PDF de programación - El modelo relacional - Fundamentos de diseño de bases de datos

El modelo relacional
El modelo relacional
Fundamentos de diseño de bases de datos
Fundamentos de diseño de bases de datos

El modelo relacional
El modelo relacional

Bases de datos relacionales
 Bases de datos relacionales
 El concepto de relación
El concepto de relación
 Esquema de la base de datos
Esquema de la base de datos
 Instancia de la base de datos
Instancia de la base de datos
 Instancia de la base de datos
Instancia de la base de datos
 Restricciones de integridad
Restricciones de integridad

 Diseño de bases de datos relacionales
Diseño de bases de datos relacionales
 El proceso de diseño de bases de datos
El proceso de diseño de bases de datos
 Paso del modelo E/R al modelo relacional
Paso del modelo E/R al modelo relacional

11

Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

El modelo de datos relacional organiza y representa
El modelo de datos relacional organiza y representa
los datos en forma de tablas o relaciones:
los datos en forma de tablas o relaciones:

Una base de datos relacional
Una base de datos relacional

es una colección de relaciones [tablas]
es una colección de relaciones [tablas]..

Representación
Representación Representación
lógica
lógica
Tabla
Tabla
FilaFila
Columna
Columna

Modelo
Representación Modelo
física
física
relacional
relacional
Relación
Archivo secuencial
Archivo secuencial Relación
Tupla
Registro
Registro
Tupla
Campo
Campo
Atributo
Atributo

Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

El concepto de relación:
El concepto de relación:
Tuplas, atributos y dominios
Tuplas
, atributos y dominios

id_trabajador

nombre

tarifa_hr

tipo_de_oficio

id_supv

1235
1412
1412
2920
3231
1540
1311
3001

F. Aguilera
A. Calvo
A. Calvo
N. Marín
O. Pons

J.M. Medina
J.C. Cubero
D. Sánchez

12,50
13,75
13,75
10,00
17,40
11,75
15,50
8,20

Electricista
Fontanero
Fontanero
Carpintero

Albañil

Fontanero
Electricista

Albañil

1311
1540
1540
null
null
null
null
3231

22

33

Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

El concepto de relación:
El concepto de relación:
Tuplas, atributos y dominios
Tuplas
, atributos y dominios

 Atributo

Atributo ((AAii):): Elemento susceptible de tomar valores
Elemento susceptible de tomar valores
(cada una de las columnas de la tabla).
(cada una de las columnas de la tabla).
(cada una de las columnas de la tabla).
(cada una de las columnas de la tabla).

 Dominio

Dominio (D(Dii): ): Conjunto de valores que puede tomar
Conjunto de valores que puede tomar
un atributo (se considera finito).
un atributo (se considera finito).

 Tupla

Tupla: : Cada uno de los elementos que contiene una
Cada uno de los elementos que contiene una
instancia de la relación (filas).
instancia de la relación (filas).

Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

El concepto de relación
El concepto de relación

Relación R(
Relación R(AAii....AAnn))

Subconjunto del producto cartesiano D
Subconjunto del producto cartesiano D11××....××DDnn

(esto es, una tabla).
(esto es, una tabla).
(esto es, una tabla).
(esto es, una tabla).

En una relación hay que distinguir dos aspectos:
En una relación hay que distinguir dos aspectos:

 Esquema de la relación

Esquema de la relación: Los atributos A
p.ej. Trabajadores (
p.ej. Trabajadores (id_trabajador

: Los atributos A11....AAnn

tarifa_hr, , tipo_de_oficio

tipo_de_oficio, , id_supv
id_supv))

id_trabajador, nombre,

, nombre, tarifa_hr

 Instancia de la relación

: El conjunto de tuplas
Instancia de la relación: El conjunto de
tuplas
{{(x(x11,x,x22,..,x,..,xnn))}} ⊆⊆ DD11××DD22××....××DDnn que la componen en
que la componen en
cada momento.
cada momento.

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55

Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

El concepto de relación
El concepto de relación

Relación R(
Relación R(AAii....AAnn))

Subconjunto del producto cartesiano D
Subconjunto del producto cartesiano D11××....××DDnn

(esto es, una tabla).
(esto es, una tabla).
(esto es, una tabla).
(esto es, una tabla).

Consecuencias de la definición de relación
Consecuencias de la definición de relación
como conjunto de tuplas
como conjunto de
tuplas::

 No existen

No existen tuplas
tuplas duplicadas
duplicadas
(concepto de clave primaria).
(concepto de clave primaria).

 No existe orden en las

No existe orden en las tuplas
tuplas
(ni en los atributos).
(ni en los atributos).

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Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

Esquema de la base de datos
Esquema de la base de datos

Una base de datos relacional es un conjunto finito de
Una base de datos relacional es un conjunto finito de
relaciones junto con una serie de restricciones o reglas
relaciones junto con una serie de restricciones o reglas
de integridad:
de integridad:
de integridad:
de integridad:

 Restricción de integridad

Restricción de integridad: Condición necesaria para
: Condición necesaria para
preservar la corrección semántica de la base de datos.
preservar la corrección semántica de la base de datos.

