Modelamiento de Bases de Datos

[legolas]

Amigos, he visto que alguno de ustedes están tratando de construir bases de datos, pero no saben cómo se modelan. El modelar un base de datos es muy relevante ya que permite asegurar que los requerimientos sean satisfechos de la manera más óptima posible.

Por tanto, les dejo la metodología de desarrollo...

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Primero:
Modelo de Dato Conceptual

Se debe comenzar con el diseño de la base de modo de satisfacer todos los requerimientos planteados. De esta forma, debemos comenzar con el Modelo de Datos Conceptual (MDC), que como sabemos es el primer esbozo de la futura base de datos.

Es bueno recordar que el MDC es la representación de los datos relevantes de un sistema a un nivel máximo de abstracción. En este se distinguen las entidades, tanto sujeto como evento, los atributos de cada una y las relaciones entre ellas.

Dentro de las entidades podemos distinguir entre dos tipos:
· Sujeto: es un tipo de entidad en la que su existencia no depende directamente del tiempo. A modo de ejemplo, podemos considerar la entidad producto, que incluye a todos los productos ofrecidos por la empresa, es lógico pensar que la existencia de los productos no depende directamente del tiempo, ya que estos perduran en el tiempo.
· Evento: las entidades de tipo evento tienen una directa dependencia absoluta de la variable tiempo y corresponden a hechos o documentos que le pertenecen a entidades sujeto. Se puede considerar una entidad reclamo, la que puede almacenar todos los reclamos de los clientes, la existencia de registros en dicha entidad dependerá directamente del tiempo y del desempeño de la organización.

Los atributos de las entidades son aquellos datos que caracterizan a la entidad, dentro de dichos datos existe uno, el identificador, el cual no puede ser repetido dentro de la entidad. Como su nombre lo indica, el identificador, permite saber a qué registro dentro de la entidad nos referimos. Dicho identificador puede ser simple para entidades sujeto o compuesto para las entidades evento, aunque estas últimas también pueden tener un identificador simple (es el caso del número de factura).

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Por otra parte existen las relaciones, que permiten asociar lógicamente las entidades del modelo. La importancia de las relaciones es tan gravitante que pueden ser más relevante que las mismas entidades que las generaron.

Las relaciones están caracterizadas por lazos naturales o lógicos tales como pertenencia, parentesco, autoridad u otras. Por cardinalidad, que indica cuantas ocurrencias de una entidad están asociadas a otro tipo de ocurrencia (uno a uno, uno a muchos ó mucho a muchos).

También, hay que recordar que las relaciones tienen atributos al igual que las entidades: de existencia y de medición.

Los atributos de existencia indican cuando debe existir la relación, dada la existencia de una ocurrencia o registro de las entidades involucionadas en la relación.

Los de medición miden la relación cuántica de cada combinación de ocurrencias o registros de las entidades, de modo de aclarar en qué cantidad se encuentran relacionadas las entidades. Como ejemplo, se puede pensar en producto y en materia prima, su medición se hará con respecto a cuanto de materia prima se necesita para fabricar una unidad de producto y viceversa, es decir, cuantas unidades de producto se hacen con una unidad de materia prima.

Existen al menos dos consideraciones que se deben tener presente el desarrollar el modelo de la base de datos, el que una relación puede involucrar una o “n” entidades y que entre dos entidades puede haber más de una relación. En este último caso se debe dar un nombre a cada relación. También es importante señalar que no pueden existir entidades aisladas del resto, ya que no se podría acceder a su información.

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Para construir este modelo inicial, se debe recurrir a cualquier elemento de comunicación que tenga directa o indirecta relación con el objetivo del sistema, dicha información puede tener una fuente formal o informal y puede ser obtenida a través de entrevistas, de documentos, procedimientos administrativos, funciones o actividades, tareas, decisiones, acciones o formularios, estos últimos pueden generar entidades tanto sujeto como evento.

