MODELO RELACIONAL Y PASAJE MER A RELACIONAL

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1 MODELO RELACIOAL Y PASAJE MER A RELACIOAL Maestría en Bioinformática 2010 Conceptos Generales Es un Modelo de Datos Lógico Se usa como Modelo implementado por DBMS Creado por Codd en 1970 Se comenzó con una definición teórica Se proponía un modelo con fuertes elementos matemáticos para BDs Actualmente es modelo lógico dominante Los DBMS Relacionales son la enorme mayoria

2 Conceptos Generales Vision Informal del Modelo. Las estructuras consisten en TABLAS, cuyas columnas corresponden a ATRIBUTOS de tipo atómico. y las filas corresponden a registros de datos. Las operaciones están fundamentalmente orientadas a manejo de TABLAS como conjuntos de registros. Es un modelo de datos extremadamente simple y claro, que también ha resultado potente para la mayor parte de las aplicaciones de BDs. Conceptos Generales Dominio D Es un conjunto de valores atómicos Esquema de relacion R(A 1,...,A n ) R es el de relación A 1,...,A n son los atributos con dominios D 1,...,D n Relación r(r) Es una instancia de un esquema de relacion R Consiste en un conjunto de t-uplas (o tuplas) r = {<a 1,...,a n >, <b 1,...,b n >, <c 1,...,c n >,... } También puede interpretarse a r como: r(r) (D 1 x... x D n )

3 Ejemplos Esquema de relación: FABRICATES(#fabricante,, direccion) Dominio de los atributos: y dirección son del tipo STRIG #fabricante es un UMERO Una instancia de la relación FABRICATES: #fabricante ombre Dir 12 Ana Pérez Avda. A Luis Rodriguez Calle B 1445 Una tupla de la relación FABRICATES: < 12, Ana Pérez, Avda. A 2134 > Conceptos Generales Esquema de BD Relacional o Esquema Relacional: Conjunto de esquemas de relación Ejemplo de esquema de BD relacional: FABRICATES(#fabricante,, direccion) PRODUCTOS(#producto, descripcion) VETAS(#producto, #fabricante, precio)

4 Ejemplo de instancia de BD Relacional Características de Relaciones Son conjuntos de tuplas que: o están ordenados o hay repetidos Valores de Atributos en tuplas: Son valores atómicos (indivisibles). Propiedad: primera forma normal. Atributos ordenados o no? Depende del enfoque

5 RI en el Modelo Relacional (I) Restricciones de Dominio: Restricciones de tipo en los Di. Superclave y Clave: Dado R(A 1,...,A n ), se dice que X {A 1,...,A n } es superclave en un esquema R, si no puede existir ninguna r(r) tal que tenga dos tuplas con valores iguales de X (t[x] = t`[x]). Una clave es una superclave que no contiene propiamente una superclave (o sea minimal). Ejemplo: #fabricante es clave en FABRICATES RI en el Modelo Relacional (II) Integridad Referencial y Foreign Keys. Dado R, un conjunto de atributos X es una FK de R si: Los atributos de X coinciden en dominio con los de una clave Y de S Los valores de X en tuplas de r(r) (para toda r) corresponden a valores de Y en la relación s(s) Ejemplo: VETAS.#fabricante FK FABRICATES.#fabricante

6 RI en el Modelo Relacional (III) Una BD se considera válida si todas las relaciones r satisfacen las RIs Las RI surgen de la observación de la realidad, O de la observación de relaciones Las RI se definen a nivel del ESQUEMA RELACIÓ, O a nivel de instancia Las RI son violadas por las instancias, O por los esquemas de relación Operaciones de modificación (I) Sea R(A,B,C) y r(r), Insert. insert <a,b,c> into R Incluye la tupla <a,b,c> en la relación r. Las tuplas insertadas deben cumplir las RI. Delete. Delete from R where A=''a'' borra de las tuplas de r cuyo valor para A es ''a''. Borrar tuplas puede generar violaciones a RI, En qué casos?

