Principios de Bases de Datos Relacionales, Normalización. Unidad 4

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1 Principios de Bases de Datos Relacionales, Normalización Unidad 4

2 Introducción

3 Dependencia Funcional La dependencia funcional es una restricción entre dos conjuntos de atributos en una relación de una base de datos. Dada una relación R, un conjunto de atributos X en R se dice que determina funcionalmente otro conjunto de atributos Y también en R.

4 Ejemplo Matrícula Trimestre uea Nombre P. Estructurada Juan S. Base Pedro Cálculo II Juan Algoritmos Luis Seminario Luis

5 Ejemplo En este caso Matrícula identifica a Trimestre, por lo que se dice que Trimestre es función de matrícula, esto significa que cualquier valor de matrícula 1234 tendrá en Trimestre 3 y se representa: Matrícula Trimestre

6 Normalización

7 Definición Normalizar una base es aplicar una serie de reglas a las relaciones del modelo al momento de pasarlo al modelo. Las bases de datos relacionales se normalizan para: Evitar la redundancia de los datos. Evitar problemas de actualización de los datos en las tablas. Proteger la integridad de los datos. Facilitar el manejo de la información

8 Formas Normales Existen varias reglas de normalización, conocidas como Formas Normales, se considera que una Base de Datos está normalizada si todas sus tablas se encuentran normalizadas. Se considera que una Tabla está normalizada si cumple al menos con las tres primeras formas normales.

9 Primera Forma Normal Cada atributo debe tener un nombre único No deben existir tuplas repetidas Para que una base de datos sea 1FN, es decir, que cumpla la primera forma normal, cada columna debe ser atómica. No se tienen grupos de datos repetidos Debe existir una llave primaria

10 Columnas Atómicas Atómica significa "indivisible", es decir, cada atributo debe contener un único valor del dominio. Los atributos, en cada tabla de una base de datos 1FN, no pueden tener listas o arreglos de valores, ya sean del mismo dominio o de dominios diferentes.

11 Aplicando la Primera Forma Normal Aplicar la primera forma normal es muy simple, bastará con dividir cada columna no atómica en tantas columnas atómicas como sea necesario, particularmente en aquellos atributos que puedan ser multivaluados.

12 Eliminando Grupos de Datos Repetidos Se debe crear otra tabla que contenga los grupos de datos que se repiten y relacionarlos a través de una llave con su correspondiente valor en otra tabla

13 Ejemplo Datos Atómicos Nombre Licenciatura Matrícula Uea Clave Nombre Paterno Materno Licenciatura Matrícula Uea Clave

14 Eliminando Grupos de Datos Repetidos Nombre Paterno Materno Matrícula Licenciatura Uea Clave Nombre Paterno Materno Matrícula Licenciatura Clave Nombre Matrícula

15 Segunda Forma Normal Debe estar en Primera Forma Normal Cada columna de la Tabla debe depender de la Llave

16 Aplicando la Segunda Forma Normal Solo se debe almacenar información sobre un tipo de entidad, los atributos que no aporten nada a la relación deben pasarse a otra entidad y por lo tanto a otra tabla de manera atómica

17 Ejemplo Clave Nombre Matrícula Clave Nombre Clave Matrícula ID

18 Tercera Forma Normal Debe estar en la Segunda Forma Normal Los campos no primarios dependen de la clave primaria Se debe eliminar la Dependencia Transitiva

19 Dependencia Transitiva Uno o más atributos están ligados directamente a un atributo que no es llave primaria y estos se estarán repitiendo a lo largo de las tuplas

20 Aplicando la Tercera Forma Normal Pasar los atributos dependientes junto con una copia del atributo del que dependen a otra tabla

21 Ejemplo Uea Trimestre Matrícula Nombre Uea Trimestre Matrícula Matrícula Nombre

22 Claves para Normalización Primera Forma Normal Atributos Atómicos Grupos de atributos no repetidos Llaves Primarias en las tablas Segunda Forma Normal Atributos de una sola entidad Los atributos dependen de la llave primaria Tercera Forma Normal No hay atributos que dependan de un atributo que es una llave no primaria

23 Cuarta Forma Normal La cuarta Forma Normal tiene como objetivo eliminar las Dependencias Multivaluadas Una dependencia Multivaluada es cuando en una relación con X, Y y Z cuando los valores de Y para X y Z dependen solo de Z Una relación está en 4NF si y sólo si, en cada dependencia multivaluada X ->-> Y no trivial, X es clave candidata.

24 Ejemplo Considerar la siguiente Tabla nombre matricula telefono correo Si un alumno tiene más de un teléfono y más de un correo, se estaría repitiendo muchas veces la información, ya que correo y teléfono tienen una relación, pero solo dependen de matrícula, entre ellos son independientes

25 Solución Aquí está claro que la clave candidata es matrícula, por lo que hay que separar a correo y teléfono en dos tablas diferentes nombre matricula matricula correo matricula nombre

26 Forma Normal de Boyce y Codd (FNBC)

27 Definición Una relación está en FNBC si cualquier atributo sólo facilita información sobre claves candidatas, y no sobre atributos que no formen parte de ninguna clave candidata. No deben existir relaciones entre atributos fuera de las claves candidatas

28 Considerar las siguientes Tablas Ejemplo matricula nombre_alumno clave_grupo trimestre clave_grupo cupo salon En este caso la clave es clave_grupo y matrícula y nombre_alumno solo proporcionan información entre ellos

29 Solución La solución consiste en separar esta relación y colocarla en una tabla diferente matricula clave_grupo trimestre matricula nombre_alumno clave_grupo cupo salon

30 Del Modelo a las Tablas 1. Identificar llaves Primarias (PK) 2. Relaciones y llaves Foráneas (FK) 3. Identificar atributos faltantes 4. Normalización 5. Diagrama E-R (Tablas) 6. Diccionario de Datos/Restricciones

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