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Bases de Datos 1
1.Entidad – Relación
2.Relacional
Tema 4:
Modelado de Datos
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Modelado Conceptual
de Datos
• Permite describir los datos que el usuario quiere recoger en el sistema
• Es independiente de la implementación
El arquitecto diseña una maqueta
antes de construir un edificio...
El desarrollador diseña un modelo de datos
antes de implementar la base de datos !!!
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El Modelo
Entidad-Relación
• Fue propuesto por Peter P. Chen en 1976
• Permito crear un diseño conceptual
(semántico o lógico) de aplicaciones de BBDD
• Se apoya en dos conceptos:
– ENTIDAD: según Chen es “una cosa que se
puede identificar claramente”
– RELACIÓN: según Chen es “una vinculación
entre dos entidades”
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El Modelo
Entidad-Relación
• Describe los datos como:
– Entidades
• Entidad
• Entidad Débil
– Vínculos o relaciones
– Atributos
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Entidad
• Abstracción que permite representar aquellos objetos
del mundo real que comparten una serie de
características comunes
• Se representan mediante un rectángulo
• Ejemplo: los departamentos de una empresa
DEPARTAMENTO
“Sustantivos”
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Entidades Débiles
• Si la existencia de un ejemplar de una entidad A
depende de la existencia de un ejemplar de una
entidad B, se dice que A es una entidad débil que
depende de B
• Se representan mediante un rectángulo doble
• Las entidades débiles no tienen atributos claves
propios
• Ejemplo: los hijos de los empleados
HIJO
No posee atributos suficientes
para formar una clave principal
(no tienen sentido sin la otra)
Ver ejemplo complementario
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Relaciones
• Asociación, vinculación o correspondencia entre
entidades
• Se representa mediante un rombo unido mediante
arcos a las entidades que asocia
• Ejemplo: los empleados pertenecen a departamentos
DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece
“Verbos”
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Elementos de una
Relación
• Nombre:Identifica a cada relación
• Cardinalidad:Número mínimo y máximo de ejemplares de una entidad que pueden
estar relacionadas con un ejemplar de la otra (se suele escribir
únicamente el valor máximo para cada entidad)
• Participación: Puede ser:
– TOTAL del lado de la entidad A si toda instancia de la entidad A tiene
relación con una o varias instancias de la entidad B (Línea doble)
– PARCIAL del lado de A si puede haber instancias de la entidad A que no
tengan relación alguna con instancias de la entidad B (Línea sencilla)
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TOTAL del lado de la entidad A si toda instancia de la entidad A tiene
relación con una o varias instancias de la entidad B (Línea doble)
PARCIAL del lado de A si puede haber instancias de la entidad A que no
tengan relación alguna con instancias de la entidad B (Línea sencilla)
DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece(1,1) (0,N)
DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece1 N
Por reglas de la empresa:
Todo empleado debe estar asignado a un departamento
(dependencia de existencia)
Pero un departamento puede existir sin ningún empleado
(dependencia parcial)
¿Puede existir sin?¿Puede existir sin?
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Atributos
• Un atributo es cada una de las características
que tiene una entidad o una relación
• Se representa con un óvalo unido mediante un
arco a la entidad o relación correspondiente
DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece1 N
ced_empl nom_empfec_ingresocod_depto nom_depto
El Modelo E-R no presenta los posibles conjuntos de valores que puede adquirir cada atributo
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Llaves
• Superllave: Colección de atributos que identifica en
forma unívoca una entidad de otra
• Llave Candidata: Superllave mínima (que no contiene
otras superllaves)
• Llave Primaria: Llave candidata escogida como
“primary key”
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Llaves
• Ejemplo:
Estudiante:
(cedula,nombre,carne,telefono,sexo fecha_nac)
Superllaves
- cedula-nombre
- cedula (candidata)
- carne (candidata)
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Llaves
• En el modelo E-R se subraya cada uno de los
atributos que conforman la llave primaria
– Ejemplo:
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Llaves
• En las entidades débiles, además de la llave primaria
del padre, se define un discriminante que ayuda a
identificar cada instancia de esa entidad. Este
discriminante se subraya doble o punteado, se le
llama discriminante o clave parcial
– Ejemplo:
EMPLEADO HIJO
cedula nombre direccion nombre fec_nac
Nota: rombo doble para resaltar la
relación con la entidad débil
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Caso de estudio 1
• En una empresa determinada, cada empleado
tiene asignada una computadora, todo
empleado pertenece a un departamento y
existen salas de diversión a las que está
autorizado el acceso de cada empleado, los
empleados pueden usar cuantas salas deseen.
• Nota:
En esta empresa no existen computadoras si
no hay usuarios que las utilicen.