7 Operaciones de modificación (II) Update. Sea R(A,B,C) y r(r), update R set A = ''a1'' where B = ''b'' modifica las tuplas de r cuyo valor de B es ''b', colocando a1 como valor de A. Actualizar tuplas puede generar violaciones a RI, En qué casos? Pasaje de MER a Modelo Relacional Una o más reglas para cada estructura del MER: Entidades Fuertes y Atributos Relaciones Agregaciones Entidades Débiles Categorizaciones

8 Entidades Fuertes Para cada entidad se crea una tabla con las siguientes reglas: Por cada atributo simple se coloca un atributo en la tabla Se selecciona un atributo determinante para clave Para cada atributo estructurado se pone un atributo por cada hoja de la estructura Por cada atributo multivalorado se agrega una tabla que contiene el determinante de la entidad y el atributo multivalorado. Si es estructurado, se incluyen directamente sus componentes. La clave de esa tabla está formada por todos los atributos Entidades Fuertes: ejemplo cédula Personal edad dirección teléfono* ciudad calle número PERSOAL(cedula,, edad) PERSOAL(cedula,, edad, ciudad, calle, numero) TELEFOOS(cedula, telefono)

9 Relaciones (I) Para cada relación se construye una tabla con las siguientes reglas: Se coloca la clave primaria de las tablas de cada una de las entidades participantes. Se tratan los atributos de la relación como si fueran los de una entidad. Si la relación es :: (Todas ), entonces la clave de la tabla está formada por los atributos correspondientes a los atributos determinantes de las entidades participantes. Si en la cardinalidad aparece algún 1, entonces se definen múltiples claves. Cada una de esas claves se construye tomando todos los atributos correspondientes a los determinantes excepto uno de los que participan con cardinalidad 1. Relaciones (I): ejemplo cant. camas Salas horario trabajan entrada salida Personal cedula dirección teléfono* ciudad calle número SALAS (, cant_camas) PERSOAL (cedula,, ciudad, calle, numero) TELEFOOS TRABAJA (Sala, (cedula, telefono) cedula) TRABAJA (Sala, cedula, entrada, salida)

10 Relaciones (II) Por cada entidad participante, se agrega una dependencia de inclusión por cada participante: Si R es la tabla de la relación y Q la tabla de un participante: Π q_pk (R) Π q_pk (Q) Donde q_pk es la clave primaria de Q en R y en Q. Si la relación R es total sobre Q, entonces se agrega también la inclusión al revés: Π q_pk (Q) Π q_pk (R). EJEMPLO: Π Sala (TRABAJA) Π (SALAS) Π cedula (TRABAJA) Π cedula (PERSOAL) Π cedula (PERSOAL) Π cedula (TRABAJA) Relaciones (III) Si la relación es binaria, :1 y total del lado, entonces se puede fusionar la tabla de la relación con la de la entidad del lado. cant. camas Salas horario trabajan entrada salida 1 Personal SALAS (, cant_camas) cedula direcció n teléfono* PERSOAL (cedula,, ciudad, calle, numero, Sala, hentrada, hsalida) ciudad calle número

11 Agregaciones cant. camas Salas realizan Tareas descripción horario trabajan entrada salida Personal cedula dirección teléfono* ciudad calle número TRABAJA(Sala, cedula, hentrada, hsalida) TAREAS(Tarea, descripcion) REALIZA(Sala, cedula, Tarea) Otro ejemplo cant. camas Salas SALAS (, cant_camas) PERSOAL (cedula,, ciudad, calle, numero, Sala, hentrada, hsalida) TAREAS(Tarea, descripcion) REALIZA(cedula, Tarea) Π cedula (REALIZA) Π cedula (PERSOAL) Π Tarea (REALIZA) Π Tarea (TAREAS) Π Sala (PERSOAL) Π (SALAS) realizan Tareas descripción 1 trabajan Personal cedula dirección teléfono* ciudad calle número

12 Entidades Débiles Son casos particulares de relaciones :1. De esta forma se agrega en la tabla correspondiente a la entidad débil, la clave primaria de la tabla de la entidad fuerte, la que pasa formar parte de la clave. 1 H-S HOSPITALES(codigoHosp,, dir, tel) SALAS(codigoHosp, nomsala, #camas) Categorizaciones Solución general: Una tabla para la super entidad Una tabla por cada sub entidad (referenciando a la super entidad) Restricciones con dependencias de inclusión Es bueno tener en cuenta las restricciones de solapamiento y completitud. Si es completa: Pueden implementarse tablas para las categorías y una vista para la entidad principal.

13 Referencias Fundamentals of Database Systems 3th Ed., Elmasri & avathe, Addison Wesley, (cap. 7 y 9) Curso Fundamentos de Bases de Datos, ICO,

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