sábado, 2 de mayo de 2015

DISEÑO LÓGICO: MODELO RELACIONAL

  • Introducción al modelo relacional

Una base de datos relacional es una colección de elementos de datos organizados en un conjunto de tablas formalmente descritas desde la que se puede acceder a los datos o volver a montarlos de muchas maneras diferentes sin tener que reorganizar las tablas de la base. 
1) La estructura, que debe permitir representar la información que nos interesa del mundo real.
2) La manipulación, a la que da apoyo mediante las operaciones de actualización y consulta de los datos.
3) La integridad, que es facilitada mediante el establecimiento de reglas de integridad; es decir, condiciones que los datos deben cumplir.

El modelo relacional es una forma de representar objetos o estructuras de una base de datos. Este modelo además de permitir definir la estructura de una tabla, permite especificar diferentes reglas que cumplen las columnas de la misma.

El modelo relacional es un modelo de datos y, como tal, tiene en cuenta los tres aspectos siguientes de los datos:

El modelo relacional está basado en el uso de relaciones. Las relaciones permiten representar conjuntos de entidades y conjuntos de relaciones del modelo E-R. Cada relación puede pensarse como una tabla compuesta por filas o tuplas. Cada tupla está compuesta por una serie de atributos y representa una entidad.

                                          Resultado de imagen de modelo relacional

  • Elementos del modelo     

  •    - TABLAS: Son estructuras encargadas de alojar la informacion de la base de datos.
  • - CAMPOS: Son cada una de las columnas de una tabla, cada campo almacena un dato en concreto.
  • - REGISTROS: Cada una de las filas de la tabla que agrupa toda la informacion de un mismo elemento.
  • - RELACIONES: Son los vinculos establecidos entre as diferentes tablas que permiten trabajar con los datos de todas ellas, como si estuvieran en una sola.
  • - CONSULTA:Mediante el uso de consulta se puede extraer informacion concreta aunque la misma provenga de varias tablas.
  • - CLAVES: Es un campo cuyo contenido no puede estar duplicado en la misma tabla y permite identificar a cada registro de manera univoca.
  • - FORMULARIOS: Son ventanas que permiten trabajar de manera comoda sobre el contenido de varias tareas simultaneamente.
  • - INFORMES: De la base de datos se adquiere la informacion y se imprime, o atra vez de un pantallaso.                                                                                     
  •                       

Estructura de la base de datos relacionales


  • Definición de una Base de datos relacional.

Una base de datos relacional es una colección de elementos de datos organizados en un conjunto de tablas formalmente descritas desde la que se puede acceder a los datos o volver a montarlos de muchas maneras diferentes sin tener que reorganizar las tablas de la base. 


Las bases de datos relacionales están constituidas por una o más tablas que contienen la información ordenada de una forma organizada. Cumplen las siguientes leyes básicas:

  • Generalmente, contendrán muchas tablas.
  • Una tabla sólo contiene un número fijo de campos.
  • El nombre de los campos de una tabla es distinto.
  • Cada registro de la tabla es único.
  • El orden de los registros y de los campos no está determinados.
  • Para cada campo existe un conjunto de valores posible.

  • Estructura de datos relacionados.

Una base de datos relacional consiste en un conjunto de tablas, a cada una de las cuales se le asigna un nombre exclusivo. Cada fila de la tabla representa una relación entre un conjunto de valores. Dado que cada tabla es un conjunto de dichas relaciones, hay una fuerte correspondencia entre el concepto de tabla y el concepto matemático de relación, del que toma su nombre el modelo de datos relacional. 

Estructura básica                                                                                                         Considérese la tabla cuenta. Tiene tres cabeceras de columna: número-cuenta, nombre-sucursal y saldo. Siguiendo la terminología del modelo relacional se puede hacer referencia a estas cabeceras como atributos. Para cada atributo hay un conjunto de valores permitidos, llamado dominio de ese atributo. Para el atributo nombre-sucursal, por ejemplo, el dominio es el conjunto de los nombres de las sucursales.

relación cuenta.JPG

  • TABLAS: son esencialmente relaciones.
  • ATRIBUTOS: son las cabeceras de las tablas.
  • DOMINIO: es el conjunto de valores que toma un atributo.
  • TUPLAS: son cada una de las líneas que contiene una tabla.
  • CLAVE PRIMARIA: atributo o conjunto de atributos de una relación que identifican inequívocamente a una tupla.
  • Requisitos para que una clave primaria lo sea:
  • Unicidad: el valor de la clave primaria de una tupla, no se puede repetir.
  • Minimalidad: si el PK (Primary Key) es compuesto, no se podrá eliminar ninguno de sus componentes.
  • CLAVE FORÁNEA O EXTERNA: atributo o conjunto de atributos que son clave primaria en otra relación o tabla.

