Bloque 3, Tema 1: Modelado de datos, metodologías y reglas para oposiciones

MODELADO DE DATOS, METODOLOGÍAS Y REGLAS

ENTIDADES, ATRIBUTOS Y RELACIONES

PREPARACIÓN OPOSICIONES TÉCNICOS AUXILIARES DE INFORMÁTICAB3T1 MODELO ER TAI

ÍNDICE

ÍNDICE ............ .... 2

1. INTRODUCCIÓN

2. MODELO ENTIDAD/RELACIÓN EXTENDIDO

3

1. Entidad

5

2. Atributo

6

3. Relación

8

4. Dominio

13

5. Extensiones del modelo Entidad-Relación

13

6. Ejemplo modelo ER extendido.

15

3. CONSTRUCCIÓN Y VALIDACIÓN DEL MODELO ER

17 PABLO ARELLANO www.theglobeformacion.com Página 2 4B3T1 MODELO ER TAI

1. INTRODUCCIÓN

Este primer tema del bloque de desarrollo de sistemas se centra en el análisis de los datos de un sistema de información, evidentemente desde un enfoque estructurado. El objetivo de la modelización de datos es el conocimiento profundo de los datos que va a manejar el sistema de información (en adelante SI) objeto de estudio, representado por un modelo de datos, que permite obtener estructuras de datos no redundantes, sin inconsistencias, seguras e íntegras. Al modelo que surge como primera aproximación de ese mundo real se le llama esquema conceptual.

PABLO ARELLANO www.theglobeformacion.com Página 3B3T1 MODELO ER TAI

2. MODELO ENTIDAD/RELACIÓN EXTENDIDO

Comenzamos definiendo un modelo de datos como una representación gráfica orientada a la obtención de estructuras de datos de una forma metódica, es decir, se puede considerar un instrumento que nos facilita la representación de las necesidades del usuario. El modelo de datos se suele representar mediante el Modelo Entidad-Relación Extendido, que es la técnica que propone Métrica v3 (metodología de desarrollo de sistemas de información por las Administraciones Públicas), parte de los conceptos y simbología del Modelo Entidad- Relación creado por Peter Chen en 1.976. Por tanto, en el desarrollo de SI siguiendo un enfoque estructurado el Modelo E-R Extendido es el más utilizado en el campo del diseño de bases de datos. Como ya se ha comentado en la introducción este modelo es asimilable al esquema conceptual definido por la arquitectura ANSI/X3/SPARC, la cual será tratada en el tema siguiente. Así pues, el Modelo Entidad-Relación Extendido se trata de una técnica cuyo objetivo es la representación y definición de todos los datos que se introducen, almacenan, transforman y producen dentro de un sistema de información, sin tener en cuenta las necesidades de la tecnología existente, ni otras restricciones. Dado que el modelo de datos es un medio para comunicar el significado de los datos, las relaciones entre ellos y las reglas de negocio de un sistema de información, una organización puede obtener numerosos beneficios de la aplicación de esta técnica, pues la definición de los datos y la manera en que éstos operan son compartidos por todos los usuarios. Las ventajas de realizar un modelo de datos son, entre otras:

• Comprensión de los datos de una organización y del funcionamiento de la organización.
• Obtención de estructuras de datos independientes del entorno físico.
• Control de los posibles errores desde el principio, o al menos, darse cuenta de las deficiencias lo antes posible.
• Mejora del mantenimiento.

Aunque la estructura de datos puede ser cambiante y dinámica, normalmente es mucho más estable que la estructura de procesos. Como resultado, una estructura de datos estable e integrada proporciona datos consistentes que puedan ser facilmente accesibles según las necesidades de los usuarios, de manera que, aunque se produzcan cambios organizativos, los datos permanecerán estables. Este diagrama se centra en los datos, independientemente del procesamiento que los transforma y sin entrar en consideraciones de eficiencia. Por ello, es independiente del entorno físico y debe ser una fiel representación del sistema de información objeto del

PABLO ARELLANO www.theglobeformacion.com Página 4B3T1 MODELO ER TAI estudio, proporcionando a los usuarios toda la información que necesiten y en la forma en que la necesiten. El modelo Entidad-Relación Extendido describe con un alto nivel de abstracción la distribución de datos almacenados en un sistema, existiendo dos elementos principales: las ENTIDADES y las RELACIONES. Las extensiones al modelo básico añaden además los atributos de las entidades y la jerarquía entre estas. Estas extensiones tienen como finalidad aportar al modelo una mayor capacidad expresiva. Antes de detallar este modelo, existen otras técnicas para crear modelos conceptuales de base de datos, entre las que destacamos:

• Diagramas ORM.
• Diagramas IDEF1X.
• Diagramas UML.
• Diagramas CASE*Method.

1. Entidad

Es aquel objeto, real o abstracto, acerca del cual se desea almacenar información en la base de datos. La estructura genérica de un conjunto de entidades con las mismas características se denomina tipo de entidad. Un tipo de entidad describe el esquema o INTENSIÓN para un conjunto de entidades que poseen la misma estructura. Ejemplo: tipo de entidad CONTRIBUYENTE: DNI, nombre, apellidos, dirección, nacionalidad. Todos los contribuyentes tienen la misma estructura > Intensión. Existen dos clases de entidades:

• REGULARES: tienen existencia por sí mismas.
• DÉBILES: cuya existencia depende de otra entidad.

Las entidades deben cumplir las siguientes 3 reglas:

• Tienen que tener existencia propia.
• Cada ocurrencia de un tipo de entidad debe poder distinguirse de las demás.
• Todas las ocurrencias de un tipo de entidad deben tener los mismos atributos.

