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Asignatura: Base de Datos “I”
TEORIA
Año: 2016
Tema 8 El Modelo Entidad Relación.- Entidades y Conjuntos de Entidades.
Relaciones y Conjunto de Relaciones. Limitantes del Mapeo. Llaves.
Diagramas de Entidad-Relación. Reducción de Diagramas a Tablas.
Conversiones del modelo E-R lógico al modelo relacional. Estudio de
Casos. Relaciones binarias, n-arias y recursivas. Generalización y
Especialización. Agregación.
Modelo Entidad-Relación:
Es uno de los modelos lógicos basados en objetos y por
lo tanto se enfoca primordialmente a los niveles conceptuales y de visión. Una de las
características de este modelo es que permite representar con claridad las limitantes
de los datos. El modelo Entidad-Relación es en esencia una herramienta para
representar el mundo real por medio de simbologías y expresiones determinadas.
Entidades y Conjuntos de Entidades:
Una entidad es un objeto que existe y puede
ser distinguido de otro objeto. Una entidad puede ser concreta (un libro, un automóvil
etc.) o abstracta (fecha, edad, etc.).
Un conjunto de entidades es un grupo de
entidades del mismo tipo. Una entidad puede pertenecer a más de un conjunto de
entidades a la vez. Por ejemplo, la entidad persona puede ser parte de los conjuntos
de entidades alumnos, empleados, clientes etc.
Una entidad se distingue de otra porque posee
ciertas características que la hacen única. A estas características se les conoce como
atributo. El rango de valores validos para un atributo determinado será conocido como
dominio del atributo.
Ejemplo:
Entidad Alumno:
Atributos: LU, Apellido y Nombres, Edad, TE, Carrera.
Una entidad se describe por un conjunto de parejas en el siguiente formato (atributo,
valor del dato); debiendo especificarse una pareja por cada atributo de la entidad.
Ejemplo:
{(LU, 17425), (Apellido y Nombres, Pérez Juan),(Edad,21),(TE, 433648), (Carrera ,LS)}
Relaciones y Conjuntos de Relaciones:
Una relación es una asociación entre varias
entidades. Un conjunto de relaciones, un grupo de relaciones del mismo tipo.
La mayoría de las relaciones son BINARIAS;
no obstante, pueden existir relaciones que incluyan a más de dos conjuntos de
entidades.
Normalmente asocian a dos conjuntos de
entidades y la relación tendrá una función determinada; a esta se le denomina papel.
Normalmente se utilizan los papeles para etiquetar y así reconocer las relaciones
establecidas.
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Hoja N°:1
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Alumno
TEORIA
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Libro
Las relaciones también pueden tener
atributos descriptivos, en cuyo caso, la relación se describe indicando la pareja
(atributo, ultimo valor del atributo) sobre la relación.
Retira
Alumno
(Pérez Juan)
Libro
(Algebra)
Limitantes del Mapeo:
El modelo E-R permite definir una serie de limitantes
aplicables en la información contenida en la base de datos, básicamente pueden
definirse dos tipos de limitantes:
1)Cardinalidad del Mapeo: es aquella mediante la cual puede especificarse la cantidad
de entidades que podrán asociarse mediante una relación, esta se aplica generalmente
sobre dos conjuntos de entidades. Las cardinalidades existente para dos conjuntos de
entidades M y N, y conjunto de relaciones “R” pueden ser:
Uno a Uno: Una ocurrencia de la entidad A está asociada con a lo sumo una
ocurrencia de la entidad B y una ocurrencia de la entidad B está asociada con a lo
sumo una ocurrencia de la entidad A.
A
B
Ejemplo: El DNI de un empleado de una Banco tiene asociado un solo número de
Legajo, y para cada número de legajo hay uno solo DNI
Uno a Muchos: Una ocurrencia de la entidad A está asociada con cualquier número
de ocurrencias de la entidad B, pero toda ocurrencia de una entidad B solo puede estar
asociada con una ocurrencia de la entidad A.
