Diseño de BD utilizando el Modelo Entidad – Vínculo
El propósito de este modelo es ayudar al diseñador de la base de datos a obtener un esquema intermedio antes de diseñar las estructuras de datos requeridas. Es decir es un paso intermedio hacia el modelo relacional.
Este paso previo consiste en realizar un análisis de los requisitos del sistema. Comprender el dominio del problema ( ¿cuál es el problema que se quiere resolver?, ¿cuáles son los procesos realizados?, etc. )
PROPÓSITO DEL MODELO E-V
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Facilitar el diseño de la BD, permitiendo al diseñador expresar las propiedades lógicas de la BD, del esquema organizacional o empresarial.
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Expresar la estructura general del modelo lógico.
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Los elementos del modelo entidad - vínculo representan "algo" en el mundo real y las relaciones entre ellos son los vínculos. El modelo describe el ambiente en términos de Entidades, Atributos y Vínculos.
Elementos
Cualquier conjunto de objetos, personas, lugares, eventos, o conceptos, en el mundo real, que se desea representar en la BD y tienen las mismas características. Un ente en la realidad no se visualiza solo, sino como un conjunto con características comunes que forma un tipo de ente. Es decir no es Juan Hernández sino ser humano, no es la taza azul que esta en el escritorio, sino las tasas. Se representa por medio de un rectángulo.
Figura 8
Las entidades similares forman un CONJUNTO de ENTIDADES, este debe ser bien definido para que se pueda decidir si una entidad “X” pertenece o no a ese conjunto de entidades.
Figura 9
Una entidad se describe en la bd usando un conjunto de atributos. Un atributo es un accidente del ser; es decir una característica que no es parte de la esencia del ser, sino solo un dato que ayuda a DESCRIBIRLO. Como su tamaño, color, y peso.
Figura 10
Todas las entidades que pertenecen a un mismo conjunto deben tener los mismos atributos. Es importante por lo tanto definir que atributos de dichas entidades se quieren controlar y cuales NO se necesitan.
Por ejemplo: las cualidades de los estudiantes pueden ser: Nombre, numero de credencial y dirección. Pero también lo son la edad, estado civil y el país de origen, pero no se requiere registrar estas últimas. Los atributos son representados como elipses alrededor de cada entidad. Como lo muestra la siguiente figura.
Para cada atributo se debe determinar su dominio, es decir el conjunto de posibles valores que puede contener dicho atributo ( números , letras, números y letras, fechas, cantidades monetarias, etc. ).
El modelo Entidad – Vínculo es básicamente una representación gráfica de los elementos de la realidad que queremos modelar y para ello se utiliza un esquema gráfico (diagrama ).
Figura 11
Las entidades no son independientes o autónomas, al vivir en un mundo físico y en sociedad interactúan con diversos entes de diversas formas. Las entidades que se reconocieron, están VINCULADAS entre si; a esos lazos que las unen se les llama vínculos.
Un vínculo es la asociación que existe entre 2 o más conjuntos de entidades. Y al igual que las entidades, conservamos una colección de vínculos similares dentro de un conjunto de vínculos (tipo de vínculo ).
Figura 12
Estos vínculos expresan acciones que realizan juntas las entidades. Con un verbo dentro del rombo se describe dicha actividad.
Para obtener estas relaciones y entenderlas se forman oraciones, iniciando en una entidad y terminando en otra. En el caso de la figura anterior, la oración es: Los trabajadores tienen un camión asignado.
¿Por qué para cada trabajador? los vínculos son conjuntos de relaciones entre elementos de un conjunto entidad, por lo tanto cuando se analizó la realidad se descubrió que:
1ro
Juan es un trabajador y tiene un camión asignado
Adriana es un trabajador y tiene un camión asignado
Pedro es un trabajador y tiene un camión asignado
Lucia es un trabajador y tiene un camión asignado
2do.
A la pregunta ¿todos los trabajadores tienen un camión asignado?, la empresa respondió: SI. Por lo tanto se puede expresar en una sola oración:
“Los trabajadores tienen un camión asignado”
Un vínculo puede tener atributos descriptivos que permiten saber los datos que requiere la acción para llevarse a cabo. En la figura siguiente se muestran las entidades “clientes” y “libros” relacionados por el vínculo “compra”.
Durante la acción de “comprar” se genera un documento: la factura de la compra. Y sus datos son los atributos en el vínculo.
Figura 13
La oración que se forma es: Los clientes compran títulos de libros. Pero también puede formarse la oración: Los títulos de libros se venden a los clientes; lo que implica colocar la palabra “vender” en el vínculo. Cualquiera de dichas opciones es correcta.
Tipos de entidades
En la realidad existen 2 tipos de entidades:
Fuertes: Existen por sí mismas, de manera independiente.
Débiles: No pueden existir por sí mismas. Representada con un doble rectángulo.
Por ejemplo. Para un empresa, los trabajadores son entidades fuertes existen sin necesidad de que exista otra entidad. Pero sus hijos y esposa que son llamados “derechohabientes” no existen si el trabajador no existe. Por lo tanto “derechohabientes” es una entidad débil.
