Modelo entidad-relación: ¿Qué es y qué elementos tiene?

En caso de que te hayas preguntado cómo los desarrolladores logran organizar tanta información de manera que las aplicaciones funcionen tan fluidamente, probablemente te interese saber más sobre el modelo entidad-relación. Este modelo no es más que una herramienta clave en el diseño de bases de datos, permitiendo visualizar y estructurar de manera clara las relaciones entre los datos. En este artículo, vamos a desglosar qué es exactamente el modelo entidad-relación y qué elementos lo componen. Así que, si estás listo para descubrir los secretos detrás de las aplicaciones que usas cada día, ¡sigue leyendo!

¿Qué es un modelo entidad-relación?

Un modelo entidad-relación es esencialmente una representación gráfica que ayuda a visualizar y diseñar la estructura de una base de datos. En su núcleo, el modelo destaca tres componentes clave: las entidades, que son objetos o conceptos sobre los cuales se recoge información; los atributos, que son detalles que describen las entidades; y las relaciones, que especifican cómo se asocian las entidades entre sí.

Objetivo del modelo entidad-relación

El objetivo principal de este modelo es proporcionar un marco conceptual claro y comprensible. Al organizar visualmente las entidades, atributos y relaciones, los diseñadores de bases de datos pueden pensar de manera más efectiva en cómo se almacenará, se accederá y se relacionará la información. Antes de que se cree una base de datos en un sistema real, el modelo entidad-relación sirve como un esquema crucial para asegurar que la estructura de datos esté bien organizada y alinee con los requisitos del sistema y las necesidades del usuario.

Elementos clave del modelo entidad-relación

Entidades

Las entidades son objetos o conceptos en el mundo real que se representan en la base de datos. Cada entidad tiene un conjunto de atributos que describen sus características. Tomando el ejemplo de una base de datos para una biblioteca, las entidades pueden ser «Libro», «Autor» y «Cliente».

En el contexto del modelo entidad-relación, las entidades no tienen tipos específicos como los atributos, pero se pueden clasificar según su participación en una relación. Aquí hay algunas categorías comunes relacionadas con las entidades:

1. Entidades fuertes: son entidades que existen de manera independiente y no dependen de otras entidades para su identidad. Tienen su propia clave primaria.
2. Entidades débiles: dependen de otra entidad (entidad propietaria) para su identidad y no tienen clave primaria propia. Su existencia está vinculada a la entidad propietaria.
3. Entidades de asociación: se utilizan para representar relaciones muchos a muchos entre entidades. Se crean cuando se necesita una entidad adicional para describir completamente la asociación.

Atributos

Los atributos son las características específicas de una entidad que almacenan información sobre ella. En nuestro ejemplo de la biblioteca, los atributos de la entidad «Libro» podrían incluir el «Título», el «Autor», el «Año de Publicación» y otros detalles relevantes.

En el modelo entidad-relación, los atributos se clasifican en varios tipos:

1. Atributos simples: propiedades indivisibles de una entidad, como «Nombre» o «Edad».
2. Atributos compuestos: combinaciones de atributos simples, por ejemplo, una «Dirección» compuesta por «Calle», «Ciudad» y «Código Postal».
3. Atributos clave: se usan para identificar de manera única cada instancia de una entidad; la clave primaria es un tipo especial de atributo clave.
4. Atributos multivaluados: pueden tener múltiples valores asociados con una sola entidad, como «Autores» en una entidad «Libro».
5. Atributos derivados: se calculan o derivan de otros atributos, por ejemplo, «Edad» deriva de la fecha de nacimiento.
6. Atributos nulos: pueden tener valores nulos, indicando la falta de datos disponibles.
7. Atributos claves extranjeras: representan la conexión entre entidades en una relación, siendo referencias a claves primarias de otras entidades.

Relaciones

Las relaciones establecen conexiones significativas entre diferentes entidades. En nuestro ejemplo, podría existir una relación entre «Libro» y «Autor». Esto indica que un autor puede estar asociado con varios libros. Las relaciones se representan mediante líneas que conectan las entidades y pueden tener etiquetas que describen la naturaleza de la relación.

En el modelo entidad-relación (ER), existen varios tipos de relaciones que describen cómo las entidades se conectan entre sí:

1. Relación uno a uno (1:1): una entidad está relacionada exactamente con una instancia de otra entidad, y viceversa.
2. Relación uno a muchos (1:N): una entidad está relacionada con varias instancias de otra entidad, pero una instancia de la segunda entidad está relacionada con solo una instancia de la primera entidad.
3. Relación muchos a uno (N:1): muchas instancias de una entidad están relacionadas con una instancia de otra entidad.
4. Relación muchos a muchos (N:N): muchas instancias de una entidad pueden estar relacionadas con muchas instancias de otra entidad, gestionada mediante una tabla de unión.

Clave primaria

Cada entidad tiene una clave primaria que la identifica de manera única dentro de la base de datos. La clave primaria es un atributo (o conjunto de atributos) que garantiza que no haya duplicados en la información. Por ejemplo, el número de ISBN podría ser la clave primaria para la entidad «Libro».

Aunque en el modelo entidad-relación, no hay tipos específicos de clave primaria, existen conceptos relacionados:

1. Clave primaria simple: compuesta por un solo atributo.
2. Clave primaria compuesta: formada por dos o más atributos que, en conjunto, identifican de manera única una instancia de una entidad.
3. Clave primaria compuesta por claves extranjeras: puede incluir claves extranjeras para establecer relaciones con otras entidades.
4. Clave primaria autogenerada: se genera automáticamente por el sistema de gestión de bases de datos al agregar nuevos registros.
5. Clave primaria natural: se elige a partir de un atributo inherente a la entidad y existente en los datos del mundo real.

Ahora que ya sabes qué es un modelo entidad-relación y cuáles son sus elementos, es el momento de dar un paso más. Para profundizar en este tema y mucho otros, te animamos a formar parte de nuestro Big Data, Inteligencia Artificial & Machine Learning Full Stack Bootcamp, donde seguirás aprendiendo para convertirte en un experto. Si quieres cambiar tu vida y entrar en este sector de alta empleabilidad, ¡no dudes en inscribirte!