MODELO RELACIONAL

RELACIÓN

Una Relación ≈ Tabla de datos

*Por eso se llaman Bases de Datos Relacionales

 

CONCEPTOS

*Esquema: significa como está construida la tabla

   +Película (título, año, duración)

Tuplas: también llamado fila o registro representa un objeto único de datos implícitamente estructurados en una tabla.

Dominio: Para cada atributo hay un conjunto de valores permitidos, llamado dominio de ese atributo. Especifica un conjunto de valores que son válidos a ingresar sobre una columna específica para una tabla de la base de datos.

Esta integridad se verifica a través:
1.Del tipo de los datos a introducir (numérico, alfanumérico, alfabético, etc.).
2.De una validación de los valores de datos que se ingresan (utilizando funciones del DBMS)

NOTACIÓN

• Atributos              ------    A_i 
• _{Relación R           ------    R(A1, A2, A3, ..., An)}
• _{Dominio de Ai     ------    dom(Ai)}

_{*Es importante recordar que una relación es un conjunto y por tal motivo no está ordenado y dentro del disco se almacenan como un conjunto de tuplas desordenadas.}

• _{Notación para la tuplas                       ------   t = <Mar Adentro, 2004, 125> ∈ Película}
• _{Notación para subconjunto de tupla   ------   t[año, duración] = <2004, 125>}
• _{Restricción de dominio                       ------  t[A] = <x> ⇔x ∈dom(A)}

      _{*En ciertos casos NULL ∈ dom(A) lo que significa que la relación acepta valores nulos}

 

_{CLAVES CANDIDATAS Y PRIMARIAS}

 <sub>*La elección de una clave primaria es arbitraria, por lo general se escoge la que tenga pocos atributos y que identifique de manera única a cada tupla.


*Una clave puede ser un atributo, varios atributos (clave compuesta)</sub>

CLAVES FORÁNEAS

Una clave foránea o clave ajena (o Foreign Key FK) es una limitación referencial entre dos tablas. La clave foránea identifica una columna o grupo de columnas en una tabla (tabla hija o referendo) que se refiere a una columna o grupo de columnas en otra tabla (tabla maestra o referenciada). Las columnas en la tabla referendo deben ser la clave primaria u otra clave candidata en la tabla referenciada.

INTEGRIDAD REFERENCIAL

Es una propiedad deseable en las bases de datos. Gracias a la integridad referencial se garantiza que una entidad (fila o registro) siempre se relacione con otras entidades válidas, es decir, que existen en la base de datos. Implica que en todo momento dichos datos sean correctos, sin repeticiones innecesarias, datos perdidos y relaciones mal resueltas.

Ejemplo: supongamos una base de datos con las entidades Persona y Factura. Toda factura corresponde a una persona y solamente una. Implica que en todo momento dichos datos sean correctos, sin repeticiones innecesarias, datos perdidos y relaciones mal resueltas.

Supongamos que una persona se identifica por su atributo DNI (Documento Nacional de Identidad). También tendrá otros atributos como el nombre y la dirección. La entidad Factura debe tener un atributo DNI_cliente que identifique a quién pertenece la factura.

Por sentido común es evidente que todo valor de DNI_cliente debe corresponder con algún valor existente del atributo DNI de la entidad Persona. Esta es la idea intuitiva de la integridad referencial.

CONVERTIR ENTIDAD-RELACIÓN EN MODELO RELACIONAL

• Se agregan claves donde sea necesario.
• Cada entidad se transforma en una tabla con los mismos atributos.
• Cada relación se transforma en una tabla en que los atributos son las claves de cada entidad participante.
• La clave primaria (PRIMARY KEY) de la entidad será la clave primaria de la relación.
• Los mapeos 1:M se expresan con la repetición del lado 1 en el lado M (clave foránea).
• Los mapeos M:N generan una tabla.
• Para las entidades M:N que generaron una tabla, la clave primaria (de la nueva tabla) está formada por las claves de los lados M y N.
• El asterisco (*) acompañado del atributo indica clave primaria PK, por ejemplo: *Id_Empleado.
• Las claves foráneas FK se especifican en la parte inferior de la tabla.

MODELO ENTIDAD - RELACIÓN

MODELO DE DATOS

Una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones, la semántica y las restricciones de consistencia.

*Tiene en cuenta tres aspectos o características de los datos: la estructura, la manipulación y la integridad

TIPOS DE MODELOS DE DATOS:

• Modelo E-R
• Modelo Relacional
• Modelo Orientado a Objetos
• Modelo Relacional Orientado a Objetos
• Modelo de datos Semiestructurados
• Modelo de datos de Red
• Modelo de datos Jerárquico

Al momento de diseñar una base de datos es fundamental realizar un análisis de requerimientos donde se debe obtener la siguiente información:

Requisitos funcionales 

• ¿Qué debe hacer el sistema?
• Transacciones

Requisitos de datos

• ¿Qué debe almacenar el sistema?
• Tipos de dato
• Esquema de datos
• Diseño lógico

También es muy importante que el diseño a realizar tenga tolerancia a cambios.

