El Modelo Relacional. Carlos A. Olarte BDI

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1 Carlos A. Olarte BDI

2 Introducción Propuesto por Edgar Codd en (Turing Award 1981) En este modelo se basan la mayoría de DBMS modernos. Modelo simple basado en teoría de conjuntos y lógica de predicados. Provee independencia de las aplicaciones y sus datos. Mecanismos para expresar consultas (álgebra relacional). Llevó al desarrollo del Cálculo relacional y el estándar SQL.

3 Introducción Como todo modelo de datos, consta de: Estructura de Datos. Integridad de los datos. Mecanismo de manipulación de datos (conjunto de operaciones).

4 Componentes del MR Relación: (o Tablas) son un Conjunto de tuplas.. Representa objetos y asociaciones entre ellos (entidades y relaciones en el MER). Atributos: Definen las propiedades de las relaciones. Tupla: Renglón de una relación que no es un encabezado. Debe tener un componente por cada atributo. Pueden considerarse como funciones de atributos a sus valores Dominios: Cada atributo debe ser de un tipo elemental (atómico) y no multivaluado

5 Relaciones y Esquemas de Relación Esquema de Relación Se compone del nombre de la relación y el conjunto de atributos y sus dominios. Por ejemplo: personas(cc : str, nombre : str, direccion : str, salario : double). Relación La relación r(r) es un conjunto de tuplas. Se representa por medio de una tabla.

6 Otros Conceptos del MR Instancia de una relación: Conjunto de tuplas de la relación Grado de la Relación: número de atributos de la relación (columnas de la tabla). Cada fila (o registro) de la tabla representa una tupla. Cardinalidad de la Relación: Número de tuplas de la relación. Modificaciones Esquema: No muy común, costosas, DBA, DDL Instancia: Periódicas, sencillas, Usuarios Normales, DML Esquema Relacional: una colección de esquemas de relación que describen un determinado universo de discurso. Define la intensión de una base de datos relacional.

7 Restricciones del MR Un único constructor (la relación). La relación es un conjunto (en el sentido matemático) y por lo tanto: No pueden existir tuplas duplicadas: toda relación debe tener una llave primaria 1 No hay noción de orden entre las tuplas o entre los atributos. Los atributos de la llave primaria NO pueden ser nulos. 1 Los SGBD y el estándar SQL obvian esta restricción

8 Llaves Primarias (PK) Llave: Atributo o conjunto de atributos cuyo valor es único y diferente para cada tupla. Una tabla puede poseer más de una llave. Llave Candidata: Es una llave tal que: Es única (i.e., es una llave). Es irreducible: No se pueden eliminar componentes de la llave sin destruir la unicidad. Las llaves no se identifican dependiendo del estado o la instancia de la base de datos. Llave Compuesta: Es una llave conformada por más de un atributo. Llave Primaria: Llave candidata que se escoge en el modelo para identificar cada tupla. Llaves alternas: Las llaves candidatas que no fueron escogidas como llave primaria.

9 Llaves Foráneas (FK) Llave Foránea: atributo(s) de una relación r 1 que hacen referencia a otra relación r 2 Las FK permiten representar relaciones entre las entidades. r 1 y r 2 pueden ser la misma relación. Por ejemplo: personas(cc, nombre, apellido, telefono, direccion, ciu id) ciudades(id, nombre). El atributo ciu id en personas es una llave foránea que referencia al atributo id en ciudades.

10 Restricciones semánticas Unicidad (UK): Uno o varios atributos cuyos valores no se repiten en la relación. Obligatoriedad: Prohibición de valores nulos. Dominio y CK: Los valores que puede tomar un atributo se pueden restringir.

11 De E/R al Modelo Relacional Los conjuntos entidad se transforman en relaciones con sus atributos Las relaciones: Los atributos llave de las entidades que participan en la relación E/R pertenecen a la nueva relación Los atributos de la relación E/R también lo son de la nueva relación Si una entidad participa varias veces en una relación, se debe incluir su llave igual número de veces modificando su nombre

12 Transformación de los C.E Débiles La relación resultante debe tener como llave sus atributos mas la llave del conjunto entidad con la que está relacionado Las relaciones dónde aparezca el conjunto entidad débil debe tener las llaves de ambos conjuntos entidad Las relaciones de doble rombo no son convertidas en nuevas relaciones (duplicidad)

13 Esquema general de transformación E/R - MR 1 Conjunto entidad y Atributos: E(A1, A2) 2 Relación Muchos a uno: E(E1, E2, D1) D(D1, D2)

14 Continuación... 3 Relación uno a uno: E(E1, E2, D1 Uk) D(D1, D2) o E(E1, E2) D(D1, D2, E1 Uk)

15 Continuación... 4 Relación Muchos a Muchos: E(E1, E2) D(D1, D2) R(E1, D1, R1, R2) 5 Las relaciones multidireccionales se convierten en binarias y se traduce al MR con los pasos anteriores.

16 Transformación de las subclases 1 Relaciones disyuntas y la subclase incluye sus propiedades más las heredadas 2 Dos clases relacionadas. La subclase hereda el atributo llave de la superclase (Como una relación muchos a uno) 3 Crear una sola relación con los atributos de la superclase y la subclase. Los atributos pertenecientes a esta última deben ser nulos

17 Comparación de los esquemas En el primer esquema los atributos permanecen unidos en una misma relación Para encontrar un objeto en el esquema 1 se debe buscar en varias relaciones En el esquema 2 se debe buscar en varias relaciones para obtener la información completa de un objeto En el esquema 3 puede presentarse algo de desperdicio de espacio

18 Ejercicio Diseñar una BD Relacional para el siguiente problema: Una compañía cuenta con una serie de Máquinas y desea mantener los flujos de trabajo en cada máquina, es decir, registrar si un producto estando en la máquina A puede pasar a la B o a la C y que de la máquina C solo puede pasar a la D, etc. Cada Máquina cuenta con una serie de Partes y cada una de éstas ha sido comprada a un distribuidor por medio de una Compra. Finalmente, los productos son comprados por los Clientes mediante una Factura.

19 Ejercicio Diseñar una BD Relacional para el siguiente problema: Se desea organizar la información de un sistema de correos. Cada correo tiene un título, uno o varios destinatarios, uno o varios destinatarios ocultos y un cuerpo. Adicionalmente, cada correo puede incluir hasta 3 archivos adjuntos con su respectivo tipo (imagen, video, Doc Word, Excel, etc). De cada destinatario se conoce su login y el servidor al cual pertenece. Finalmente, cada que se envía el mensaje, se guarda rastro de fecha y hora de salida y llegada.

20 Ejercicio Diseñar una BD Relacional para el siguiente problema: En registro académico se tiene información de profesores y alumnos. De cada uno se tienen sus datos personales (cc, nombre, tel, etc). De los alumnos se tiene adicionalmente su código de identificación. Por cada período se asigna a cada grupo de los cursos el profesor encargado y los estudiantes se matriculan en dichos grupos. Al final del periodo, el profesor debe poder almacenar la nota definitiva de cada alumnos de sus grupos.

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