    *Clave primaria

• Entidades, Atributos e Interrelaciones

2.1.2 Grado de las Interrelaciones

Una interrelación puede asociar dos o más entidades. El número de entidades que asocia una interrelación es el grado de la interrelación.Interrelaciones de grado dos*La interrelación evaluación asocia la entidad estudiante y la entidad asignatura; es decir, asocia dos entidades. *De forma análoga, la interrelación asignación asocia empleado y despacho.Las interrelaciones de grado dos se denominan también interrelaciones binarias. Todas las interrelaciones de grado mayor que dos se denominan, en conjunto, interrelaciones n-arias. Así pues, una interrelación n-aria puede tener grado tres y ser una interrelación ternaria, puede tener grado cuatro y ser una interrelación cuaternaria, etc.

• Grado de Interrelaciones

2.1.3 Interrelaciones Binarias

Conectividad de las interrelaciones binarias:La conectividad de una interrelación expresa el tipo de correspondencia que se establece entre las ocurrencias de entidades asociadas con la interrelación. En el caso de las interrelaciones binarias, expresa el número de ocurrencias de una de las entidades con las que una ocurrencia de la otra entidad puede estar asociada según la interrelación. Una interrelación binaria entre dos entidades puede tener tres tipos de conectividad:* Conectividad uno a uno (1:1). La conectividad 1:1 se denota poniendo un 1 a lado y lado de la interrelación. * Conectividad uno a muchos (1:N). La conectividad 1:N se denota poniendo un 1 en un lado de la interrelación y una N en el otro. * Conectividad muchos a muchos: (M:N). La conectividad M:N se denota poniendo una M en uno de los lados de la interrelación, y una N en el otro.Dependencias de existencia en las interrelaciones binarias:En algunos casos, una entidad individual sólo puede existir si hay como mínimo otra entidad individual asociada con ella mediante una interrelación binaria determinada. En estos casos, se dice que esta última entidad es una entidad obligatoria en la interrelación. Cuando esto no sucede, se dice que es una entidad opcional en la interrelación.

• Interrelaciones Binarias

2.1.4 Ejemplo: DB Casas de Colonias

En este punto, y antes de continuar explicando construcciones más complejas del modelo ER, puede resultar muy ilustrativo ver la aplicación práctica de las construcciones que hemos estudiado hasta ahora. Por este motivo, analizaremos un caso práctico de diseño con el modelo ER que corresponde a una base de datos destinada a la gestión de las inscripciones en un conjunto de casas de colonias. El modelo ER de esta base de datos será bastante sencillo e incluirá sólo entidades, atributos e interrelaciones binarias (no incluirá interrelaciones n-arias ni otros tipos de estructuras). En algunos casos, una entidad individual sólo puede existir si hay como mínimo otra entidad individual asociada con ella mediante una interrelación binaria determinada. En estos casos, se dice que esta última entidad es una entidad obligatoria en la interrelación. Cuando esto no sucede, se dice que es una entidad opcional en la interrelación. Introducción al diseño de bases de datos La descripción siguiente explica con detalle los requisitos de los usuarios que hay que tener en cuenta al hacer el diseño conceptual de la futura base de datos:

• Base de Datos
• Base de Datos: Casas de colonias

(Imágenes 1.1 y 1.2)

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Caption: : Imágen 1.1

Caption: : Imágen 1.2

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Caption: : Imágen (1.3)

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Caption: : Imágen(1.4)

(Imágenes 1.3 y 1.4)

2.1.5 Interrelaciones n-arias

Conectividad de las interrelaciones ternarias.Cada una de las tres entidades asociadas con una interrelación ternaria puede estar conectada con conectividad “uno” o bien con conectividad “muchos”. En consecuencia, las interrelaciones ternarias pueden tener cuatro tipos de conectividad: M:N:P, M:M:1, N:1:1 y 1:1:1.Caso general: conectividad de las interrelaciones n-arias. Lo que hemos explicado sobre la conectividad para las interrelaciones ternarias es fácilmente generalizable a interrelaciones n-arias.Una interrelación n-aria puede tener n + 1 tipos de conectividad, teniendo en cuenta que cada una de las n entidades puede estar conectada con “uno” o con “muchos” en la interrelación.Para decidir si una de las entidades se conecta con “uno” o con “muchos”, es necesario preguntarse si, fijadas ocurrencias concretas de las otras n – 1 entidades, es posible conectar sólo una o bien muchas ocurrencias de la primera entidad: * Si la respuesta es que sólo una, entonces se conecta con “uno”. * Si la respuesta es que muchas, la entidad se conecta con “muchos”.