A
B
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Hoja N°:2
Asignatura: Base de Datos “I”
TEORIA
Año: 2016
Ejemplo: Un País tiene asociado muchas provincias, pero cada provincia tiene asociado
un solo País.Muchos a Muchos: Cualquier número de ocurrencias de la entidad A está asociada
con cualquier número de ocurrencias de la entidad B, y cualquier ocurrencia de una
entidad B está asociada con cualquier número de ocurrencias de la entidad A.
Ejemplo: Un alumno tiene asociado muchas materias, y una materia tiene
asociado muchos alumnos.2)Dependencia de Existencia: Nos permiten definir que un conjunto de entidades esta
condicionado a la existencia de otro, un ejemplo de este condicionamiento se da entre
una entidad alumno y la entidad calificación.
A esta limitante se le denomina dependencia por
existencia. Si una entidad Y requiere de una entidad X para existir se dice que Y es
dependiente por existencia de X; esto implica que si eliminamos a la entidad X; deberá
eliminarse la entidad Y.
Para el caso anterior, se nombrara a X como la
entidad dominante, y a Y como entidad subordinada.
LLAVES o CLAVES:
Uno de los procesos de mayor relevancia en la manipulación de
una base de datos es el de distinguir entre las diversas entidades y relaciones que
son manipuladas. Entendemos como una llave o clave al medio que nos permite
identificar en forma unívoca (única e inequívoca) a una entidad dentro de un conjunto
de entidades.
Existen diversas categorías que permiten clasificar los tipos de
llaves o claves a utilizar:
a) LLAVE CANDIDATA: Se presenta también la situación de que una relación tenga
mas de un atributo que posea la propiedad de identificación única, o mas de una llave
candidata. Entonces una de ellas pasara a ser la llave primaria y el/las llaves restantes
pasaran a ser llaves ALTERNAS.
b) LLAVE PRIMARIA: Dentro de una relación específica hay un atributo cuyos
valores son únicos dentro de esta, y por lo tanto se puede usar para identificar las
tuplas/filas de la relación. Es aquella llave que el diseñador de la base de datos
selecciona entra las llaves candidatas encontradas.
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Hoja N°:3
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Año: 2016
c) SUPER-LLAVE: Es un conjunto de atributos que forman la clave, pero no todos son
necesarios para la identificación única de las instancias. Puede haber uno o varios
atributos que sirven para la identificación del registro y el resto de los atributos
normalmente son claves primarias en otras entidades.
Ejemplo: Entidad Facturación.Atributos de la Súper Llave: CódigoSucursal, Nº Cliente y Nº Factura.Donde NºCliente es clave primaria(PK) de la entidad Clientes, CodigoSucursal es clave
primaria(PK) dentro de la Entidad Sucursales. Esto se ocupa normalmente cuando
sacrificamos capacidad de almacenamiento y tiempo de proceso, por eficacia/eficiencia
en tiempos de respuestas, al momento de definir y generar índices de búsqueda.Entidades Débiles y Fuertes:
Existen conjuntos de entidades que no poseen los
atributos necesarios para conformar una llave primaria; se les conoce como entidad
débil. Cuando existen los atributos necesarios para formar una llave primaria, se
denominan entidad fuerte. Las entidades débiles se subordinan a las entidades fuertes.
Ejemplo: Para ilustrar lo antes dicho se considera las entidades alumnos, materias y
calificaciones donde:
Alumnos: LU,Apynom,Direcc,Provincia.Materias: CodMat,NombreMateria,CodigoCarrera.Calificacones: LU,CodMat,Nota,FechaExamen.Donde LU es clave primaria en Alumnos, CodMat llave primaria en Materias, y la
concatenación de LU+CodMat la clave primaria en Calificaciones.Entidades Fuertes: Alumnos,Materias.Entidades Débiles: Calificaciones.Las entidades débiles no pueden ser conocidas por sí solas; con el objeto de
diferenciarlas se seleccionan algunos de sus atributos para formar un discriminador.
Este discriminador se asocia con las llaves primarias de las entidades fuertes a las que
se encuentre subordinada para formar así su llave primaria propia.
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Hoja N°:4
Asignatura: Base de Datos “I”
TEORIA
Año: 2016
Diagramas de Entidad–Relación: Son esquemas que nos permitan representar
conjunto de entidades y sus relaciones mediante la siguiente simbología.