Hasta aquí el modelo de datos conceptual ;)

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Segundo:
Modelo de Dato Conceptual Canónico

Luego de contar con el MDC y verificar su funcionamiento, es necesario simplificarlo y reducir el modelo. Así se genera el Modelo de Datos Conceptual Canónico (MDCC) como resultado de la normalización del MDC.

El proceso de normalización consiste en la transformación del MDC en formas sucesivas más simples. Además de ello, el transformar el MDC a MDCC exige eliminar toda redundancia en las entidades y en las relaciones y sus respectivos atributos. La información redundante es aquella que se puede encontrar, tanto almacenar como buscar, en más de una forma en el modelo desarrollado. Existen, redundancia de entidades y de relaciones.

Se está frente a una redundancia de entidades cuando en dos o más entidades se tienen los mismos atributos. Estas entidades en cuestión deben ser transformadas en una sola y se puede agregar un atributo adicional que distinga de qué tipo se está hablando o bien identificar relaciones distintas de modo de que a través de ellas se identifique el tipo de ocurrencia.

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[legolas]

En el caso de la redundancia de relaciones, se debe verificar si existen trayectorias cerradas que permitan acceder a la información a través de dos o más rutas. La relación redundante es aquella que si se elimina, no se pierde al acceso a la información, ya que a través de otro trayecto también puede ser obtenida, habitualmente es mediante una relación indirecta.

Como se mencionó anteriormente, el MDC se debe normalizar, dicho proceso consta de tres etapas o formas normales.
· Primera Forma Normal: Datos repetitivos a datos únicos. Se extraen de las entidades, los datos repetitivos y se genera una segunda entidad con una relación uno a muchos.

· Segunda Forma Normal: Las relaciones muchos a muchos se transforman en relaciones uno a muchos. Esto se logra mediante la introducción de una nueva entidad cuyos atributos son los atributos de medición de la relación primitiva. La nueva entidad es llamada NUB, la antigua relación muchos a muchos (M:N) se transforma en uno a muchos (1:N), con el lado N apuntando al NUB. Existen NUB naturales o artificiales y no tienen atributos de medición; los naturales son aquellas entidades que aparecen del análisis de los requerimientos y solo tienen relaciones (al menos dos relaciones) uno a muchos, en donde el lado N apunta a dicha entidad; los NUB artificiales son aquellas entidades que deben ser creadas con la finalidad de hacer desaparecer las relaciones muchos a muchos y no cuentan con identificador propio, como se mencionó con anterioridad. El NUB recibe como atributo el atributo de medición de la relación muchos a muchos, y transforma la estructura de Datos de una estructura de red muchos a muchos, en una estructura tipo árbol o de uno a muchos, que resultan mucho más fáciles de implementar computacionalmente hablando.

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· Tercera Forma Normal: La última etapa de la normalización consiste en eliminar la transitividad. Se habla de la presencia de transitividad cuando en una o más entidades existen como atributos datos cuyos valores se repiten en innumerables ocurrencias o registros. Para solucionar lo anterior, dichos atributos deben ser extraídos de la entidad y constituir una nueva, esta requiere de un identificador y pasa a existir en una relación uno a muchos, en donde la nueva entidad se convierte en padre de la que le dió origen. En realidad cualquier atributo a excepción de identificador es normalizable a través de esta forma, pero se debe analizar cual de ellos podría contener datos repetidos.

Una vez terminado el proceso de normalización, el MDCC queda constituido en el modelo del sistema, reemplazando al MDC.
;)

[legolas]

Hasta aquí considero que es el "modelamiento básico", posteriormente, si alguien así lo quiere, pongo más información sobre el Modelo Lógico de Datos y el Modelo Físico de Datos, que es el paso previo a la "construcción en software" de la base

[Elfhelm]

Lelogas.. te felicitó por el aporte académico, pero creo que este mensaje debió haberse publicado en el foro de Bases de Datos.

Saludos


Elfhelm
"Los cuatro puntos cardinales son tres, el Norte y el Sur"

[legolas]

Gracias, pero lo publiqué aquí porque muchos de los que trabajan con ASP están tratando de utilizar bases de datos y no saben como construirlas.

En todo caso, tienes razón. :)