• Interrelaciones n-arias

2.1.6 Interrelaciones Recursivas

Una interrelación recursiva es una interrelación en la que alguna entidad está asociada más de una vez.1) Interrelación recursiva binaria: interrelación en la que las ocurrencias asocian dos instancias de la misma entidad*. Las interrelaciones binarias recursivas pueden tener conectividad 1:1, 1:N o M:N, como todas las binarias. En esta interrelación también es posible expresar la dependencia de existencia igual que en el resto de las interrelaciones binarias.En una interrelación recursiva, puede interesar distinguir los diferentes papeles que una misma entidad tiene en la interrelación. Con este objetivo, se puede etiquetar cada línea de la interrelación con un rol. En las interrelaciones no recursivas normalmente no se especifica el rol; puesto que todas las entidades interrelacionadas son de clases diferentes, sus diferencias de rol se sobreentienden.Algunas interrelaciones recursivas no presentan diferenciación de roles; entonces, las líneas de la interrelación no se etiquetan.2) Interrelación recursiva n-aria: interrelación recursiva en la que las ocurrencias asocian más de dos instancias.

• Interrelaciones Recursivas

2.1.7 Entidades Debiles

Una entidad débil es una entidad cuyos atributos no la identifican completamente, sino que sólo la identifican de forma parcial. Esta entidad debe participar en una interrelación que ayuda a identificarla. Una entidad débil se representa con un rectángulo doble, y la interrelación que ayuda a identificarla se representa con una doble línea.

• Entidad Debil

2.2 Extensiones del Modelo ER

En este subapartado estudiaremos algunas construcciones avanzadas que extienden el modelo ER estudiado hasta ahora. En este apartado se encuentra:*Generalización/Especializacion*Entidades Asociativas

• Extensiones del modelo ER

2.2.1 Generalización/ Especializacion

La generalización/especialización permite reflejar el hecho de que hay una entidad general, que denominamos entidad superclase, que se puede especializar en entidades subclase:a) La entidad superclase nos permite modelizar las características comunes de la entidad vista de una forma genérica. b) Las entidades subclase nos permiten modelizar las características propias de sus especializaciones. Es necesario que se cumpla que toda ocurrencia de una entidad subclase sea también una ocurrencia de su entidad superclase.En la generalización/especialización, las características (atributos o interrelaciones) de la entidad superclase se propagan hacia las entidades subclase. Es lo que se denomina herencia de propiedades.La generalización/especialización puede ser de dos tipos: a) Disjunta. En este caso no puede suceder que una misma ocurrencia aparezca en dos entidades subclase diferentes. Se denota gráficamente con la etiqueta D. b) Solapada. En este caso no tiene lugar la restricción anterior. Se denota gráficamente con la etiqueta S.Además, una generalización/especialización también puede ser: 1) Total. En este caso, toda ocurrencia de la entidad superclase debe pertenecer a alguna de las entidades subclase. Esto se denota con la etiqueta T. 2) Parcial. En este caso no es necesario que se cumpla la condición anterior. Se denota con la etiqueta P. 

2.2.2 Entidades Asociativas

La entidad que resulta de considerar una interrelación entre entidades como si fuese una entidad es una entidad asociativa, y tendrá el mismo nombre que la interrelación sobre la que se define.La utilidad de una entidad asociativa consiste en que se puede interrelacionar con otras entidades y, de forma indirecta, nos permite tener interrelaciones en las que intervienen interrelaciones. Una entidad asociativa se denota recuadrando el rombo de la interrelación de la que proviene.El mecanismo de las entidades asociativas subsume el de las entidades débiles y resulta todavía más potente. Es decir, siempre que utilicemos una entidad débil podremos sustituirla por una entidad asociativa, pero no al revés.Aunque las entidades débiles se puedan sustituir por el mecanismo de las entidades asociativas, es adecuado mantenerlas en el modelo ER porque resultan menos complejas y son suficientes para modelizar muchas de las situaciones que se producen en el mundo real.  

• Personal Entidad Bancaria
• BD: Personal Entidad Bancaria

2.3 BD Personal Entidad Bancaria

En este subapartado veremos un ejemplo de diseño conceptual de una base de datos mediante el modelo ER.Se trata de diseñar una base de datos para la gestión del personal de una entidad bancaria determinada que dispone de muchos empleados y de una amplia red de agencias. La siguiente descripción resume los requisitos de los usuarios de la futura base de datos.

Imagenes (1.1 y 1.2)

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Caption: : Imagen (1.1)

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Caption: : Imagen (1.2)