Lic. Gabriel Asato. Bases de Datos Relacionales Principios de Diseño y Normalización

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Clara Soriano Acosta
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1 Bases de Datos Relacionales Principios de Diseño y Normalización

2 Bases de Datos Relacionales Garantizan la Consistencia Interna de los Datos Las bases de datos relacionales se construyen a partir de establecer enlaces entre distintas tablas a través de un campo y atributos comunes. Objetivo Evitar la aparición de anomalías de: Borrado Edición Ingreso de Datos Cómo? Asegurando que cada dato que no sea una clave dependa únicamente de la clave. Este proceso de construcción de la base de datos se denomina NORMALIZACION El concepto de BDR fue introducido por primera vez por E.F. Codd, 1970.

Objetivo Evitar la aparición de anomalías de: Borrado Edición Ingreso de Datos Cómo?

3 Bases de Datos Relacionales Anatomía de una Tabla Campos Registro s Datos La tabla sin normalizar se denomina TABLA UNIVERSAL

4 Tipos Bases de Datos Relacionales Tipos de Datos y Restricciones Numéricos (enteros, reales, punto flotante) Binario Fechas Lógicos (TRUE, FALSE) Texto, Caracteres Geometría Dominio Definido por el tipo de dato Definido por una lista enumerada de valores

Binario Fechas Lógicos (TRUE, FALSE) Texto, Caracteres

5 Bases de Datos Relacionales Modelo Entidad-Relación (ERM) Representación conceptual y abstracta de los datos. Metodología de modelado de base de datos Se distinguen los siguientes objetos básicos: Entidades Atributos (de las entidades) Relaciones (que relacionan entidades) Chen, 1976

Metodología de modelado de base de datos Se distinguen los siguientes

6 Bases de Datos Relacionales Modelo Entidad-Relación (ERM) Afloramientos Hay Muestras de Roca Ubicación Localización Forma Descripción Descripción Clasificación Color

7 Clave primaria Identifica unívocamente a la entidad. Es única e irrepetible para cada una de las entidades y no puede cambiar a lo largo de la vida de la BD Clave compuesta Es una clave primaria creada a partir de la combinación de varios atributos Clave foránea Bases de Datos Relacionales Que es son las claves? Es la clave, que no es primaria, pero permite generar una relación entre tablas o entidades

BD Clave compuesta Es una clave primaria creada a partir de la combinación de varios atributos Clave

8 Bases de Datos Relacionales Tipos de Relaciones Sitios Uno a Uno Afloramientos Afloramientos Uno a Muchos Muestras de Roca Muestras de Roca Muchos a Muchos Minerales

9 Bases de Datos Relacionales Normalización de Datos Es un mètodo de diseño que minimiza la redundancia de datos y reduce los problemas que generan las anomalías de ingreso, borrado y actualización de datos. Este proceso consiste en aplicar varias formas normales al diseño de la base de datos La tabla original (universal) es dividad en tablas más pequeñas con estructuras de relación bien formadas

10 Ejemplo Tabla Areas Mineras IDENTIFICADOR AREA N Area NOMBRES YACIMIENTOS SUS1 SUS2 3 Zona 1 S. Martin, Custodio, Salamanca Cu 12 Zona 6 Cajoncillo U Cu 13 El Fraile U Cu 14 La Yesera Cu 17 Las Abritas U Cu 18 Alemania U 22 Area BB Cantera Amarilla, Cantera Azul Zn 23 La Despedida U Cu 30 El Coro Clz 31 Juramento Cu Ag 35 Paraje el Solitario Puente de Plata Yes 15 El Zorrito U Cu 32 Cuchuma Ptr

Abritas U Cu 18 Alemania U 22 Area BB Cantera Amarilla, Cantera Azul Zn 23 La Despedida U Cu 30 El

11 Bases de Datos Relacionales Primera Forma Normal No debe haber columnas repetidas en una línea. No debe haber columnas con más de un valor. Como resultado la primera forma normal simplifica atributos y hace que las consultas sean más sencillas de realizar. Se trata de tratar de controlar la repetición de elementos

