Modelado de datos en ingeniería de software: objetos, atributos y relaciones

Modelado de datos frente a modelado de requisitos

Para comprender el modelado de datos y cómo contribuye a la ingeniería de software, es mejor dar un paso atrás y examinar cómo el modelado de datos encaja en el modelado de requisitos.

El modelado de requisitos en la ingeniería de software es parte del análisis y el diseño. Es la etapa de planificación del desarrollo de una aplicación de software. El modelado de requisitos se centra en el «qué», no en el «cómo». En otras palabras, el modelado de requisitos identifica qué requisitos debe cumplir la aplicación para tener éxito.

El modelado de requisitos incluye muchas sub-etapas, una de ellas es el modelado de datos . En términos generales, el modelado de requisitos comenzará con el modelado basado en escenarios, lo que da como resultado la creación de un caso de uso. Un caso de uso , en pocas palabras, es un ejemplo principal de cómo se utilizará la aplicación de software y qué se espera que haga. Una vez que existe un caso de uso, una de las etapas siguientes será el modelado de datos.

Objetos de datos, atributos y relaciones

El modelado de datos, a veces también llamado modelado de información, es el proceso de representar visualmente qué datos utilizará la aplicación o el sistema y cómo fluirán. El diagrama resultante u otra representación visual debe diseñarse de una manera que sea lo más fácil de entender posible. Los elementos fundamentales que un modelo de datos necesita incluir y describir son los objetos de datos , más frecuentemente llamados ‘entidades’ , los atributos de esos objetos / entidades y las relaciones entre los objetos / entidades.

Las entidades, atributos y relaciones se revisan con mayor detalle en el ejemplo de caso de uso que sigue. No entraremos en diagramas en esta lección, sin embargo, vale la pena señalar que se pueden usar varios métodos para crear los diagramas en el modelado de datos. Los dos más utilizados son UML (Lenguaje de modelado unificado) y ERD (Diagramas de relación entre entidades).

Modelado conceptual, lógico y físico

Tradicionalmente, el modelado de datos se compone de tres etapas: modelado conceptual, lógico y físico. Estas etapas comienzan en la representación más abstracta o general de los datos (modelado conceptual). Luego proceden sistemáticamente a la representación más detallada utilizando modelos físicos.

El modelado conceptual identifica principalmente las entidades (objetos de datos) con las que se ocupará la aplicación y, tradicionalmente, no describe los atributos de esas entidades. Esta etapa es deliberadamente abstracta, para evitar «empantanarse en detalles». De esta forma permite la participación de todos los grupos de interés en esta etapa, sin necesidad de tener conocimientos técnicos específicos. Por ejemplo, los representantes de la empresa que han encargado la aplicación (que no necesariamente tienen una mentalidad técnica) pueden contribuir de manera significativa junto con los ingenieros de software (que necesariamente tienen una mentalidad técnica) en el diseño de la aplicación.

El modelado lógico utiliza las entidades identificadas durante la etapa de modelado conceptual y luego identifica los atributos que estas entidades deben tener, junto con las relaciones entre las entidades.

El modelado físico es la etapa más detallada del modelado de datos. Las entidades, atributos y relaciones previamente definidos se utilizan para diseñar la estructura de la base de datos, incluidos todos los detalles necesarios (como el número de tablas, columnas y tipos de datos necesarios).

Un ejemplo de modelado de datos

Para analizar más a fondo estas ideas y estos términos, usaremos un ejemplo, a menudo llamado caso de uso.

El problema

Una editorial, Acme Publishing, publica libros de viajes. Los clientes de Acme son empresas relacionadas con viajes, como hoteles y aerolíneas, que pagan a Acme para que incluya anuncios de sus empresas en los libros de viajes. Hasta ahora, el personal de Acme ha estado almacenando todos los detalles (datos) sobre sus clientes en hojas de cálculo (en lugar de un sistema de base de datos propiamente dicho). Estos datos incluyeron los anuncios que vendieron y los libros que publicaron.

Sin embargo, como sucede a menudo cuando la necesidad es grande (porque el negocio ha sido bueno), esto ya no funciona lo suficientemente bien para Acme. Los miembros de su personal deben acceder a una serie de hojas de cálculo para realizar un seguimiento de qué cliente ha pagado por qué anuncio y en qué libro está destinado a ser publicado. Como resultado, también hay mucha falta de comunicación entre los departamentos de Acme, por ejemplo, entre Ventas (anuncios vendidos) y Editorial (libros publicados).

La solución

Para resolver este problema, Acme Publishing ha contratado a un equipo de desarrollo de software para crear una aplicación que ayudará a todos los departamentos de la empresa a realizar un mejor seguimiento de los datos que utilizan y mantener la coordinación. El equipo de software inicia el modelado de requisitos de la aplicación propuesta y, a través del modelado conceptual (modelado basado en escenarios), crea el caso de uso de un hotel que compra un anuncio en un libro de viajes sobre destinos de verano. Luego, el equipo de software procede con el modelado de datos, identificando los objetos de datos, atributos y relaciones.

Objetos

Los objetos en este caso de uso son el cliente, el anuncio y el libro de viajes. Estos son ejemplos de objetos de datos (entidades).

Atributos

Cada uno de estos objetos tiene ciertas características (atributos). Por ejemplo:

• Los atributos del cliente incluirían el nombre del hotel, el nombre de la persona de contacto y sus datos de contacto … como dirección, número (s) de teléfono y correo electrónico.
• Los atributos del anuncio incluirían el número de páginas que ocupará en el libro y la cantidad que el cliente pagó por él.
• Los atributos del libro incluirían cuántas páginas tendrá, qué tamaño de páginas (dimensiones) tendrá y en qué papel de calidad se imprimirá.

Relaciones

Cierto cliente compró un determinado anuncio y los detalles de esta relación deben almacenarse. Ciertos anuncios aparecen ahora en ciertos libros de viajes, cada uno con un número específico de páginas. Los detalles de esta relación también deben almacenarse. Estos son ejemplos de relaciones entre los objetos / entidades de datos.

Resumen de la lección

El modelado de datos , dentro del contexto de la ingeniería de software, es una etapa dentro del modelado de requisitos . El modelado de datos ocurre en la etapa de diseño o planificación de la creación de una aplicación o sistema. El modelado de datos se compone de tres etapas: modelado conceptual , modelado lógico y modelado físico . En la etapa conceptual, se identifican los objetos de datos (entidades). En el modelado lógico, se definen los atributos de las entidades , así como las relacionesentre las entidades. En la etapa final del modelado de datos, el modelado físico, las entidades, atributos y relaciones previamente definidas se utilizan para diseñar una estructura detallada de la base de datos que se creará durante el desarrollo real de la aplicación o sistema. Los elementos visuales que produce el modelado de datos se pueden crear mediante varios métodos, pero dos de los más comunes son UML y ERD .

Rodrigo Ricardo Editor y fundador