 Esquema de la base de datos

Esquema de la base de datos: : Colección de
Colección de
esquemas de relaciones junto con las restricciones
esquemas de relaciones junto con las restricciones
de integridad que se definen sobre las relaciones.
de integridad que se definen sobre las relaciones.

77

Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

Instancia de la base de datos
Instancia de la base de datos

 Instancia (o estado) de la base de datos

Instancia (o estado) de la base de datos: :
Colección de instancias de relaciones que verifican las
Colección de instancias de relaciones que verifican las
restricciones de integridad.
restricciones de integridad.
restricciones de integridad.
restricciones de integridad.

 Base de datos relacional

Base de datos relacional: :
Instancia de la base de datos
Instancia de la base de datos
junto con su esquema.
junto con su esquema.

88

Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

Restricciones de integridad:
Restricciones de integridad:
Asociadas a las
Asociadas a las tuplas

tuplas de una relación
de una relación

0 ≤ edad ≤ 120
p.ej. 0 ≤ edad ≤ 120
p.ej.
impuestos ≤ sueldo
impuestos ≤ sueldo
impuestos ≤ sueldo
impuestos ≤ sueldo

 En ocasiones, no se conoce el valor de un atributo para
En ocasiones, no se conoce el valor de un atributo para
tupla. En esos casos, a ese atributo
. En esos casos, a ese atributo
una determinada
una determinada tupla
valor nulo (nullnull)), que
, que
de esa
de esa tupla
indica que el valor de ese atributo es desconocido o,
indica que el valor de ese atributo es desconocido o,
simplemente, que ese atributo no es aplicable a esa
simplemente, que ese atributo no es aplicable a esa
tupla
tupla..

se le asigna un valor nulo (

tupla se le asigna un

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Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

Restricciones de integridad:
Restricciones de integridad:
Asociadas a las relaciones de la base de datos
Asociadas a las relaciones de la base de datos

Clave primaria:
 Clave primaria:
Conjunto de atributos seleccionados para identificar
Conjunto de atributos seleccionados para identificar
Conjunto de atributos seleccionados para identificar
Conjunto de atributos seleccionados para identificar
univocamente
univocamente a las

tuplas de una relación.
de una relación.

a las tuplas

 Integridad de entidad:
Integridad de entidad:
Los atributos de la clave primaria no pueden
Los atributos de la clave primaria no pueden
tomar valores nulos, ya que la clave primaria
tomar valores nulos, ya que la clave primaria
debe permitirnos identificar unívocamente
debe permitirnos identificar unívocamente
cada
cada tupla

tupla de la relación.
de la relación.

1010

Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

Restricciones de integridad:
Restricciones de integridad:
Asociadas a las relaciones de la base de datos
Asociadas a las relaciones de la base de datos

 Clave externa:

Clave externa: Conjunto de atributos de una relación
Conjunto de atributos de una relación
cuyos valores en las
cuyos valores en las tuplas
cuyos valores en las
cuyos valores en las tuplas
tuplas deben coincidir con valores
tuplas deben coincidir con valores
deben coincidir con valores
deben coincidir con valores
tuplas de otra relación.
de la clave primaria de las
de la clave primaria de las tuplas
de otra relación.

Integridad referencial:
 Integridad referencial:
Todos los valores no nulos de una clave externa
Todos los valores no nulos de una clave externa
referencian valores reales de la clave referenciada.
referencian valores reales de la clave referenciada.

1111

Bases de datos relacionales
Bases de datos relacionales

Restricciones de integridad:
Restricciones de integridad:
Asociadas a las relaciones de la base de datos
Asociadas a las relaciones de la base de datos

La integridad referencial mantiene
La integridad referencial mantiene
las conexiones en las bases de datos relacionales:
las conexiones en las bases de datos relacionales:
las conexiones en las bases de datos relacionales:
las conexiones en las bases de datos relacionales:

imparte.NRP
imparte.NRP ∈∈ profesor.NRP
profesor.NRP
El profesor que imparte una asignatura
El profesor que imparte una asignatura
debe existir en la tabla de profesores.
debe existir en la tabla de profesores.

cuenta.sucursal
cuenta.sucursal ∈∈ sucursal.número
sucursal.número
Una cuenta tiene que pertenecer
Una cuenta tiene que pertenecer
a una sucursal existente.
a una sucursal existente.

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Diseño de bases de datos relacionales
Diseño de bases de datos relacionales

El proceso de diseño de bases de datos
El proceso de diseño de bases de datos

Problema:
Problema:

Diseñar la estructura lógica y física de una o más
Diseñar la estructura lógica y física de una o más
bases de datos para atender a las necesidades de
bases de datos para atender a las necesidades de
bases de datos para atender a las necesidades de
bases