Unidad 3

3.1 INTRODUCCIÓN AL MODELO RELACIONAL

El objetivo del modelo relacional es proteger al usuario de la obligación de conocer la estructura física de los datos. Sus características principales son:

1.- La relación es el elemento fundamental del modelo.
2.- Es independiente de la forma en que se almacenan los datos y su representación.
3.- Está fundamentado en una base matemática.

En una base de datos relacional, los datos son recolectados mediante relaciones, y éstas a su vez son generalmente representadas mediante tablas. Una relación es un conjunto de atributos, cada uno de los cuales pertenece a un dominio, y que posee un nombre que identifica la relación. Se representa gráficamente mediante una tabla con columnas y filas. Para transformar un modelo diagrama-entidad relación a un modelo relacional, debemos conocer su estructura y algunos conceptos basicos:

TABLAS

El modelo relacional proporciona una manera de representar los datos: una tabla bidimensional llamada relación. La relación Películas maneja la información de las instancias en la entidad Películas, cada renglón corresponde a una entidad película y cada columna corresponde a uno de los atributos de la entidad.

ATRIBUTOS

Los atributos son las columnas de un relación y describen características particulares, por ejemplo el color o tamaño de un artículo, el apellido, etc.

TUPLAS

Cada uno de los renglones en una relación conteniendo valores para cada uno de los atributos. (Star Wars, 1977, 124, color)

DOMINIO

Conjunto de valores permitidos para un atributo, por ejemplo, cadenas de caracteres, números para la edad, valores como SI o NO, Masculino-Femenino, etc.

CABECERA

Un conjunto de atributos de una relación conforma la cabecera de la relación. Id-cliente nombre apellido-paterno apellido-materno

GRADO

Es el número de columnas que conforman la relación, este valor no cambia por lo que se dice es estático, solo puede ser modificado por necesidad de la organización.

CARDINALIDAD

Es el número de tuplas o filas de una relación, este valor cambia de manera constante por lo que es dinámico, y que depende del agregado o eliminación de relaciones o tuplas.

CLAVE

Una clave es un conjunto de atributos que identifican de forma única una ocurrencia de entidad. En este caso las claves pueden ser simples o compuestas.

Superclave: Identifican a una entidad (pueden ser no mínimas). Por ejemplo, el número-seguridad-social. O bien compuestas como RFC+Número-seguridad-social.

Clave Candidata: Es la mínima superclave, por ejemplo puede ser sólo el CURP.

Clave Primaria (PK): Es la clave candidata elegida por el diseñador como clave definitiva.

Clave foránea (FK): Es un atributo de una entidad, que es la clave en otra entidad. Por ejemplo, el Id en la entidad Asignatura corresponde a una clave en otra entidad, como puderia ser Datos-Alumnos. Es una clave foránea en la tabla Asignatura.

3.2 CONVERSIÓN DE MODELO E-R A MODELO RELACIONAL

Existen algunas reglas antes de convertir un modelo E-R a un modelo relacional.

TODA ENTIDAD SE CONVIERTE A UNA RELACIÓN

Cada que encontremos una entidad en un modelo entidad relación, está debe ser convertida en una relación dentro del modelo relacional, la cual se representa mediante una tabla con tres columnas y un numero indefinido de filas.

Esta a su vez tendrá como encabezad o el nombre de la entidad . buscamos el atributo identificador que se colocara en la primera fila de nuestra tabla, representando con el prefijo PK, que significa llave primaria. Ya después se colocan los demás atributos en las filas siguientes. Y en la tercer columna colocaremos una N porque el campo no puede contener valores nulos y una S si puede contenerlos.

EN TODA INTERRELACIÓN DE UNO A MUCHOS SE PROPAGA LA LLAVE PRIMARIA

Cada que encontremos una interrelación de uno a muchos se debe realizar lo siguiente; al encontrar dos entidades por ejemplo, debemos convertir estas entidades a relaciones, y observamos cual es cardinalidad, para este caso es de uno a muchos , se agrega un flecha apuntando hacia la izquierda para tener la cardinalidad entre nuestras relaciones, ahora si podemos realizar la propagación de la llave primaria.

La relación que apunta con la flecha va a jalar la llave primaria de la relación a la que esta apuntando, cuando se toma la llave primaria de la relación apuntada se copia en la segunda relación pero en lugar de colocar PK se coloca FK, que significa llave foránea.

TODA INTERRELACIÓN DE MUCHOS A MUCHOS SE CONVIERTE EN UNA RELACIÓN

En una relación de muchos a muchos se deben aplicar todas las reglas posibles, convertir las entidades en relaciones, colocar las columnas y filas con los datos correspondientes,, la cardinalidad se cambia, se cambia de muchos a muchos a uno, imaginemos que quedan tres relaciones, la relación de en medio tendrá una cardinalidad de muchos a uno con las dos relaciones que están a su costado, por lo que dicha relación jalara las llaves primarias de estas dos, pasando a ser llaves compuestas.