Como resultado la primera forma normal simplifica atributos y hace que las

12 1FN IDENTIFICADOR AREA N Area NOMBRES YACIMIENTOS SUS 3 Zona 1 S. Martin Cu 3 Zona 1 Custodio Cu 3 Zona 1 Salamanca Cu 12 Zona 6 Cajoncillo U 12 Zona 6 Cajoncillo Cu 13 El Fraile U 13 El Fraile Cu 14 La Yesera Cu 17 Las Abritas Cu 17 Las Abritas U 18 Alemania U 22 Area BB Cantera Amarilla Zn 22 Area BB Cantera Azul Zn 23 La Despedida Cu

6 Cajoncillo Cu 13 El Fraile U 13 El Fraile Cu 14 La Yesera Cu 17 Las Abritas Cu 17

13 Bases de Datos Relacionales Segunda Forma Normal Remover las redundancias verticales Es decir que los datos no se deben repetir a lo largo de las líneas. Cada atributo debe ser dependiente en forma funcional a una clave primaria Relación Funcional. La propiedad de una o más atributos a los que les corresponden uno y tan sólo un valor de otros atributos. Los atributos no dependientes se mueven a otras tablas más pequeñas. 2FN mantiene la integridad de los datos Previene los problemas originados por las anomalías de inserción, modificación y borrado

La propiedad de una o más atributos a los que les corresponden uno y tan sólo un valor de otros atributos.

14 2FN Detección de Relaciones Funcionles IDENTIFICADOR AREA N Area NOMBRES YACIMIENTOS SUS 3 Zona 1 S. Martin Cu 3 Zona 1 Custodio Cu 3 Zona 1 Salamanca Cu 12 Zona 6 Cajoncillo U 12 Zona 6 Cajoncillo Cu

15 2FN Atributos Independientes se Mueven a Otras Tablas IDENTIFICADOR AREA N Area NOMBRES YACIMIENTOS SUS Desc 3 Zona 1 12 Zona S. Martin Custodio Salamanca Cajoncillo Cu U Zn Cobre Uranio Zinc 17 El Fraile Area BB 23 La Yesera Las Abritas Alemania Cantera Amarilla Cantera Azul La Despedida

Martin Custodio Salamanca Cajoncillo Cu U Zn Cobre Uranio Zinc 17 El Fraile

16 Bases de Datos Relacionales Tercera Forma Normal Todos los items deben estar directamente relacionados a una clave primaria Remover dependencias transitivas Dependencia transitiva. Dos entidades separadas existen dentro de una tabla Las dependencias transitivas son separadas y movidas a tablas más pequeñas 3FN mantiene la integridad de los datos Crea tablas sin datos foráneos Previene los problemas originados por las anomalías de inserción, modificación y borrado En general, se considera normalizada una base de datos según la 3FN.

Dos entidades separadas existen dentro de una tabla Las dependencias transitivas son separadas y movidas a tablas más pequeñas 3FN

17 3FN Las Tablas IDENTIFICADOR AREA N Area IDENTIFICA DOR AREA Id Yac NOMBRES YACIMIENTOS Id Yac SUS SUS Desc 3 Zona 1 12 Zona S. Martin Custodio Salamanca Cajoncillo 001 Cu 002 Cu 003 Cu 004 U Cu U Zn Cobre Uranio Zinc El Fraile 005 Cu La Yesera Las Abritas 006 U 007 Cu 22 Area BB Alemania Cantera Amarilla Cantera Azul 008 Cu 009 Cu 009 U La Despedida 010 U 011 Zn 012 Zn 013 Cu

Martin 3 002 Custodio 3 003 Salamanca 12 004 Cajoncillo 001 Cu 002 Cu 003 Cu 004 U Cu U Zn Cobre Uranio Zinc 17 13

18 Modelo de BD con DBDesigner 4

19 Resumen Normalización No debe haber más de un dato en una columna, no debe haber repeticion de mismos tipos datos en diferentes columnas Detectar relaciones funcionales y separar los elementos detectados en tablas menores Las tablas se relacionan a través de claves.

columnas Detectar relaciones funcionales y separar los elementos

20 Bases de Datos Relacionales Ejercicio: Modelado de una Base de Datos Diseñar una base de datos Realizar la normalización de tabla universal BDesigner 4. Tutorial:

tabla universal BDesigner 4. http://www.fabforece.

