MODELO RELACIONAL

Fue introducido por Codd en 1970. Conceptualmente simple, tanto en estructuras como en operaciones. Tiene fundamentos teóricos sólidos.

Representa la Base de Datos como: Una Colección de relaciones, donde cada relación se representa como una tabla. Las tablas tendrán un nombre y estarán formadas por filas y columnas.

Cada fila de la tabla representa una colección de valores de datos relacionados entre si. Cada columna tendrá un nombre y representará una característica que describe a la entidad.

A una tabla se le denomina relación. Terminología: A una tabla se le denomina relación. A una fila se le denomina tupla. A la cabecera de una columna se le denomina atributo.

El tipo de datos que describe los tipos de valores que pueden aparecer en cada columna se denomina Dominio. Un Dominio D es un conjunto de valores atómicos, es decir valores indivisibles.

(A1, A2, A3, ... ,An) R lista de atributos nombre de relación Esquema de Relación R: Esta compuesto por: (A1, A2, A3, ... ,An) R lista de atributos nombre de relación

Esquema de B.D Relacional Esquema Relacional Es un conjunto de esquemas de relación.

SALA PERSONAL PACIENTE N D.E.R. Nombre Cant_camas Nro_emp Nom Dir Tel Nro_reg Internado Trabaja N 1

De acuerdo a nuestro D.E.R el esquema relacional sería: SALA (Nombre,Cant_Camas), PERSONAL(Nro_Emp, Nom, Dir, Tel) PACIENTE(Nro_reg, Nombre), INTERNADO(Nro_Reg_Paciente, Nom_Sala), TRABAJA(Nro_Emp, Nom_Sala)

Grado, Orden o Aridad de una Relación: Es el número de atributos, n, de su esquema de relación. SALA es de aridad 2. PERSONAL es de aridad 4. PACIENTE Sala es de aridad 2. INTERNADO es de aridad 2. TRABAJA es de aridad 2.

Relación r: Una relación r, es un conjunto de n-tuplas.

Cada valor en una tupla es un valor atómico, es decir no es divisible en componentes. Por ello no se permiten atributos compuestos, ni multivaluados como valores en un misma columna de la misma tupla.

Si la relación cumple lo anterior, decimos que se encuentra en: Primera Forma Normal. Primera Forma Normal.

Los atributos multivaluados se deben representar con relaciones individuales. Los atributos compuestos se representan únicamente mediante sus atributos componentes simples.

Los valores de algunos de los atributos dentro de una tupla pueden ser nulos, es decir pueden ser desconocidos o no se apliquen a esa tupla.

RESTRICCIONES DEL MODELO RELACIONAL

Restricciones de Dominio El valor de cada atributo debe ser Atómico. Los tipos de datos asociados son los estándar (enteros, reales, cadenas, etc).

Restricciones de Clave Todas las tuplas de una relación deben ser distintas. No puede haber dos tuplas que tengan la misma combinación de valores para todos sus atributos.

Existen subconjuntos de atributos de un esquema de relación R, con la propiedad de que no debe haber 2 tuplas con la misma combinación de valores para estos atributos.

A este subconjunto lo denotamos como SC (Superclave) A este subconjunto lo denotamos como SC (Superclave). Entonces, para cualquier par de tuplas distintas t1 y t2 se cumple: t1[SC] <>t2[SC]

Todo conjunto de atributos SC de este tipo es una Superclave de la relación. Toda relación tiene por lo menos una superclave: el conjunto de todos sus atributos.

Sin embargo una superclave puede tener atributos redundantes, por eso, es más útil tener una Clave, que carece de redundancia.

Una Clave K de un esquema de relación R es una superclave de R con la propiedad adicional de que la eliminación de cualquier atributo A de K deja un conjunto de atributos K’que no es superclave de R.

Por lo tanto una clave es una superclave mínima. es una superclave a la cual no podemos quitarle atributos sin que deje de cumplirse la restricción de unicidad.

En general un Esquema de Relación puede tener más de una clave. A cada una de ellas se les denomina clave candidata. Luego, una de ellas será la clave primaria de la relación.

Ésta es la clave cuyos valores sirven para identificar las tuplas de la relación. Los atributos que forman la clave primaria de un Esquema de Relación se subrayan.

En el caso de que hubieran varias claves candidatas, es conveniente elegir como clave primaria aquella que tenga menos atributos.

Integridad de Relaciones El valor de Clave Primaria de las relaciones no puede ser nula Si la clave primaria tuviera valores nulos, no podríamos identificar las tuplas.

Integridad Referencial Se especifica sobre dos relaciones. Sirve para mantener consistencia entre las tuplas de dos relaciones.

Establece que una tupla en una relación que haga referencia a otra relación deberá referirse a una tupla existente en esa relación.

Clave Externa Especifican una restricción de integridad referencial entre dos esquemas de relación.

Un conjunto de atributos CE en el esquema de relación R1 es una clave externa de R1 si satisface:

Los atributos de CE tienen el mismo dominio que los atributos de la clave primaria CP de otro esquema de relación R2; (los atributos CE hacen referencia a la relación R2.)

Un valor de CE en una tupla t1 de R1 ocurre como valor de CP en alguna tupla t2 de R2 o bien es nulo. Tenemos que: t1[CE] = t2[CP]

Observaciones Las Restricciones de Integridad Referencial surgen de los vínculos entre las relaciones. Una clave externa puede hacer referencia a su propia relación.

Podemos representar gráficamente las Restricciones de Integridad Referencial trazando un arco dirigido de cada clave externa a la clave primaria de la relación a la cual hace referencia.

¿Cómo sabemos que un esquema relacional es mejor que otro? Teniendo en cuenta las siguientes pautas:

Semántica de los atributos. Reducción de los valores redundantes en las tuplas. Reducción de los valores nulos en las tuplas. Prohibición de tuplas espurias.

Semántica de los atributos de una relación Cuanto más fácil sea explicar la semántica de la relación, mejor será el diseño del esquema correspondiente.

Diseñe un esquema de relación de modo que sea fácil de explicar su significado !!!

No combine tributos de varios tipos de entidades y tipos de vínculos en una sola relación!!!

Información redundante en las tuplas Uno de los objetivos en el diseño de BD es minimizar el espacio de almacenamiento que ocupan las relaciones bases.

La agrupación de los atributos en los distintos esquemas de relación tiene un efecto significativo sobre el espacio de almacenamiento utilizado.

anomalías de inserción Anomalías en la actualización anomalías de inserción anomalías de eliminación anomalías de modificación

de inserción, eliminación o modificación en las relaciones. Diseñe los esquemas relacionales base de modo que no haya anomalías de inserción, eliminación o modificación en las relaciones.

Valores nulos en las tuplas En algunos diseños de esquemas quizá agrupemos muchos atributos para formar una relación; si muchos de los atributos no se aplican a todas las tuplas de la relación, terminaremos con un gran número de nulos en esas tuplas.

Evite incluir en una relación base atributos cuyos valores puedan ser nulos.

Tuplas espurias (erróneas) Son las tuplas que se generan como resultado de alguna operación entre las relaciones bases que tienen información no válida o no coherente.

Diseñe los esquemas de relación de modo que puedan reunirse mediante condiciones de igualdad sobre los atributos que sean claves primarias o claves externas, a fin de garantizar que no se formarán tuplas espurias.

Formas Normales

Introducción a la Normalización Proceso durante el cual los esquemas de relación insatisfactorios se descomponen repartiendo sus atributos entre esquemas de relación más pequeños que poseen las propiedades deseadas.

Objetivo: Garantizar que no ocurran anomalías de actualización