Modelo Entidad-Relación (ER)

Es un "Modelo de datos basado en una percepción del mundo real que consiste en un conjunto de objetos básicos llamados entidades y relaciones de estos objetos". Describe los datos en los niveles conceptuales y de vista. El modelo E-R tiene implementación gráfica en el diagrama Entidad-Relación .

Componentes y Diagrama ER

• Entidad: Representación del problema.
• Conjunto de Entidades: Grupo de entidades del mismo tipo. Ejemplo: Todos los estudiantes de un curso representan el conjunto de entidades estudiante.
• Relación: Asociación o vinculación entre dos o más Entidades. Ejemplo: La relación comprar entre las entidades cliente y producto . Generalmente representanta acciones entre las entidades.   
• Conjunto de Relaciones: Consiste en una colección o conjunto de relaciones de la misma naturaleza.
• Atributos: Los atributos de una entidad son las caracteristicas ó propiedades que la definen como entidad.

Los Atributos se pueden clasificar en:

1. Simples o atómicos: Son aquellos que no contienen otros atributos.
2. Compuestos: Son los que incluyen otros atributos simples. Ejemplo: Dirección (se puede dividir en calle, número, ciudad).
3. Univariados: Atributo que toma solo un valor para una entidad en particular.
4. Multivariados: Atributo que, para una misma entidad, puede tomar muchos valores.
5. Derivados: Son aquellos atributos cuyos valores se pueden conseguir con operaciones sobre valores de otros atributos.
6. Nulos: Son aquellos atributos para los cuales en algún momento no existe o no se conoce el valor.

  Dominio de Los Atributos : Son todos los valores posibles que se pueden tomar el los atributos.

Entidades

Conjunto de entidades fuerte: Conjunto de entidades que posee una clave primaria.

Conjunto de Entidades Débiles : Es aquel conjunto de entidades que no tiene atributos que puedan identificar una entidad en forma única. No poseen atriburos para conformar la llave o clave primaria; por lo tanto, dependen de una entidad fuerte. Gráficamente se representa así:

 

Cardinalidad De Las Relaciones

Indica el número de entidades del conjunto de entidades E2 que se relacionan con una entidad del conjunto de entidades E1 y viceversa.

En los modelos conceptuales es suficiente con los valores máximos, pero para el análisis detallado se requieren de 4 puntos para expresar las reglas del negocio que se necesitan hacer cumplir en la estructura de base de datos. En estos casos la cardinalidad de las relaciones se expresa con un valor mínimo y uno máximo, y se declara gráficamente en el diagrama E-R. Dado que las relaciones se indican en ambas direcciones entre las entidades, la cardinalidad máxima y mínima debe indicarse igualmente.

 

Dependiendo 

• Uno a Uno (1: 1)

Una entidad de E1 se relaciona con la única entidad en E2 y viceversa.

• Uno a Muchos (1: n)

Una entidad en E1 se relaciona con muchas entidades en E2, pero una entidad en E2 sólo puede estar relacionada con una entidad en E1.

• Muchos a Uno (n:1)

Una entidad en E1 está asociada con una única entidad en E2 y una entidad en E2 está relacionada con muchas entidades de E1.

• Muchos a Muchos (n:n)

Una entidad en E1 se puede relacionar con 0 o muchas entidades en E2 y viceversa. En las Relaciones también existen grados, el grado de una uelación es el número de conjuntos de entidades participantes.

• Binaria. 
• Terciaria.

Participación

La participación es la ocurrencia de una entidad, indica mediante una pareja de números que señalan el mínimo de veces que pueden aparecer en la relación asociada a otra ocurrencia en la entidad y el máximo de veces que puede aparecer en la relación asociada a otra ocurrencia de entidad.

(0,1) Mín. cero, máx. uno

(1,1) Mín. uno, máx. uno

(0,n) Mín. cero, máx.n (muchos).

(1,n) Mín. uno, máx. n (muchos).

En el esquema su representación es del lado de la entidad correspondiente, la pareja de números máximos y mínimos de Participaciones.

             Reglas del Negocio o Restricciones

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

Diagrama Entidad-Relación 
 

Es la representación gráfica del modelo entidad-relación y permite ilustrar la estructura de la base de datos del negocio modelado. Escribe Johnson:. "Los diagramas ER constituyen una notación para documentar un diseño tentativo de bases de datos. Los analistas los utilizan para facilitar el Proceso de Diseño". Está compuesto por los siguentes elementos:

• Entidad (Representado por un rectángulo).
• Atributos (Representado generalmente por elipses o en forma tabular).
• Relación (Representadas por Rombos).

 

A continuación veremos algunos ejemplos:

• Un estudiante está inscrito en uno o muchos cursos y en un curso están inscritos uno o varios estudiantes.

                        (1, n)                                           (1, n)

• Este ejemplo es parecido al anterior, pero en este caso, las entidades tienen más atributos que no afectan a la relación.

• Otro ejemplo: 

• Se desea almacenar la información de una compañía aérea en una B.D relacional. La compañía aérea tiene tres recursos principales: Aviones, pilotos, tripulación. De cada piloto se desea conocer su COD., nombre y horas de vuelo. De los miembros de la tripulación sólo se tendrá el COD y el nombre. Pilotos y tripulación tienen una base a la que regresan después de cada jornada, un vuelo va desde un origen a un destino a una hora concreta y tiene # de vuelo, de cada vuelo se va a realizar durante los próximos 3 meses, así como de los vuelos que se han realizado, se desea saber el avión en el que se va a hacer  o en el que se ha hecho, el piloto y la tripulación. Cada avión tiene un COD., es de un tipo (boing, airbus, entre otros). Y tiene una base de datos donde es sometido a mantenimiento.

Herramientas para crear modelos E-R

Herramientas Open Source para crear diagramas/ modelos de entidad relación.

• DB Designer (Fork): Este programa te permite generar el diagrama y luego exportarlo para Postgres entre otros.

• ER Master: Trabaja como plugin de eclipse y para aquellos que lo usan habitualmente en sus proyectos web les será de mucha ayuda. Una excelente herramienta que permite desconectarme con Postgres para exportar/ importar el modelo directamente en la DB o también genera el script de creación, para conectarte con eclipse a PostgreSQL necesitarás el driver JDBC para PostgresSQL.

• Dia es una aplicación para crear diagramas técnicos. Su interfaz y las funciones se basan en windows visio. Las características del Dia, incluyen carias gáginas de impresión, exportacion a muchos formatos (EPS, SVG, CGM y PNG), y la posibilidad de usar formas personalizadas creadas por el usuario como simples descripciones XML. Dia es útil para dibujar diagramas UML, mapas de la red y diagramas de flujo.