  • Relaciones en la base de datos

Otro elemento fundamental en toda base de datos relacional, como lo es el Access, son las relaciones.
Es importante identificar, cuando corresponda, cuáles son las relaciones existentes entre las tablas y cuál es su característica.
La relación representa una asociación establecida entre campos comunes (columnas) en dos tablas.
En la siguiente representación se indica que cada PROFESOR dicta una materia y el dominio de los códigos de materia se encuentra en la tabla MATERIA.

              

  • Propiedades de la relación.

  • La relación tiene un nombre distinto de los demás nombres de relación del esquema relacional.
  • Cada celda de la relación contiene exactamente un valor atómico (único).
  • Cada atributo tiene un nombre distintivo.
  • Los valores de un atributo pertenecen todos al mismo dominio.
  • Cada tupla es diferente; no hay tuplas duplicadas.
  • El orden de los atributos no tiene importancia.
  • El orden de las tuplas no tiene importancia, teóricamente.

  • Dominios

Un dominio describe un conjunto de posibles valores para cierto atributo. Como un dominio restringe los valores del atributo, puede ser considerado como una restricción. Matemáticamente, atribuir un dominio a un atributo significa "cualquier valor de este atributo debe ser elemento del conjunto especificado".

Distintos tipos de dominios son: enteros, cadenas de texto, fecha, no procedurales, etc.
Cada tabla puede tener uno o más campos cuyos valores identifican de forma única cada registro de dicha tabla, es decir, no pueden existir dos o más registros diferentes cuyos valores en dichos campos sean idénticos. Este conjunto de campos se llama clave única. Pueden existir varias claves únicas en una determinada tabla, y a cada una de éstas suele llamársela candidata a clave primaria.


  • Claves relacionales 

  • Clave principal

La clave candidata seleccionada para identificar las tuplas de forma unívoca dentro de la relación.

  • Claves alternativas

Las claves candidatas que no han sido seleccionadas para ser claves principales.

  • Clave externa

Un atributo o conjunto de atributos dentro de una relación que se corresponde con la clave candidata de alguna (posiblemente la misma) relación.

                                Resultado de imagen de claves relacionales






Restriccion de integridad


  • Valores nulos 

Representa un valor para un atributo que es actualmente desconocido o no es aplicable a esta tupla.
Representa la ausencia de valor y no es lo mismo que un valor numérico cero o una cadena de texto llena de espacios, dado que estos son valores.

  • Integridad de entidad

En una relación base ningún atributo de la clave principal puede ser nulo.

  • Integridad referencial

Si hay una clave externa en una relación el valor de la clave externa debe corresponderse con el valor de una clave candidata de alguna tupla en su relación de origen o el valor de la clave externa debe ser completamente nulo.

                         

  • Otras restricciones

Dada la diversidad de sistemas de información, existen propiedades que no se pueden expresar con los cuatro tipos de restricciones de integridad proporcionados en el Modelo. 

Para expresar estas propiedades se puede utilizar, durante el diseño de la base de datos, un lenguaje de tipo lógico como el que se ha mostrado en el apartado 2.3.2. En el lenguaje estándar SQL, exiten sentencias que permiten definir cualquier restricción de integridad de forma declarativa, es decir por medio de una fórmula lógica.

La definición de una relación en el esquema de la base de datos, se puede enriquecer con la definición de los siguientes tipos de restricciones:VNN: restricción de valor no nulo,UNI: restricción de unicidad,CAj: clave ajena (incluyendo directriz de restauración de la integridad),CP: clave primaria, y restricciones de integridad generales.


Lenguaje de manipulación de datos.

Lenguaje de Manipulación de Datos 

Un lenguaje de manipulación de datos (Data Manipulation Language, o DML en inglés) es un lenguaje proporcionado por el sistema de gestión de base de datos que permite a los usuarios llevar a cabo las tareas de consulta o manipulación de los datos, organizados por el modelo de datos adecuado.  El lenguaje de manipulación de datos más popular hoy día es SQL, usado para recuperar y manipular datos en una base de datos relacional.

  • Algebra relacional

Se llama álgebra relacional a un conjunto de operaciones simples sobre tablas relacionales, a partir de las cuales se definen operaciones más complejas mediante composición. Definen, por tanto, un pequeño lenguaje de manipulación de datos.
El elemento fundamental del modelo relacional de bases de datos es la tabla relacional. Una tabla relacional es una representación extensional de una relación definida sobre un cierto dominio. Así, son ejemplos de tablas:


                

  • Calculo Relacional

El Cálculo Relacional se basa en la lógica de primer orden. Hay dos variantes del cálculo relacional:

  • El Cálculo Relacional de Dominios (DRC), donde las variables esperan componentes (atributos) de las tuplas.
  • El Cálculo Relacional de Tuplas The Tuple Relational Calculus (TRC), donde las variables esperan tuplas.


Referencia:


http://searchdatacenter.techtarget.com/es/definicion/Base-de-datos-relacional

http://html.rincondelvago.com/base-de-datos-relacional.html

http://bdiesgc.wikispaces.com/Estructura+de+datos+relacional

http://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_relacional