PDF de programación - Modelo Entidad-Relación

Modelo entidad-relación

Modelo entidad- relación

1

de

Un diagrama o modelo
entidad-relación
(a veces
denominado por su siglas, E-R
"Entity relationship", o, "DER"
Diagrama
Entidad
Relación) es 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.

Ejemplo de diagrama E-R

Modelado Entidad- Relación
El Modelo Entidad-Relación es un concepto de modelado para bases de datos, propuesto
por Peter Chen en 1976, mediante el cual se pretende 'visualizar' los objetos que
pertenecen a la Base de Datos como entidades (se corresponde al concepto de objeto de la
Programación Orientada a Objetos) las cuales tienen unos atributos y se vinculan mediante
relaciones.
Es una representación conceptual de la información. Mediante una serie de procedimientos
se puede pasar del modelo E-R a otros, como por ejemplo el modelo relacional.
El modelado entidad-relación es una técnica para el modelado de datos utilizando
diagramas entidad relación. No es la única técnica pero sí la más utilizada.
Brevemente consiste en los siguientes pasos:
1.  Se parte de una descripción textual del problema o sistema de información a

automatizar (los requisitos).

2.  Se hace una lista de los sustantivos y verbos que aparecen.
3.  Los sustantivos son posibles entidades o atributos.
4.  Los verbos son posibles relaciones.
5.  Analizando las frases se determina la cardinalidad de las relaciones y otros detalles.
6.  Se elabora el diagrama (o diagramas) entidad-relación.
7.  Se completa el modelo con listas de atributos y una descripción de otras restricciones

que no se pueden reflejar en el diagrama.

Dado lo rudimentario de esta técnica se necesita cierto entrenamiento y experiencia para
lograr buenos modelos de datos.
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:
•  Transformación de relaciones múltiples en binarias.
•  Normalización de una base de datos de relaciones (algunas relaciones pueden

transformarse en atributos y viceversa).

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

Modelo entidad-relación

2

Base Teórica y Conceptual
El modelo entidad-relación se basa en los conceptos descritos a continuación para
representar un modelo de la vida real.

Entidad
Representa una “cosa” u "objeto" del mundo real con existencia independiente, es decir, se
diferencia unívocamente de cualquier otro objeto o cosa, incluso siendo del mismo tipo.
Ejemplos:
•  Una persona. (Se diferencia de cualquier otra persona, incluso siendo gemelos).
•  Un automóvil. (Aunque sean de la misma marca, el mismo modelo,..., tendrán atributos

diferentes, por ejemplo, el número de motor).

•  Una casa (Aunque sea exactamente igual a otra, aún se diferenciará en su dirección).
Una entidad puede ser un objeto con existencia física como: una persona, un animal, un
casa, etc. (entidad concreta), o un objeto con existencia conceptual como: un puesto de
trabajo, una asignatura de clases, un nombre,etc. (entidad abstracta). Una entidad está
descrita y se representa por sus características o atributos. Por ejemplo, la entidad
Persona puede llevar consigo las características: Nombre, Apellido, Sexo, Estatura, Peso,
Fecha de nacimiento, etc...

Conjunto de entidades
Es una colección de entidades que comparten los mismos atributos o características.
Ejemplos:
•  Todos los atletas que participan en los Juegos Olímpicos, comparten sus atributos:

nombre, número de identificación, edad, peso, categoría...

•  Todos los países del mundo, comparten las características: nombre, continente, área,

lengua principal, lengua secundaria, moneda, etc.

Atributos
Los atributos son las propiedades que describen a cada entidad en un conjunto de
entidades.
Un conjunto de entidades dentro de una entidad, tiene valores específicos asignados para
cada uno de sus atributos, de esta forma, es posible su identificación unívoca.
Ejemplos:
A la colección de entidades Alumnos, con el siguiente conjunto de atributos en común, (id,
nombre, edad, semestre), pertenecen las entidades:
•  (1, Sophie, 18 años, 2)
•  (2, Penny, 19 años, 5)
•  (3, Sophie, 20 años, 2)
•  ...
Cada una de las entidades pertenecientes a este conjunto se diferencia de las demás por el
valor de sus atributos. Nótese que dos o más entidades diferentes pueden tener los mismos
valores para algunos de sus atributos, pero nunca para todos.
En particular, los atributos identificativos son aquellos que permiten diferenciar a una
instancia de la entidad de otra distinta. Por ejemplo, el atributo identificativo que distingue

Modelo entidad-relación

3

a un alumno de otro es su número de id.
Para cada atributo, existe un dominio del mismo, este hace referencia al tipo de datos que
será almacenado o a restricciones en los valores que el atributo puede tomar (Cadenas de
caracteres, números, solo dos letras, solo números mayores que cero, solo números
enteros...).
Cuando una entidad no tiene un valor para un atributo dado, este toma el valor nulo, bien
sea que no se conoce, que no existe o que no se sabe nada al respecto del mismo.

