Introducción a las Bases de Datos

UNIDAD II

MODELO ENTIDAD-RELACION

Modelo E-R

El modelo de datos entidad - relación (E-R)esta basado en la percepción del mundo realque consta de un conjunto de objetos básicosllamados entidades y de relaciones entre estosobjetos.

CONCEPTOS BASICOS

Hay tres nociones básicas que emplea el modelo de datos E-R:

CONJUNTOS DE ENTIDADESCONJUNTOS DE RELACIONESATRIBUTOS

2.1 ENTIDADES Y CONJUNTO DE ENTIDADES

Una entidad es una <<cosa>> u <<objeto>> en elmundo real que es distinguible de todos losdemás objetos.

Ejemplo:

Cada persona en un desarrollo es una entidad.Dicha entidad tiene un conjunto de propiedades,y los valores para algún conjunto de propiedadespueden identificar a una entidad de formaunívoca.

2.1 ENTIDADES Y CONJUNTO DE ENTIDADES

Un conjunto de entidades es la totalidad de lasentidades del mismo tipo que comparten lasmismas propiedades o atributos .

Ejemplo:

El conjunto de todas las entidades que sonclientes de un banco

Conjunto de entidades

• Todas las entidades de un conjunto tiene losmismos atributos (a excepción de unajerarquía)

• Cada conjunto de entidades tiene una llave

• Cada atributo tiene un dominio

Clientes

CURPNombre

Tipos de Atributos

En el modelo ER existen varios tipos de atributos

– Atributos simples o atómicos: son atributos no divisibles.

– Atributos compuestos: son atributos que se pueden dividir en sus componentes, pudiendo formar jerarquías.

– Atributos monovaluados: son atributos que tienen un solo valor para una entidad en particular.

– Atributos multivaluados: son atributos que tienen límites inferior y superior en el número de valores para una entidad.

– Atributos almacenados

– Atributos derivados

– Valores nulos

– Atributos complejos: son atributos compuestos o multivaluados anidados de una manera arbitraria (lista, conjuntos).

Atributo Simple y Complejo

Cliente

Nombre-Cliente

Nombre Primer Apellido Segundo Apellido

Direccion-cliente

calle cuidad provincia Codigo postal

Numero calle Nombre calle piso

• Atributos clave de una entidad: Un tipo deentidad casi siempre tiene un atributo que esdistinto para cada entidad. Hay ocasiones en queun conjunto de atributos constituyen la clave deuna entidad (atributos subrayados en losdiagramas).

Algunas entidades tienen más de un atributo clave.

• Dominio de los atributos: Cada uno de losatributos simples tienen asociado un conjunto devalores posibles.

2.2.- Relaciones y conjunto de relaciones

• Relación: Asociación entre dos o más entidades. Por ejemplo, X trabajo en departamento Y.

• Conjunto de relaciones: Colección de relaciones similares.

Ejemplos de Relaciones

Restricciones de llave

• Relación “Trabaja_en”:– Un empleado puede trabajar en un departamento

– Un departamento puede tener varios empleados

– Sin embargo, cada departamento puede tener a lo másun jefe por la restricción de llave de la relaciónadministra

2.3.- Limitantes de Mapeo

El modelo E-R permite definir una serie delimitantes aplicables en la informacióncontenida en la base de datos básicamente,pueden definirse dos tipos de limitantes:

a) CARDINALIDAD DEL MAPEO.- es aquellamediante la cual puede especificarse lacantidad de entidades que podrán asociarsemediante una relación.

La CARDINALIDAD del mapeo se aplica generalmente sobre dos conjuntos de entidades.

Las cardinalidades existente para dos conjuntos de entidades A y B y conjunto de relaciones R pueden ser:

• UNA A UNA: Una entidad de A puede asociarse únicamente con una entidad de B.

• UNA A MUCHAS: Una entidad de a puede asociarse con cualquier cantidad de entidades de B.

• MUCHAS A UNA: Cualquier cantidad de entidades de A puede asociarse con una entidad de B.

• MUCHAS A MUCHAS: Cualquier cantidad de entidades de a puede asociarse con cualquier cantidad de entidades en B.

EJEMPLO

UNA A UNA UNA A MUCHAS MUCHAS A UNA MUCHAS A MUCHAS

Alumnos Tesis A B

Carreras Alumnos A B

Alumnos Carreras A B

Alumnos Materias A B

b) DEPENDENCIA DE EXISTENCIA.- Nos permiten definir que un conjunto de entidades esta condicionado a la existencia de otro un ejemplo de este condicionamiento se da entre una entidad alumno y la entidad calificación.

• A esta limitante se le denomina dependencia por existencia. Si una entidad Y requiere de una entidad X para existir se dice que Y es dependiente por existencia de X; esta implica que si eliminamos a la entidad X; deberá eliminarse la entidad Y.

• Para el caso anterior, se nombrara a X como la entidad dominante, y a Y como entidad subordinada.