3.3 ESQUEMA DE LA BASE DE DATOS

El Esquema de una Base de datos describe la estructura de dicha base con la que se este trabajando, define sus tablas, sus campos en cada tabla y las relaciones entre cada campo y cada tabla. A su vez el es almacenado en un Diccionario de Datos.

Resulta conveniente dar un nombre a los esquemas de las relaciones, igual que se dan nombres a las definiciones de tipos en los lenguajes de programación. Se adopta el convenio de utilizar nombres en minúsculas para las relaciones y nombres que comiencen por una letra mayúscula para los esquemas de las relaciones. Siguiendo esta notación se utilizará Esquema-cuenta como ejemplo:

Esquema-cuenta = (número-cuenta, nombre-sucursal, saldo)

Los esquemas de las relaciones incluyen una lista de los atributos y de sus dominios correspondientes. Siguiendo con el ejemplo de la relación sucursal. Observemos que el esquema de esa relación es la siguiente:

Esquema-relación = (nombre-sucursal, ciudad-sucursal, activos)

Obsérvese que el atributo nombre de la sucursal aparece tanto en Esquema-sucursal como en Esquema-cuenta. Esta duplicidad no es una coincidencia. Utiliza lo atributos comunes en los esquemas de las relaciones es una manera de relacionar las tuplas de relaciones diferentes. Supóngase que se desea obtener información sobre todas las cuentas abiertas en sucursales ubicadas en Arganzuela.

Se busca en la relación sucursal para encontrar los nombres de todas las sucursales. Luego, para cada una de ellas, se mira en la relación cuena para encontrar la información sobre las cuentas abiertas en esa sucursal. Se debe recordar que los atributos que forma la clave primaria de un conjunto de entidades fuertes aparecen en la tabla creada para representar el conjunto de entidades, así como en las tablas creadas para crear relaciones en las que participar el conjunto de entidades.

3.4 RESTRICCIONES

Las restricciones en una base de datos se refiere a las condiciones que deben cumplir los datos para su correcto funcionamiento y almacenamiento. Existen varios tipos.

Restricciones de clave. Atributos que identifican de forma única a una entidad.

Restricciones de valor único. Es una restricción que impide que tenga un atributo un valor repetido. por ejemplo el número de motor de un auto no es clave y sin embargo sólo y sólo un carro deben tener un motor con número único.

Restricción de verificación. Esta restricción permite comprobar si un valor de un atributo es válido de acuerdo a una expresión.

Restricción de valor nulo. Un atributo puede ser obligatorio si no admite un valor nulo o null, es decir, el valor no tiene información.

Disparadores- Son procedimientos que se ejecutan para hacer una tarea concreta en el momento de insertar, modificar o eliminar información de una tabla .

Una de las principales ventajas que ofrece el Modelo Relacional es la utilización de las reglas de integridad, las cuales son restricciones que se aplican a los datos en función de los conceptos de las bases de datos relaciones y de las organizaciones en las que se implementan. Además, aseguran que en la base de datos no se almacenen valores inválidos para la organización que implementa un sistema informático que utiliza como base el modelo relacional para almacenamiento de sus datos.

3.4.1 INTEGRIDAD DE ENTIDAD

Se basa en las claves primarias de cada relación y de todas las relaciones en el modelo relacional. Exige que la clave primaria no asuma, nunca, un valor desconocido. Existen reglas de integridad, las cuales se aplican a los datos en función de los conceptos de las bases de datos relaciones y de las organizaciones en las que se implementan.

3.4.2 INTEGRIDAD REFERENCIAL

Esta regla se define sobre la base de las claves foráneas y restringe las relaciones entre relaciones. Se da cuando una tabla tiene una referencia a un valor de otra tabla. En este caso la restricción exige que exista el valor referenciado en la otra tabla. Por ejemplo no se puede asignar la calificación de una asignatura a un alumno que no exista.

3.5 INTEGRIDAD DE DOMINIO

La integridad de dominio es la validación de las entradas en una determinada columna de la tabla. En estas se definen reglas indicando los valores permitidos en las columnas y son el mecanismo estándar para asegurar integridad. La exigencia de integridad garantiza la calidad de los datos en una base de datos establecida.

Esta regla establece dos condiciones:

La primera condición exige que el valor que puede tomar un campo esté dentro del dominio definido. Por ejemplo, si se establece que un campo (número de control) pertenece al dominio de los números enteros, no es posible insertar un número de control con letra, puesto que la regla indica solo valores enteros.

La segunda condición sirve para establecer que los operadores que puedan aplicarse sobre los valores, dependen de los dominios de estos valores, es decir un operador determinado solo se puede aplicar sobre valores que tengan dominios que sean adecuados, por ejemplo, en una relación de alumnos donde matricula es el dominio de los enteros, entonces no se permitirá consultar la matricula con un valor Luis, porque es una serie de caracteres y no valores enteros.

Fuentes de información

El modelo relacional

Estructura básica del modelo relacional