 

MODELO ENTIDAD-RELACIÓN (E-R)

Está basado en una percepción del mundo real que consta de una colección de objetos básicos, llamados entidades, y de relaciones entre estos objetos. Al ser un modelo de datos el modelo E-R también maneja los tres apectos importantes que son la estructura, la manipulación y la integridad.

>La estructura, que debe permitir representar la informaci[on que nos interea del mundo real.

>La manipulación, a la que da apoyo mediante las operaciones de actualización y consulta de los datos.

>La integridad, que es facilitada mediante el establecimiento de reglas de integridad: es decir, condiciones que los datos deben cumplir.

DEFINICIONES

>Entidad: es un objeto del mundo real que podemos distinguir del resto de objetos y del que nos interesan algunas propiedades. Ej: Empleado, producto, factura, etc.

>Conjunto de entidades: una colección de objetos similares.

>Atributos: son las propiedades de los objetos que nos interesan. Sobre una entidad empleado nos puede interesar, por ejemplo, tener registrados su DNI (Cédula), nombre, apellido y sueldo como atributos.

>Relación: conexiones entre dos o más entidades.

>Conjunto de relaciones: conexiones entre dos o más conjuntos de entidades.

DIAGRAMAS ENTIDAD-RELACIÓN

****Describen el esquema de una base de datos****

 

 

 Ejemplo diagrama E-R

 

TIPOS DE ATRIBUTO

En el modelo entidad - relación existen diferentes tipos de atributos que se clasifican según ciertos criterios, entre dichos atributos se tienen los siguientes:

• Atributos atómicos o compuestos

• Atributo monovaluado: (Ej: fecha de nacimiento)
• Atributo multivaluado: (Ej: teléfonos)
• Atributo derivado: (Ej: edad de una persona es un atributo derivado de la fecha de nacimiento)
• Atributo posiblemente nulo: (cuando un atributo se puede dejar vacío)
• Atributo clave: (permite localizar una entidad, son únicos)

GRADO DE LAS RELACIONES

Una relación puede asociar dos o más entidades. El número de entidades que asocia una relación es el grado de la relación. 

 

La relación evaluación asocia la entidad estudiante y la entidad asignatura; es decir, asocia dos entidades.

Las relaciones de grado dos se denominan también interrelaciones binarias. Todas las interrelaciones de grado mayor que dos se denominan, en conjunto, relaciones n-arias.  Así pues, una relación n-aria puede tener grado tres y ser una relación ternaria, puede tener grado cuatro y ser una relación cuaternaria, etc.

CARDINALIDAD DE UNA RELACIÓN

*Cardinalidad uno a uno (1:1)

*Cardinalidad uno a muchos (1:N)

Esto significa que un empleado es asignado a una Departamento, pero que, en cambio, un departamento puede tener uno o más empleados

*Cardinalidad muchos a muchos (M:N)

Un estudiante puede ser evaluado de varias asignaturas y, al mismo tiempo, que una asignatura puede tener varios estudiantes por evaluar.

Nota Especial: Es muy habitual que las relaciones binarias M:N y todas las n-arias tengan atributos.

En cambio, las relaciones binarias 1:1 y 1:N no tienen por qué tenerlos.
>Siempre se pueden asignar estos atributos a la entidad del lado N, en el caso de las 1:N, y a cualquiera de las dos entidades interrelacionadas en el caso de las 1:1.

RELACIONES RECURSIVAS

De acuerdo a [Korth/Silberschatz] “Son aquellas que se dan cuando los conjuntos de entidades de una relación no son distintos; es decir, el mismo conjunto de entidades participa en una relación mas de una vez con diferentes papeles.”

 

SIMBOLOGÍA ADICIONAL

 

 

SUBCLASES

Se usan subclases cuando detectamos una entidad que tiene un grupo de instancias con ciertas particularidades. 

*Las subclases se pueden definir por el proceso de especialización y por el proceso de generalización.

PRINCIPIOS DE DISEÑO

• Correctitud: representar adecuadamente el modelo.
• Evitar redundancia (Ej.: relación estudio_película+ atributo estudio en película) ¿Por qué?
• Buscar simplicidad: entidades que sean estrictamente necesarias.
• Cuando aparece un ciclo, hay redundancia. Mantener sólo si es necesario por eficiencia.

Para mayor información del lector le puede interesar el siguiente enlace Modelo E-R