Modelado Entidad-Relación (ER)

Modelo de Datos

El modelo entidad-relación es un conjunto de conceptos que describen la estructura de una base de datos a distintos niveles de abstracción (esquema):

• Externo: Perspectiva del usuario.
• Global o Conceptual: Conjunto de entidades y relaciones.
• Interno: Representación física en el computador.

Es un conjunto de conceptos, reglas y convenciones para describir y manipular datos del mundo real almacenados en una base de datos (BD).

Entidad

Entidad: Objeto del cual se almacena información en la BD.

• Tipo de Entidad: Estructura genérica (representada por un rectángulo con su nombre).
• Ocurrencia de Entidad: Cada instancia concreta de un tipo de entidad.

Tipos de Entidades

• Regulares o Fuertes: Sus ocurrencias tienen existencia propia (rectángulo).
• Débiles: Dependen de la existencia de una entidad regular (rectángulo doble).

Interrelación

Interrelación: Asociación o correspondencia entre entidades. Se representa gráficamente con un rombo que contiene el nombre de la relación (verbo) y une las entidades asociadas.

• Grado: Número de entidades participantes (unario, binario, ternario).
• Tipo de Correspondencia: Número máximo de ocurrencias de una entidad que puede relacionarse con otra.
• Cardinalidad: Máximo y mínimo de ocurrencias de una entidad relacionadas con otras.

Opcionalidad en Asociaciones

La opcionalidad en una asociación indica si todas las instancias de una entidad participan o si algunas pueden no estar asociadas. Se produce cuando el límite inferior de la conectividad es cero.

Atributos

Atributos: Características de una entidad o relación. El conjunto de valores posibles se denomina dominio.

• Simples: No descomponibles (ej: DNI).
• Compuestos: Descomponibles en otros atributos (ej: Nombre y Apellidos).
• Identificadores: Distinguen de forma única cada instancia de una entidad. Uno es principal, los demás son alternativos.
• Descriptores: Atributos no identificadores.
• Multivaluados: Toman varios valores por instancia.
• Asociaciones: Atributos que no describen ninguna entidad, se representan en la relación.

Dependencia de Existencia e Identificación

Las relaciones se clasifican según el tipo de entidades que vinculan (regulares o débiles). Una relación débil exige cardinalidades (1,1) en la entidad regular.

• Dependencia en Existencia: Las ocurrencias de la entidad débil no existen sin la entidad regular.
• Dependencia en Identificación: Además de la dependencia en existencia, las ocurrencias de la entidad débil necesitan la clave de la entidad regular para su identificación. (Añadir etiqueta ID al rombo).

Generalización y Herencia

Generalización: Relación entre una entidad (supertipo) y entidades más específicas (subtipos). Se representa con un triángulo invertido conectado al supertipo y a los subtipos. Cardinalidades: (1,1) en supertipo y (0,1) en subtipo.

• Herencia: Los atributos del supertipo son heredados por los subtipos.
• Generalización: Se observa que dos o más entidades comparten atributos o relaciones.
• Especificación: Una entidad tiene atributos o relaciones válidas solo para algunos casos.

Tipos de Generalización

• Total: Toda instancia del supertipo está en algún subtipo.
• Parcial: No todas las instancias del supertipo están en un subtipo.
• Disjuntiva o Exclusiva: Una instancia del supertipo está en un solo subtipo.
• Solapada: Una instancia del supertipo puede estar en varios subtipos.

Modelo Relacional

Conceptos Clave

• Dominio: Conjunto de valores que puede tomar un atributo.
• Tupla: Fila de una tabla (relación).
• Cardinalidad: Número de tuplas en una relación.
• Grado: Número de columnas en una relación.

Claves

• Clave: Campo o conjunto de campos que identifica una tupla de forma única.
• Clave Primaria: Campo o conjunto mínimo de campos que identifican una tupla de forma única (solo una por tabla). Crea un índice primario.
• Claves Candidatas: Campos o conjuntos de campos que pueden ser claves primarias.

Reglas de Integridad

1. El contenido de la clave primaria es siempre no nulo y único.
2. Si un conjunto de dominios es clave primaria en R1 y está en R2, su valor en R2 debe estar en R1 o ser nulo (clave externa, índice secundario).