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Caso de estudio 2
• Juan y Mario son biólogos, ellos trabajaron
enero y febrero en el Volcán Irazú y en el
Parque Nacional Rincón de la Vieja.
• Juan y Ana trabajaron en equipo en marzo en
el Rincón de la Vieja y el Parque Nacional
Manuel Antonio.
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Caso de estudio 3
• Juan y Ana Son esposos, cada uno tiene su
propio vehículo.
• Esteban su hijo, solicita el préstamo del carro
del primer padre que llegue.
• Genere un reporte de la persona, la placa, la
hora de inicio y la hora de fin del uso de los
carros.
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Ejemplo: Entidades Débiles
Nota: se llama
Clave parcial
Clave primaria de pago:
número préstamo – número pago
propietaria
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Relaciones binarias
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Relaciones ternarias
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Solución de una relación
ternaria
1
2
3
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Especialización
de entidades
• Se da cuando varias entidades comparten suficientes
atributos como para considerar una “entidad patrón”
• Se representa con un triángulo hacia abajo
• Se utiliza un círculo sobre éste cuando la jerarquía es
total (las entidades especializadas abarcan la
totalidad de instancias posibles)
• Se utiliza un arco cuando la jerarquía es exclusiva (o
es de un tipo o es de otro, pero nunca de ambos)
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Especialización
de entidades
• Ejemplo:
Empleado
Cédula Nombre
Administrativo Profesor
PuestoGrado
Académico
Tipo
Excluyente:
Es administrativo
o es profesor
Son todas las
posibles categorías
de empleados
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Especialización
de entidades
• Ejemplo:
Puede ser estudiante
de Acti y estudiante
regular, pero mínimo
debe estar en alguno
de los dos
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Ejemplo Completo
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Caso de Estudio
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Solución
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Solución
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Práctica de Modelado
• Efectúe los talleres suministrados
efectuando el proceso completo.
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Modelado de Datos
Bases de Datos 1
El Modelo
Entidad – Relación
al Relacional
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Modelo Relacional
• El modelo relacional corresponde al
modelo físico de la base de datos.
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Del Modelo E-R al
Relacional
Ex = Nombre de Entidad x
AEx = Atributos de Ex
TEx = Tabla que implementa Ex
KEx = Llave o discriminante para TEx
Rx = Nombre de Relación
ARx = Atributos de Rx
TRx = Tabla que implementa Rx
KRx = Llave para TRx
Ei
KEi AEi
Rj Em
KEm AEmARj
En Eo
AEn
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Del Modelo E-R al
Relacional
1. Para toda entidad fuerte existe una tabla
formada por su llave primaria y sus atributos
NOTACIÓN:
TEi
KEi
AEi
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Del Modelo E-R al
Relacional
2. Relación parcial a ambos lados
o cardinalidad N:N
La relación se implementa en una tabla
compuesta por las llaves primarias de las
entidades que relaciona más todos sus propios
atributos
NOTACIÓN:
TRj
KEi + KEm
ARj
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Del Modelo E-R al
Relacional
3. Relación 1:1 y TOTAL en alguno de los roles o
1:N y TOTAL del lado de cardinalidad N
A la tabla que implementa la entidad donde el rol
tiene participación total se le agrega la llave de la
otra entidad y los atributos de la relación
NOTACIÓN:
TEi
KEi
AEi + KEm + ARj
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Del Modelo E-R al
Relacional
4. Relación Entidad Fuerte – Entidad Débil
La tabla que implementa la entidad débil tiene
como llave la combinación de la llave de la entidad
padre y su discriminante y como atributos los
propios de ella y los de la relación.
NOTACIÓN:
TEm
KEi + KEm(*)
AEm + Arj(*) KEm es un discriminante
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Del Modelo E-R al
Relacional
5. Especialización de entidades
La tabla que implementa la entidad especializada
tiene como llave la misma que la entidad original y
como atributos los propios de ella.
NOTACIÓN:
TEn
KEm
AEn
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Dicho de otra manera…
Bases de Datos 1
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Del Modelo E-R al modelo
físico (Regla 1 – Ejemplo)
• Toda entidad fuerte se convierte en una tabla, con su
respectiva llave y sus respectivos atributos.
Entidad
Llave Atributo1
Atributo2
Llave
TEntidad
Atributo1Atributo2
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 2)
• Si entre dos entidades hay:
– Relación parcial a ambos lados (sin importar la
cardinalidad)
– Relación total N – N (sin importar la participación de las
entidades)
• La relación se convierte en una tabla intermedia tal
que:
– La llave de dicha tabla es la unión de las llaves de las
entidades participantes en la relación, y
– Los atributos de dicha tabla son los atributos propios de
la relación
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 2 – Ejemplo)
Entidad
Llave1
Atributo1
Atributo2
Rel
Entidad
Llave2
Atributo1
Atributo2
Cualquier cardinalidad
(1,N)(1,N)
Parcial Parcial
Llave1Llave2
Relación
Atributos dela relación
Se crea una
tercer tabla
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 2 – Ejemplo)
Llave1Llave2
Relación
Atributos dela relación
Entidad
Atributo1
Atributo2
RelEntidad
Llave2
Atributo1
Atributo2
Cardinalidad N ambos lados
NN
¡NO IMPORTA la parcialidado totalidad!
