Modelado de Bases de Datos: Conceptos Esenciales para el Diseño de Sistemas

Grupo B: Fundamentos del Modelado de Bases de Datos

1. Representación del Problema

Coincide con el paso 1: extraer todos los datos relevantes de un problema.

• Realizar un estudio profundo del dominio real del problema para identificar los datos esenciales y los datos accesorios.
• Tras numerosas reuniones con los futuros usuarios y el equipo de analistas de Bases de Datos (BD), se busca comprender la realidad que se desea informatizar. Un mayor grado de conocimiento de esta realidad conduce a un mayor éxito en la informatización del problema.

De este estudio se extrae el documento más importante del problema: la Especificación de Requisitos de Software (ERS). A partir de la ERS, se obtiene la información necesaria para la modelización de datos y los requisitos de las aplicaciones.

2. Modelado de Datos

Coincide con el paso 2. La modelización se realiza tras el análisis del problema y consiste en crear abstracciones del problema a informatizar. El objetivo es obtener un esquema donde todos los objetos de la BD estén identificados. Este modelado se suele hacer primero en papel para luego construirlo con una herramienta de diseño de BD.

Pasos clave en el modelado de datos:

1. Partir de la base de que quien modela el problema es personal informático y, probablemente, no especialista en el dominio del problema.
2. Contar con la colaboración de un usuario actual y futuro de la BD que conozca los pormenores del problema.
3. El modelado debe ser estándar para que el resto de informáticos y equipos multidisciplinares puedan entenderlo y comprenderlo. Esto asegura la escalabilidad y durabilidad de la BD a lo largo de su vida útil, y permite el uso de herramientas de software.
4. Considerar que el diseño será implementado y la BD gestionada por un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD).

3. Atributos

Los atributos son las propiedades que describen a las entidades. Se clasifican en:

• Atributos Obligatorios: El atributo debe tomar un valor obligatoriamente. Coincide con el concepto de requerido.
• Atributos Opcionales: Son aquellos que pueden no tomar un valor, por ejemplo, si es desconocido. Cuando no toman un valor, se dice que el valor es nulo.
• Atributos Compuestos: Son aquellos que se pueden descomponer en atributos más sencillos.
• Atributos Univaluados: Son aquellos que toman un único valor.
• Atributos Multivaluados: Son aquellos que pueden tomar varios valores.
• Atributos Derivados: Son aquellos cuyo valor se puede calcular u obtener de otro atributo.

Todos estos atributos se representan con elipses en los diagramas de entidad-relación.

4. Cardinalidades

La cardinalidad de una relación representa el número de entidades a las que puede asociarse otra entidad mediante una relación. Se calcula a través de las participaciones de sus ocurrencias en ella. La cardinalidad de una entidad sirve para conocer el grado de participación de dicha entidad en la relación.

Tipos comunes de cardinalidad:

• 1:1 (Uno a uno)
• 1:N (Uno a muchos)
• N:1 (Muchos a uno)
• M:N (Muchos a muchos)

5. Dependencia de Identificación

Este tipo de dependencia se produce cuando, además de la dependencia de existencia, la entidad débil necesita a la fuerte para poder crear una clave que complete la identificación de sus ocurrencias. Se representa con una 'I' mayúscula.

6. Especializaciones

Las especializaciones permiten modelar jerarquías entre entidades, donde una superclase se divide en subclases con características específicas:

• Especialización Exclusiva: Cada ocurrencia de la superclase solo puede materializarse en una de las especializaciones. Se representa con un triángulo y un arco.
• Especialización Inclusiva: Cada ocurrencia de la superclase puede materializarse simultáneamente en varias ocurrencias de subclases. Se representa con un triángulo.
• Especialización Total: Cada ocurrencia de la superclase debe materializarse obligatoriamente en una de las especializaciones. Se representa con un triángulo y un círculo.
• Especialización Parcial: Cada ocurrencia de la superclase no tiene por qué materializarse en una de las especializaciones. Se representa con un triángulo.

7. Relación con Atributos

Una relación tiene atributos cuando existe una relación aún no definida, a la cual se le denomina entidad asociada. Se resuelve añadiendo un atributo extra a la relación.