Estas 2 entidades se unen por medio de un vínculo ( “tener” ). Porque “los trabajadores tienen derechohabientes”, es un vínculo de pertenencia.
Figura 14
Tipos de Atributos
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Simple: (Atómico) Toma un valor simple e indivisible para cada entidad.
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Compuesto: La instancia puede ser subdividida en unidades más pequeñas con significado. Las partes son elipses que salen de la elipse del atributo compuesto.
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Mono-Valuado o Valuado: Toma un único valor para cada entidad.
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Multi-Valuado: Toma múltiples valores para cada entidad. La elipse tiene otra elipse anidada.
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Derivado: Valores obtenidos de otros atributos. La elipse tiene bordes punteados.
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Nulos: (NULLS) El valor del atributo es desconocido, o no aplica para algunas entidades dentro del conjunto entidad.
Figura 15
En la anterior figura, el campo “total” es un campo calculado ya que por medio del tipo de la película se sabe su costo y se puede calcular el total de la factura.
El nombre completo es un campo compuesto, y sus partes son: nombre, ap paterno y ap materno.
Las películas son en realidad títulos de películas y de cada título existen muchas cintas, las cintas de un título de película están en el campo códigos cintas.
¿Qué otro atributo es multi-valuado ? – aparte de códigos cintas.
Tipos de vínculos
Pueden dividirse de acuerdo a varios criterios:
Cantidad de entidades relacionadas
Como su nombre lo dice, se nombran los vínculos dependiendo de los conjuntos de entidades que participen en el vínculo.
Unaria ( 1 entidad ): Un conjunto entidad se relaciona consigo mismo. Este tipo de vínculo aplica cuando se reúnen en el mismo conjunto entidad, entidades que representan 2 tipos de roles distintos. Por ejemplo: Para agrupar a todos los trabajadores se generó el conjunto entidad “trabajadores”, pero entre ellos unos son supervisores y otros son obreros. El vínculo debe formar la siguiente oración: El supervisor tiene a cargo varios obreros. Como se muestra a continuación.
Figura 16
Binaria ( 2 entidades )
Un conjunto entidad se relaciona con otro distinto. Y todos los elementos de cada conjunto se relacionan entre si. Ya han sido mostrados en las figuras 12, 13, 14 y 15.
Ternaria ( 3 entidades )
En una acción participan 3 entidades distintas, pero no existe ningún caso en la realidad en el cual se realice la acción sin la intervención de alguno de los conjuntos entidad.
Figura 17
En la figura 17 se establece que para que un cliente compre un libro, se requiere la asistencia de un trabajador de la empresa. Y que además en el sistema se quiere reflejar esa intervención, puede ser que se lleve un registro de las ventas realizadas por cada trabajador para efecto de comisiones.
Concluyendo, pueden existir acciones en la realidad que siempre se realicen con la intervención de 3 entes, pero quizás en el sistema no se quiere registrar esa participación. Cuando se unen estas dos condiciones es cuando surgen los vínculos terciaríos.
N-aria ( N entidades )
Son el caso más genérico, de 4 o más conjuntos entidad participando siempre en la realización de una acción y además se desea registrar su participación.
Jerarquía de entidades
En ocasiones aunque se trata de reunir en un conjunto entidad a la mayor cantidad de entidades parecidas, surgen clasificaciones dentro del mismo conjunto entidad que en algún momento serán importantes.
Se realiza una división del conjunto entidad principal en subconjuntos, que serán mostrados como dependientes jerárquicamente del conjunto principal.
Figura 18
En la figura anterior se indica que un usuario del sistema “es un” gerente, un supervisor o una secretaría. Cada uno de ellos tiene propiedades propias, pero comparte las propiedades indicadas en el conjunto entidad usuarios.
Estos vínculos hablan de 2 conceptos muy ligados:
Consiste en considerar para varios tipos de entidades los atributos que les son comunes y generar una “super - entidad” que las contiene. Las atributos que no son comunes permanecen en los tipos de entidades originales.
Consiste en analizar las entidades que forman un conjunto entidad y agruparlas en subconjuntos de acuerdo a los atributos comunes, los subconjuntos serán disjuntos cuando no compartan ninguna propiedad y cada un genera un tipo de entidad llamado “sub – entidad“
Agrupación de entidades
En ocasiones surgen entidades de la agrupación de otras entidades y sus vínculos. Por ejemplo. En una escuela los profesores enseñan a los alumnos (se pasa por alto la materia a impartir por no aporta nada al ejemplo) y en esa relación, algunos alumnos tienen problemas académicos y se les asigna un asesor para ser apoyados en los trabajos que realizan con el profesor.
No es una relación ternaria, porque no son todos los alumnos a los cuales les da clase el profesor los que reciben apoyo de un asesor, sino solamente los “alumnos problemáticos”
( este podría ser el nombre de la nueva entidad marcada con líneas punteadas)
Figura 19