Relación
Describe cierta dependencia entre entidades o permite la asociación de las mismas.
Ejemplo:

Dadas dos entidades "Habitación 502" y "Mark", es posible relacionar
que la
habitacion 502 se encuentra ocupada por el huésped de nombre Mark.

Una relación tiene sentido al expresar las entidades que relaciona. En el ejemplo anterior,
Un Huésped (entidad), se aloja (relación) en una habitación (entidad).

Conjunto de relaciones
Consiste en una colección de relaciones de la misma naturaleza.
Ejemplo:
Dados los conjuntos de entidades "Habitación" y "Huésped", todas las relaciones de la
forma habitación-huésped, permiten obtener la información de los huéspedes y sus
respectivas habitaciones.
La dependencia o asociación entre los conjuntos de entidades es llamada participación. En
el ejemplo anterior los conjuntos de entidades "Habitación" y "Huésped" participan en el
conjunto de relaciones habitación-huésped.
Se llama grado del conjunto de relaciones a la cantidad de conjuntos de entidades
participantes en la relación.

Restricciones
Son reglas que deben mantener los datos almacenados en la base de datos.

Correspondencia de cardinalidades
Dado un conjunto de relaciones en el que participan dos o más conjuntos de entidades, la
correspondencia de cardinalidad indica el número de entidades con las que puede estar
relacionada una entidad dada.
Dado un conjunto de relaciones binarias y los conjuntos de entidades A y B, la
correspondencia de cardinalidades puede ser:
•  Uno a uno: Una entidad de A se relaciona únicamente con una entidad en B y viceversa.
•  Uno a varios: Una entidad en A se relaciona con cero o muchas entidades en B. Pero

una entidad en B se relaciona con una única entidad en A.

Modelo entidad-relación

4

•  Varios a uno: Una entidad en A se relaciona exclusivamente con una entidad en B. Pero

una entidad en B se puede relacionar con 0 o muchas entidades en A.

•  Varios a varios: Una entidad en A se puede relacionar con 0 o muchas entidades en B y

viceversa.

Restricciones de participación
Dado un conjunto de relaciones R en el cual participa un conjunto de entidades A, dicha
participación puede ser de dos tipos:
•  Total: Cuando cada entidad en A participa en al menos una relación de R.
•  Parcial: Cuando al menos una entidad en A NO participa en alguna relación de R.

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:
•  Superclave: Es un subconjunto de atributos que permite distinguir unívocamente cada

una de las entidades de un conjunto de entidades. Si otro atributo unido al anterior
subconjunto, el resultado seguirá siendo una superclave.

•  Clave candidata: Dada una superclave, si ésta deja de serlo removiendo únicamente

uno de los atributos que la componen, entonces ésta es una clave candidata.

•  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.

Los valores de los atributos de una clave, no pueden ser todos iguales para dos o más
entidades.
Para poder distinguir unívocamente las relaciones en un conjunto de relaciones R, se deben
considerar dos casos:
•  R NO tiene atributos asociados: En este caso, se usa como clave primaria de R la

unión de las claves primarias de todos los conjuntos de entidades participantes.

•  R tiene atributos asociados: En este caso, se usa como clave primaria de R la unión de

los atributos asociados y las claves primarias de todos los conjuntos de entidades
participantes.

Si el conjunto de relaciones, R, sobre las que se pretende determinar la clave primaria está
compuesto de relaciones binarias, con los conjuntos de entidades participantes A y B, se
consideran los siguientes casos, según sus cardinalidades:
•  R es de muchos a uno de A a B entonces sólo se toma la clave primaria de A, como

clave primaria de R.

clave primaria de R.

como clave primaria de R.

•  R es de uno a muchos de A a B entonces se toma sólo la clave primaria de B, como

•  R es de uno a uno de A a B entonces se toma cualquiera de las dos claves primarias,

Modelo entidad-relación

5

Diagrama entidad- relación
Formalmente, los diagramas E-R son un le