Modelo Entidad-Interrelación

El modelo de Entidad-Interrelación, en inglés conocido como ER diagram (entity-relationship), tiene tres elementos principales:

• Tipo de Entidad: Es un tipo de clase a la cual pertenecen los objetos. Se representa con un rectángulo.
• Atributo: Propiedades de una clase, tienen un valor asociado en cada identidad. Se representa con un óvalo, conectado al tipo de entidad
• Tipo de Interrelación: Define una relación entre dos tipos de entidades. Se representa con un rombo conectado entre medio de ambos tipos de entidades.

Atributo

Cada entidad deberá tener valores para los atributos definidos para su tipo de identidad.

Cada atributo que se coloca a una entidad tiene un dominio, esto es, el tipo de dato del atributo. Representa qué valores posibles puede tomar. Algunos atributos permiten un valor nulo.

Los atributos compuestos se componen de atributos simples, y le dan un significado particular a cada componente. Los atributos que no son indivisibles se los denominan atributos atómicos.

Tarjeta de Crédito

El número de una tarjeta de crédito puede ser separado en distintos componentes, cada uno otorgando información particular. Depende de la implementación si quiero o no separar esta información.

Los atributos multi-evaluados pueden tener más de un valor, pero esto trae problemas a nivel de implementación. Para atributos importantes, es mejor separarlo a su propio tipo de entidad. En el diagrama, se representan con un doble óvalo.

Los atributos derivados son aquellos que pueden ser calculados a partir de los datos de la base de datos (de la propia entidad, o de otros elementos). En el diagrama, se representa con un óvalo punteado.

En algunos casos, una entidad puede no tener ningún valor particular para un atributo. En ese caso, el atributo admite un valor nulo. El significado de este valor dependerá del contexto.

Un atributo complejo es aquel que es compuesto, y a algunos de sus componentes son, a su vez, multi-evaluados.

Entidades

El conjunto de entidades es el conjunto de ocurrencias o instancias de un determinado tipo de entidad en un estado determinado de la base de datos.

Un tipo de entidad representa el esquema o la intensión de un conjunto de entidades que comparten una la misma estructura.

El conjunto de todas las entidades de un mismo tipo de entidad se denomina su extensión.

Toda entidad almacenada en la base de datos debe tener atributos clave que identifiquen inequívocamente cada entidad. En el diagrama esto se representa subrayando los atributos clave.

Esto nos asegurará que no existan dos entidades iguales, ya que, a lo sumo, diferirán en su clave. Esta restricción se conoce como restricción de unicidad.

Si hay más de un atributo clave, entonces dicha combinación de atributos clave será única.

El conjunto de atributos clave debe ser minimal, aunque es posible que exista más de un conjunto de atributos clave posibles.

Interrelaciones

Un tipo de interrelación define un conjunto de interrelaciones entre entidades de determinados tipos de entidad. No pueden existir dos interrelaciones iguales entre las mismas entidades.

La aridad o grado de una interrelación es la cantidad de tipos de identidad que participan en el mismo. En las interrelaciones binarias, participan únicamente dos tipos de entidades. En las interrelaciones ternarias, pueden participar tres. De igual forma, existen las interrelaciones $n$-arias.

Cada tipo de entidad que participa en una interrelación juega un rol particular en dicha interrelación. El nombre del rol nos lo indica.

Los roles suelen ser útiles en las interrelaciones recursivas, estas son aquellas que relacionan dos entidades del mismo tipo de entidad.

Interrelaciones Recursivas

Un ejemplo de interrelación recursiva es: “[Persona] es amiga de [Persona]”

La cardinalidad es la máxima cantidad de instancias de cada tipo de entidad que pueden relacionarse con una instancia concreta de los tipos de entidades restantes.

La participación es la mínima cantidad de instancias de cada tipo de entidad que deben relacionarse con una instancia concreta de los tipos de entidad restante. Si una entidad $A$ debe tener un vínculo con otra entidad $B$, entonces se dice $A$ que tiene una dependencia existencial o participación total en $B$, en caso contrario, tiene participación parcial. En el diagrama, se indicará como $(\min ,\max )$

Las interrelaciones, a su vez, pueden contener atributos. En las interrelaciones $1:N$ o $1:1$, estos atributos pueden pertenecer a uno de los tipos de entidad. En las interrelaciones $N:N$, deben obligatoriamente pertenecer al tipo de interrelación.

En los tipos de interrelaciones también debemos identificar un conjunto de atributos clave. Solo pueden formar parte de él los atributos clave de los tipos de identidades que participan en la interrelación. La elección de atributos clave está fuertemente condicionada por la cardinalidad.

Entidades Fuertes y Debiles

A veces, la identificación de una identidad depende de su interrelación con otra entidad, a la cual está subordinada. Esto se denotará con un rectángulo que englobe tanto el tipo de entidad como la relación que lo identifican.

Cuando una entidad depende de otra, se dice que es una entidad débil. Su clave se compone de las claves de sus entidades identificadoras, más normalmente algunos atributos propios, que se denominan discriminantes.

Obligatoriamente, la entidad identificadora debe tener una cardinalidad máxima de $1$, ya que una entidad débil no puede estar subordinada por dos tipos de entidad iguales (al menos en las interrelaciones binarias)

Para modelar múltiples veces el mismo tipo de interrelación entre dos entidades, no es correcto modelarlo con múltiples interrelaciones. Debemos crear un tipo de entidad que represente esta interrelación. Luego, esta será una entidad débil que dependerá de sus participantes.

Interrelaciones Ternarias

Son aquellas que participan tres tipos de identidad. Aquí, la cardinalidad de un tipo de relación determina la cantidad de instancias de interrelación en que puede aparecer, fijadas las instancias de los otros dos tipos de entidades

Example

Dado un cantante y una ronda, ¿cuántos jurados puede haber? Muchos, luego la cardinalidad del jurado es $N$

Por lo general, tres relaciones binarias no aportan la misma información que una relación ternaria. Para que se comporte de esa forma, debemos agregar restricciones adicionales.

En algunas ocasiones, podemos usar una entidad débil para representar una relación ternaria

Notemos que para dos tipos de entidad cualesquiera de una interrelación ternaria, la cardinalidad de ambos lados siempre será $N$, ya que si no fuese el caso se podría prescindir de una interrelación ternaria, y utilizar una relación binaria.