El modelo Entidad-Relación: esquema de una base de datos

Las entidades y relaciones son conceptos imprescindibles en el ámbito de las bases de datos. Es por ello que es fundamental conocer cómo se relacionan, en qué se diferencias y cómo se representan a través de los diagramas de entidad-relación.

Pasos a seguir para diseñar un esquema conceptual de base de datos

Los esquemas conceptuales de bases de datos (BD) muestran una visión global de lo que contendrá el sistema, cómo se organizará (qué relaciones tendrá), entre otros. A nivel teórico, los pasos a seguir para crear una base de datos son los siguientes:

1. Primero, debemos recopilar toda la información del cliente para saber qué necesita. Es una parte muy importante, para poder diseñar una base de datos acorde a las necesidades reales.
2. Cuando tengamos claros los datos que debe contener la BD, podremos diseñar el modelo entidad - relación, plasmando las entidades, atributos y relaciones definidos en los requerimientos recopilados en la primera fase.
3. Una vez tengamos listo el diagrama conceptual, lo transformaremos en un modelo relacional, basado en relaciones y tablas.
4. Con los conceptos y el diseño claros, tendremos que decidir qué Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD) utilizaremos.
5. Por último, deberemos implementar el modelo relacional en el programa que gestiona la base de datos, es decir, el modelo físico.

¿Qué es el modelo entidad relación?

El modelo entidad relación o ERD, corresponde a la segunda fase de la creación de una base de datos. Es un diagrama de flujo que representa de manera simplificada cómo las personas, objetos y conceptos se relacionan entre sí.

¿Cuáles son los 5 elementos del modelo entidad - relación?

Los elementos básicos de un modelo entidad - relación son las entidades, las relaciones, los atributos y las cardinalidades.

• Una entidad es un objetivo del cual se recoge información de interés para la base de datos. Gráficamente se representan mediante un rectángulo. Pueden ser fuertes (no dependen de otras entidades para existir) o débiles (siempre dependen de otra entidad, no tienen sentido por ellas mismas).
• Una relación describe una conexión entre entidades y especifica cómo se relacionan entre ellas. Suelen ser verbos y se representan mediante un rombo. Las relaciones pueden ser de diferentes grados: las de grado 1 solo relacionan una entidad consigo misma, las de grado 2 son relaciones que asocian dos entidades distintas, y las de grado n son aquellas que unen más de dos entidades.
  Además de los grados, las relaciones pueden tener distintos tipos de correspondencia: de 1:1 (a cada ocurrencia de una entidad le corresponde como máximo una ocurrencia de otra entidad), de 1:N (a cada ocurrencia de la primera entidad le pueden corresponder varias de la segunda entidad), y N:M (a cada ocurrencia de una entidad le pueden corresponder varias de la otra entidad relacionada y viceversa).
• Los atributos son cada una de las propiedades de una entidad o relación. Gráficamente se representan mediante un círculo. Dentro de una entidad, tiene que haber un atributo principal que la identifica y que su valor tiene que ser único. Un ejemplo de atributo principal sería el DNI de una persona, que la identifica de manera única.
• Por último, la cardinalidad define el número máximo y mínimo de ocurrencias de cada tipo de entidad. Se representa con los valores máximo y mínimo entre paréntesis, o al principio y final de cada relación.

Diseño del modelo entidad-relación

Para diseñar el diagrama del modelo entidad - relación, volcaremos los datos recopilados anteriormente siguiendo las reglas gráficas de los elementos (entidades -> rectángulos, relaciones -> rombos, atributos -> círculos).

Transformación a diagrama en el modelo relacional

Una vez tengamos listo el diagrama del modelo entidad - relación, convertiremos todos los datos a tablas teniendo en cuenta los siguientes pasos:

1. Todas las entidades se convertirán en tablas, donde a cada fila se le denomina tupla.
2. Todos los atributos se transformarán en una columna dentro de la tabla a la que pertenecen. El atributo principal se convertirá en la clave primaria de la tabla.
3. Aquellas relaciones que sean N:M se convertirán en una tabla que tendrá como clave primaria las dos claves primarias de las entidades relacionadas.
   En estas relaciones, existen tres posibilidades:
   a. Si la cardinalidad es (0,1) en ambas entidades, se crea una tabla.
   b. Si la cardinalidad de una es (0,1) y la de la otra es (1,1), se suele pasar la clave primaria de (1,1) a la de (0,1).
   c. Si la cardinalidad de ambas es (1,1), se pasa la clave primaria de cualquiera de las dos a la otra.
4. En las relaciones 1:N, la clave primaria de la entidad con cardinalidad 1 pasará a la tabla de la entidad con cardinalidad N.

Ejemplos de entidad - relación

A continuación, veremos un ejemplo de cómo quedaría plasmado gráficamente esta base de datos en que las entidades son autor, libro, ejemplar y usuario:

Los atributos de autor son código y nombre, los atributos de libro son páginas, código, título, ISBN y editorial, los atributos de ejemplar son código y localización, y los atributos de usuario son código, nombre, teléfono y dirección. el atributo principal de todas las entidades es el código, dado que es único para cada libro, autor, usuario y ejemplar.

Existen relaciones entre autor y libro, entre libro y ejemplar, y entre usuario y ejemplar.

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