Conjunto de Entidades
Atributos
Conjunto
de
Relaciones
Conexión
Una a Una:
Una a Muchas:
Muchas a Una:
Para ilustrar un ejemplo muy simple, si queremos graficar la entidad de SOCIOS de
una Vídeo Club haríamos:
Nombre
Nº Socio
Dirección
Socios
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Hoja N°:5
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Año: 2016
si queremos graficar la entidad de PELICULAS de un Videoclub haríamos:
Nombre
CodPelic
Género
Películas
Ahora para graficar los alquileres tendríamos:
Fecha
Dias
Alquileres
Si juntáramos todo esto en un solo gráfico tendríamos:
Nomb
re
Cod
Peli
c
Direcci
ón
Nº
Socio
No
mbr
e
Pelí
cula
s
Socios
Fecha
Dias
Alquil
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Hoja N°:6
Géne
ro
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Año: 2016
La relación de alquileres a películas es de una a uno, sin embargo la relación de
alquileres a socios es muchos a uno.Conjunto De Relaciones Con Derivación Múltiple: Puede darse el caso de que una
relación sea binaria: es decir, que asocie a mas de dos conjunto de entidades. En estos
casos la única variación para representar el modelo consiste en que se establecerá
CARDINALIDAD para cada pareja de conjuntos de entidades.
En un almacén se lleva el control de los artículos que son vendidos y facturados. El
objetivo primordial además de mantener la información almacenada consiste en
proceso de facturación. Los datos que se registran: RFC del cliente, nombre del cliente,
domicilio, clave del articulo, descripción, costo unitario, numero de factura, fecha,
cantidad de artículos vendidos (de cada uno).
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Hoja N°:7
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TEORIA
Año: 2016
Reducción de Diagramas E-R a Tablas: Con el objeto de observar las instancias de
las bases de datos, los diagramas E-R se convierten en tablas. Se obtiene una tabla
por cada conjunto de entidades o de relaciones.
Existen reglas bien definidas para la conversión de los elementos de un diagrama E-R a
tablas:
1) ENTIDADES FUERTES.- Se crea una tabla con una columna para cada atributo del
conjunto de entidades.
2) ENTIDADES DÉBILES.- Se crea una tabla que contiene una columna para los
atributos que forman la llave primaria de la entidad fuerte a la que se encuentra
subordinada.
3) RELACIÓN.- se crea una tabla que contiene una columna para cada atributo
descriptivo de la relación y para cada atributo que conforma la llave primaria de las
entidades que están relacionadas.
Para el caso visto de un Videoclub las tablas que se conforman son las siguientes:
A-Tabla de Socios:
Nº SOCIO
Apellido y Nomb.
1001
GOMEZ RAMON
2002
AZCONA HECTOR
3003
SOSA MARTIN
4004
ESCOBAR CARLOS
Dirección
PERU 430
JUNIN 1234
ROCA 980
JUNCAL 1100
B-Tabla de Películas:
CodPelicula
Nombre Película
001
Duro de Matar
002
Tienes un Email
003
Mi Pobre Angelito
004
Asesino
Genero
Acción
Romántica
Divertida
Suspenso
B-Alquileres:
Nº SOCIO
1001
2002
3003
4004
CodPelicula
003
001
002
004
Fecha
01-05-2016
01-05-2016
02-05-2016
03-05-2016
Días
2
1
3
2
GENERALIZACIÓN Y ESPECIALIZACIÓN:
Son procesos que tienen por objeto la
fusión o descomposición de atributos que conforman entidades. La generalización
persigue la minimización de redundancia en la base de datos, de tal manera que
puedan ocultarse las diferencias entre entidades, formando así entidades comunes.
La especialización en el proceso inverso
de la generalización; tiene por objeto reducir el espacio de almacenamiento requerido
por la base de datos en el medio físico. Trae como consecuencia una redundancia
necesaria, pero suprime el gasto de espacio en el medio secundario para aquellas
columnas que no almacenan información por entidades bien determinadas.
Prof.:Esp. Juan Domingo Tonsich
Hoja N°:8