2.4 LLAVES PRIMARIASUno de los procesos de mayor relevancia en la manipulación de unabase de datos es el de distinguir entre las diversas entidades yrelaciones que son manipuladas. Entendemos como una llave almedio que nos permite identificar en forma unívoca (única einequívoca) a una entidad dentro de un conjunto de entidades.

Existen diversas categorías que permiten clasificar los tipos de llavesa utilizara:

a) SUPER -LLAVE .- Es un conjunto de atributos mediante los cualeses posible reconocer a una entidad. Este tipo de llaves contienecomúnmente atributos ajenos; es decir; atributos que no sonindispensables para llevar a cabo el reconocimiento del registro.

Ejemplo: Conjunto de entidades:

Cursos

Atributos Súper llaves

*Nombre materia Nombre, mat, carrera, semestre*Carrera Nombre, mat, carrera, unidades*Semestre Nombre, mat, carrera, semestre, periodo*Periodo Nombre, mat, carrera *Unidades

-Si el conjunto de atributos X es una súper llave entonces cualquier conjunto de X será súper-llave.

b) LLAVE CANDIDATO.- Son aquellas súper llaves que nocontienen atributos ajenos; es decir, aquellos conjuntos deatributos que no tienen un subconjunto menor que puedaconsiderarse como súper llave.

c) LLAVE PRIMARIA.- Es aquella llave que el diseñador de labase de datos selecciona entra las llaves candidatosencontradas.

Existen conjuntos de entidades que no poseen los atributosnecesarios para conformar una llave primaria; se les conocecomo entidad débil. Cuando existen los atributos necesariospara formar una llave primaria, se denominan entidad fuerte.Las entidades débiles se subordinan a las entidades fuertes.

Ejemplo:

Fuerte Débil Fuerte

Nota: ncred y clave son las llaves primarias.

En el ejemplo anterior se pretende que el proceso de renta esuna entidad abstracta para clarificar el concepto de entidaddébil. No obstante, la mejor implementaron consiste enmanipular a la renta como una relación.

Las entidades débiles no pueden ser conocidas por sí solas; con el objeto de diferenciarlas se seleccionan algunos de sus atributos para formar un discriminador. Este discriminador se asocia con las llaves primarias de las entidades fuertes a las que se encuentre subordinada para formar así su llave primaria propia.

Los conjuntos de relaciones también tienen llaves primarias. Estas se conforman por las llaves primarias de los conjuntos de entidades que se asocian en la relación y todos los atributos descriptivos de la relación.

2.5 DIAGRAMAS DE ENTIDAD - RELACIÓN

Son esquemas que nos permitan representar conjunto de entidades y sus relaciones mediante la siguiente simbología.

* Conjunto de entidades o relación con sus atributos * Conjunto entidades con relaciones * Cada elemento debe etiquetarse con su nombre.

CARDINALIDAD DE LAS RELACIONES

Notas:

a) Las entidades débiles se señalan como rectángulos de doble pared

b) Los papeles se indican etiquetando las líneas que conectan a los rectángulos con los rombos.

CONJUNTO DE RELACIONES CON DERIVACIÓN MÚLTIPLE

Puede darse el caso de que una relación sea binaria: es decir, queasocie a mas de dos conjunto de entidades. En estos casos la únicavariación para representar el modelo consiste en que se estableceráCARDINALIDAD para cada pareja de conjuntos de entidades.

2.6 REDUCCIÓN DE DIAGRAMAS E-R A TABLAS

Con el objeto de observar instancias de las bases de datos, los diagramas E-R se convierten en tablas, Se obtiene una tabla por cada conjunto de entidades o de relaciones.

Existen reglas bien definidas para la conversión de los elementos de un diagrama E-R a tablas:

a) ENTIDADES FUERTES.- Se crea una tabla con una columna para cada atributo del conjunto de entidades.

b) ENTIDADES DÉBILES.- Se crea una tabla que contiene una columna para los atributos que forman la llave primaria de la entidad fuerte a la que se encuentra subordinada.

c) RELACIÓN.- se crea una tabla que contiene una columna para cada atributo descriptivo de la relación y para cada atributo que conforma la llave primaria de las entidades que están relacionadas

Convierta a tablas y muestre instancias donde pueda observarse la CARDINALIDAD del diagrama E-R en el caso del vídeo club.

2.7 GENERALIZACIÓN Y ESPECIALIZACIÓN

Son procesos que tienen por objeto la fusión o descomposición deatributos que conforman entidades. La generalización persigue laminimizaron de redundancia en la base de datos de tal manera quepuedan ocultarse las diferencias entre entidades formando asíentidades comunes.

La especialización en el proceso inverso de la generalización; tienepor objeto reducir el espacio de almacenamiento requerido por labase de datos en el medio físico. Trae como consecuencia unaredundancia necesaria, pero suprime el gasto de espacio en elmedio secundario para aquellas columnas que no almacenaninformación por entidades bien determinadas.

INCONVENIENTES DEL MODELO

Entre las limitaciones que presenta este modelo destacan dos:

-No pueden presentarse relaciones entre conjunto de relaciones. -No pueden visualizarse instancias mediante los diagramas E-R.