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Bases de Datos
3º Informática de Sistemas
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.
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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 A1, A2, ..., An, una relación es un subconjunto de
A1 × A2 × ... × An.
• 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.
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• Esquema de relación.
A la parte invariante de una relación se le denomina esquema de
relación.
R (A1:D1, A2:D2, ..., An:Dn)
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).
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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.
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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.
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