21 Módulo II BDR Bases de Datos Relacionales Consultas y Restricciones

22 Introducción a la Consulta de BD Variables Numéricas Representan Números Comparación Matemática > < <> = Se pueden utilizar para hacer cálculos o clasificaciones Variables Tipo Carácter No tienen sentido matemático Definen cualidades Comparación alfanumérica equivalente ==, eq, = contiene (Contains) Simililar o como (Like) Distinto NOT, nq

23 Consultas y Lógica del Boole NOT == ~ A (complemento) U A B OR == Unión de A con B U A B AND == Intersección de A con B U A B

24 Consultas. Lógica de Boole en Mapas Uso del AND Seleccionar provincias tal que: ( Sup_km2 > ) AND ( Sup_km2 < )

25 Consultas. Lógica de Boole en Mapas Uso del OR Seleccionar Yacimientos tal que: ( Mena = ORO ) OR ( Mena = Cobre )

26 Consultas. Lógica de Boole en Mapas Uso del NOT Seleccionar Yacimientos tal que: Mena NOT Cobre

27 Conjunto de Instrucciones SQL SQL es un lenguaje estándar de consulta de base de datos relacionales SQL significa Simple Query Languaje Ejemplo: ESTRUCTURA BASICA SELECT <CAMPOS> FROM <TABLA> WHERE <CONDICIONES> SELECT yac_nom.id, yac_nom.nombre FROM yac_nom; donde: yac_nom.id yac_nom.nombre son items. Yac_nom es el nombre de la tabla de nombres de yacimientos ID NOMBRE 1 El Torno 2 Aluviones de Santa Catalina 3 Palca Ingenio 3 La Perdida 4 La Perdida 4 Palca Ingenio 5 Eureka 6 Azules 7 San Francisco 8 Azules 9 San Francisco 10 Oratorio 11 Oratorio 12 Casa Amarilla 12 Rosario 12 Cruz del Sur 12 Cartelone 13 Pucará Chico 14 Vitella o Casa Blanca 15 El Rodeo 16 El Rodeo 17 Nazareno

28 Ejemplos de Consulta SQL con Tablas Relacionadas SELECT yac_nom.nombre, dep_asoc.asociacion FROM yac_nom, dep_asoc WHERE yac_nom.asoc_id = dep_asoc.asoc_n ;

29 Bases de Datos Relacionales Consultas y Restricciones Los operadores para consulta de datos son también utilizados para definir conjuntos o subconjuntos de datos dentro de una población. Es decir que estos operadores se utilizan para definir las restricciones o ámbitos de aplicación de un tipo de dato. p.e. Yacimientos_económicos = Yacimientos.Ley >= valor

30 Bases de Datos Relacionales Diccionarios, Terminología y Clasificaciones (authority tables, data standards) Son tablas que albergan la nomenclatura estándar utilizada por la organización. Eumerated attributes, authority tables. Controlan la correcta entrada de datos.

31 Bases de Datos Relacionales Ejemplo OZMIN Mineral Deposits Database (Australia Geoscience) Commodities Types SITES COMMODITIES DEPOSITS REGROCKS DEPOSREFS DEPOSDATA REGSTRUCT REGROCKDATA Bibliographic Reference Database DeposAttribMins A Union of Deposattribs & AGSO Minerals RegAttribs RegAttribMins A Union of RegAttribs & AGSO Minerals Ewers & Ryburn, 1993

32 Biblioteca Aplicaciones Institucionales (servicios geológicos) Repositorio de muestras, análisis y estudios. Paleontología GIS Catastro Minero Etc, etc.

33 Consejos Evite a toda costa el Síndrome de la Tabla Excel (produce información inconsistente, difícil de mantener y con tendencia monopólica) Propóngase como objetivo mejorar el diálogo (creando lenguajes comunes) con informáticos especialistas en BDR. Convierta las bases de datos institucionales en servicios a la comunidad. Promueva la capacitación continua. Software BDR Posgres FireBird MySQL Oracle

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