Llave1
Se crea una
tercer tabla
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 3)
• Si la relación es:
– 1 a 1 y total en UNO de sus roles
– 1 a N y total al lado de la N, entonces
• La tabla que tiene participación total en la
relación recibe:
– La llave de la entidad de participación parcial como
atributo(s) propio(s)
– Los atributos de la relación como atributo(s)
propio(s)
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 3 – Ejemplo)
Entidad1
Llave1
Atributo1
Atributo2
RelEntidad2
Llave2
Atributo1
Atributo2
11
Tiene que ser total en uno de loslados
Llave2
Entidad2
Atributo1
Atributo2
Llave1*
( + atributos de la
relación)
Llave1
Entidad1
Atributo1
Atributo2
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 3 – Ejemplo)
Entidad1
Llave1
Atributo1 Atributo2
Rel
Entidad2
Llave2
Atributo1
Atributo2
1N
1 a N y total en la N (no importala dirección)
Llave2
Entidad2
Llave1
Entidad1
Atributo1
Atributo2
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 4)
• En una relación de Entidad Fuerte – Entidad
Débil, la entidad débil se convierte en una tabla
que tiene:
– Como llave, la combinación de la llave de la entidad
fuerte con la que se relaciona y el discriminante de
la entidad débil;
– Como atributos: los atributos propios de la entidad
débil más los atributos de la relación (si los hay).
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 4 - Ejemplo)
Entidad1
Llave1
Atributo1
Atributo2
Atributo1
relación Entidad2
Discriminante
DiscriminanteLlave1
Entidad2
Atributo1(+ atributos de
la relación)
Llave1
Entidad1
Atributo1Atributo2
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 5)
• En una relación de especialización, cada
entidad especializada se convierte en una tabla
tal que:
– Su llave es la llave de la superentidad que ella
especializa
– Sus atributos son sus propios atributos.
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Del modelo E-R al Modelo
Físico (Regla 5 - Ejemplo)
Entidad 1
Entidad 2 Entidad 3
es un
Llave1Atributo1
Atributo2 Atributo3
Llave1
Entidad2
Atributo2
Llave1
Entidad1
Atributo1
Lave1
Entidad3
Atributo3
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Convierta de ER a Relac.
• Realice las transformaciones a los
casos suministrados.
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Herramienta CASE
Bases de Datos 1
El Modelo Relacional
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Herramienta CASE
• Computer Aided Software Engineering
• Ingeniería de Software Asistida por
Computadora
• Instala la herramienta suministrada
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Algo más de ERWIN
• La herramienta Erwin no solo ayuda a diseñar modelos de
datos lógicos, también construye automáticamente estructuras
de datos físicos con la información del diagrama.
• Erwin automáticamente construye la base de datos física,
incluyendo todas las tablas, índices, procedimientos
almacenados, triggers de integridad referencial y otros
componentes necesarios para manejar exitosamente los datos
usados en la organización.
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Erwin
• Cuando Erwin crea un esquema de bases de datos, genera un
script de cliente DDL (data definition language) usando la
sintaxis de SQL para el servidor seleccionado.
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Implementación de
conceptos en ERWIN
• Entidad
• Entidad débil
Entidad 2
Entidad 1
DEPARTAMENTO
Entidad 1
HIJO
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Implementación de
conceptos en ERWIN
• Relación
• Entidad débil
DEPARTAMENTO EMPLEADOpertenece
Empleados
Departamento
Hijos
NombreCed_emp (FK)
Fecha_Nac
Empleados
Ced_emp
Nom_empDireccion
EMPLEADO HIJO
cedula nombre direccion nombre fec_nac
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Especialización
de entidades
• Ejemplo:
Empleado
Cédula Nombre
Administrativo Profesor
PuestoGrado
Académico
Tipo
Profesor
Ced_emp (FK)
Grado Academico
Administrativo
Ced_emp (FK)
Puesto
Empleados
Ced_emp
Nom_empDireccionTipo
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Práctica en la herramienta
• Trascribe el modelo indica a la
herramienta asignada.
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Lecturas recomendadas
• Material suministrado:
– Entidad debil.pdf
– Modelo_E-R.pdf
• Capítulo: 6.
Libro: Sistemas de Bases de Datos.
Conceptos Fundamentales.
Autores: Elmasri/Navathe. Segunda Edición.