Asociado al concepto de entidad surge el concepto de ocurrencia de entidad. Una ocurrencia de entidad es una realización concreta de una entidad. Por ejemplo, si LIBROS es un tipo de entidad, una ocurrencia de la misma es "UML".

PABLO ARELLANO www.theglobeformacion.com Página 5B3T1 MODELO ER TAI Así pues, las ocurrencias de un tipo de entidad se agrupan en un conjunto de entidades o EXTENSIÓN. Ejemplo: ocurrencias del tipo de entidad CONTRIBUYENTE > Extensión. contribuyente1 (12345678, "JUAN", "ESPAÑOL ESPAÑOL", "Calle X", "ESPAÑOLA") contribuyente2 (56781234, "ANA", "ABAD ABAD", "Calle Y", "ESPAÑOLA") contribuyente3 (12341234, "ALBERTO", "PEREZ SANCHEZ", "Calle Z", "ESPAÑOLA")

Notación de Entidades

La representación gráfica de un tipo de entidad regular es un rectángulo etiquetado con el nombre del tipo de entidad. Un tipo de entidad débil se representa con dos rectángulos concéntricos con su nombre en el interior.

ENTIDAD REGULAR ENTIDAD DÉBIL

Ejemplo: son tipos de entidades regulares libros, facturas, cuentas, clientes, ciudadanos, ciudades, municipios. Ejemplo: son tipos de entidades débiles ejemplar, línea de factura, movimientos. Así, la existencia de un ejemplar depende un libro, la de una línea de factura de una factura y la de un movimiento de una cuenta.

Asignatura Grupo Alumno

2. Atributo

Es una propiedad o característica de un tipo de entidad. Se trata de la unidad básica de información que sirve para identificar o describir la entidad. Un atributo se define sobre un dominio. Por tanto, un atributo es una propiedad comun a todas las ocurrencias de una entidad. Ejemplo: son atributos nombre, edad, DNI o fecha de alta. Cada tipo de entidad ha de tener un conjunto mínimo de atributos que identifiquen unívocamente cada ocurrencia del tipo de entidad. Este atributo o atributos se denomina identificador principal o CLAVE PRIMARIA.

PABLO ARELLANO www.theglobeformacion.com Página 6B3T1 MODELO ER TAI Supongamos que existen varios conjuntos de atributos que identifiquen unívocamente cada ocurrencia del tipo de entidad. Solo uno será el identificador principal o clave primaria. El resto de los conjuntos de atributos se denominaran claves candidatas o alternativas. También ha de conocerse el concepto de superclave, que es un conjunto de atributos (no mínimo) que permite distinguir unívocamente cada ocurrencia del tipo de entidad. Si otro atributo unido al anterior subconjunto, el resultado seguirá siendo una superclave. Claves candidatas C Superclaves. Ejemplo: dado el tipo de entidad CONTRIBUYENTE(DNI, nombre, apellidos, dirección, nacionalidad), podemos concluir que:

• Nombre no es una clave
• Apellidos no es una clave
• (nombre, apellidos) no es una clave
• DNI es una clave candidata > DNI es clave primaria
• (DNI, nombre) es una superclave
• (DNI, dirección) es una superclave

Se pueden definir restricciones sobre los atributos, según las cuales un atributo puede ser:

• Simple: son atributos que no están divididos en partes, es decir, representan un valor indivisible.
• Compuesto: atributo que puede ser subdividido en atributos más elementales. Ejemplo: atributo Dirección > vía, nombre, ciudad, provincia y código postal.
• Univaluado: atributo que sólo puede tomar un valor para todas y cada una de las ocurrencias del tipo de entidad al que pertenece.
• Multivaluado: atributo que puede tomar más de un valor para algunas de las ocurrencias del tipo de entidad al que pertenece. Ejemplo: atributo teléfono puede tomar más de un valor a la vez.
• Obligatorio: atributo que tiene que tomar al menos un valor para todas y cada una de las ocurrencias del tipo de entidad al que pertenece.
• Derivado: atributo cuyo valor se obtiene a partir de los valores de otros atributos de la misma o de diferente tipo de entidad. Ejemplo: atributo edad deriva del atributo fecha de nacimiento.

Notación de Atributos

Un atributo se representa mediante una elipse, con su nombre dentro, conectada por una línea al tipo de entidad o relación. En lugar de una elipse puede utilizarse un círculo con el nombre dentro, o un círculo más pequeño con el nombre del atributo a un lado. También pueden representarse en una lista

PABLO ARELLANO www.theglobeformacion.com Página 7B3T1 MODELO ER T A asociada a la entidad. El identificador aparece con el nombre marcado o subrayado, o bien con su círculo en negro.

atributo1 atributo2 atributo1 atributo2 ENTIDAD ENTIDAD atributo3 atributo3

Ejemplo: atributos del tipo de entidad Cliente. Destaca el atributo Dirección que es multivaluado.

Cod_cli Nombre CLIENTE Dirección Calle Ciudad Número

3. Relación

Es una asociación o correspondencia existente entre una o varias entidades.

Grupo enseña Profesor

Una ocurrencia de la relación es la asociación concreta de ocurrencias de entidad de diferentes entidades. Así, por ejemplo, si tenemos las entidades EMPLEADO y DEPARTAMENTO, y la relación Trabaja en, una ocurrencia será "Pepe" trabaja en el "Departamento de Informática". La relación puede ser:

• Regular: si asocia tipos de entidad regulares.
• Débil: si asocia un tipo de entidad debil con un tipo de entidad regular. Dentro de las relaciones débiles se distinguen:

PABLO ARELLANO www.theglobeformacion.com Página 8