TEMA 5.- ESTRUCTURA DE DATOS RELACIONAL. Introducción. La Estructura de Datos: La Relación. Restricciones del Modelo. El Modelo Relacional y la Arquitectura ANSI/SPARC. 1. Introducción. - Fue introducido por E.F. Codd en el artículo A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks publicado en Communications of the ACM en 1970. - Está basado en la Teoría de Conjuntos. - Tiene como objetivo fundamental: Mantener la independencia de la estructura lógica respecto al modo de almacenamiento y a otras características de tipo físico. - El modelo está formado por tres partes diferenciadas: o La parte estructural: Utiliza una estructura de datos muy sencilla, la tabla o relación. o La parte manipulativa: Se define un conjunto de operadores que permiten manejar la estructura anterior, el Algebra Relacional. o La Teoría de las Dependencias Funcionales y de la Normalización: Estudia las dependencias entre los atributos y proporciona métodos para el diseño de bases de datos relacionales. Estructura de Datos Relacional Página 1 de 5
2. La estructura de datos: La Relación Dominio. Es un conjunto finito de valores homogéneos y atómicos caracterizados por un nombre. Se puede definir por intensión o por extensión. o Dominio compuesto: Combinación de dominios simples. No se permiten en el Modelo Relacional. Dados los dominios A 1, A 2,..., A n, una relación es un subconjunto de A 1 A 2... A n. Cada columna es un campo o atributo. Cada fila es una tupla. Hay un conjunto de atributos que son clave. El concepto principal es el de TABLA o RELACION. o Una tabla es una relación si: No hay filas duplicadas. El orden de las filas es irrelevante. La tabla es plana. No hay columnas con nombre duplicados. El número de atributos se denomina grado de la relación. El número de tuplas se denomina cardinalidad de la relación. Estructura de Datos Relacional Página 2 de 5
Esquema de relación. A la parte invariante de una relación se le denomina esquema de relación. R (A 1 :D 1, A 2 :D 2,..., A n :D n ) Está constituido por o El nombre del conjunto o El nombre de los atributos o Los dominios de los que toman valores Cliente (Nombre:Nombres, Calle:Calles, Ciudad:Ciudades) Cliente (Nombre:Cadena(30), Calle:Cadena(50), Ciudad:Cadena(40)) r(r) es una instancia de relación (o simplemente relación) que verifica el esquema de relación R. Está formada por el conjunto de tuplas que cumplen el esquema en un instante dado. Clave candidata, clave primaria, clave foránea. Una clave candidata es un conjunto no vacío de atributos que identifican unívoca y mínimamente cada tupla que cumple un esquema de relación. Puede haber varias en el mismo esquema. Una clave primaria es una clave candidata elegida (mediante algún criterio) para este fin. Una clave foránea es una combinación de atributos cuyos valores están basados en los valores de la clave primaria de otra tabla (o de la misma tabla). Estructura de Datos Relacional Página 3 de 5
Ejemplo: Empleado (NºEmpleado, NºSeguridadSocial, DNI, Nombre, Edad, NºDepartamento, NºEmpleadoSupervisor) Departamento ( NºDepartamento, Denominación, NºEmpleadoJefe) 3. Restricciones del Modelo Las restricciones vienen a delimitar cuáles son las tuplas que no pueden formar parte de una relación, porque no verifican el esquema de la relación. Las restricciones forman parte del esquema de relación. El Modelo Relacional define dos reglas que siempre han de cumplirse en cualquier esquema: Integridad de la Entidad. Ningún atributo que forme parte de la clave primaria de una relación puede tomar un valor nulo (NULL). Toda tupla representa un objeto que existe en el mundo real. Integridad Referencial. Los valores de la clave foránea se corresponden con los valores actuales de la clave primaria de la otra tabla o son nulos. Toda referencia en la base de datos lo es a una tupla existente. Estructura de Datos Relacional Página 4 de 5
4. El Modelo Relacional y la Arquitectura ANSI/SPARC Todos los objetos que se han visto (dominios, relaciones, claves y restricciones) constituyen el esquema conceptual de la arquitectura ANSI. Las relaciones obtenidas como transformación de los diferentes elementos del esquema ER se denominan tablas base y son las que forman parte del esquema conceptual. Existen otro tipo de tablas, vistas, que se definen en base a una o más tablas. Sólo se almacena su definición. Equivalen a los esquemas externos de la arquitectura ANSI. Con respecto al esquema interno, no se especifica nada. El Modelo Relacional se adapta bastante bien a la arquitectura ANSI, con las excepciones: Al usuario se le permite ver (si está autorizado) tanto las tablas base como las vistas. No está limitado al uso exclusivo de los esquemas externos. Las vistas no son todas actualizables. Estructura de Datos Relacional Página 5 de 5