MODELO RELACIONAL

DEFINICIÓN:

• El modelo relacional de datos supuso un gran avance con respecto a los modelos anteriores. Este modelo está basado en el concepto de relación. Una relación es un conjunto de n-tuplas. Una tupla, al contrario que un segmento, puede representar tanto entidades como interrelaciones N:M. Los lenguajes matemáticos sobre los que se asienta el modelo relacional, aportan un sistema de acceso y consultas orientado al conjunto.
• El concepto de atomicidad es relevante especialmente en el campo de las bases de datos. Que un elemento sea atómico implica que no puede ser descompuesto en partes más pequeñas.

Los dos características más importantes son:

• Trabaja con estructuras de datos muy simples: Tablas bidimensionales
• Es no navegacional, no hace falta hacer referencia a la forma de acceder a los datos

Conceptos del Modelo Relacional.

Relación (Tabla). Es el elemento central del modelo relacional. Son los objetos principales sobre los que debe recogerse información y generalmente denotan personas, lugares, cosas o eventos de interés. Una relación tiene un nombre, un conjunto de atributos que representan sus propiedades y está formada por un conjunto de tuplas que incluyen los valores que cada uno de los atributos toma para cada una de las tuplas de la relación. Una relación se representa mediante una tabla bidimensional (las columnas representan los atributos y las filas representan las tuplas o registros).

Tupla o registro. Corresponde a una fila de la tabla. Representa cada una de las ocurrencias de la relación (equivale a lo que conocemos como ocurrencia de un registro, en ficheros clásicos). El número de tuplas se denomina cardinalidad, la cardinalidad varía con el tiempo.

Dominio. Es una colección de valores, de los cuales uno o más atributos obtienen sus valores reales. Pueden ser finitos ( dias de la semana, meses del año, letras del alfabeto, etc..) o infinitos (números reales, dias del calendario – siempre que no esten limitados por el sistema operativo o el SGBD-, etc..)

Atributo. Corresponde a una columna de la tabla (equivale a un campo de un registro) y se definen sobre dominios. El número de atributos se llama grado. El grado no varía con el tiempo, si añadimos un atributo a una relación, podemos considerar que se trata de otra relación nueva.

Clave candidata es un atributo K (o conjunto de atributos) de una relación R que cumple dos propiedades:

• Unicidad: No existen dos tuplas en R con el mismo valor de K
• Minimalidad: Si K es compuesto, no será posible eliminar ningún componente de K sin destruir la propiedad de unicidad.

Por ejemplo, el atributo compuesto (NIF,LOCALIDAD) no es una clave candidata de la relación PROVEEDORES, ya que podemos eliminar el atributo LOCALIDAD sin destruir la propiedad de unicidad, es decir, siguen sin existir dos tuplas con el mismo valor de NIF.

Clave primaria. Es posible que una relación posea más de una clave candidata, en ese caso, se escoge una de ellas como clave primaria y el resto se denominan claves alternativas. En la práctica la elección de la clave primaria suele ser sencilla. Toda relación, sin excepción, tiene una clave primaria y suele representarse subrayando y/o añadiendo el carácter # al atributo (o conjunto de atributos) correspondiente.

Por ejemplo: Artículos( código#, concepto)

</p>

Clave foránea, ajena o extranjera es un atributo (o conjunto de atributos) de una relación R1 que a la vez es clave primaria de otra relación R2. Se utiliza para referenciar a la tupla de R2 cuya clave primaria coincida con el valor de la clave foránea de R1. Ambas claves deben definirse sobre el mismo dominio.

Por ejemplo, el atributo NIF-PROV de la relación PRECIOS es clave foránea ya que se utiliza para referenciar a una tupla de PROVEEDORES mediante la clave primaria NIF.

PROPIEDADES

• Cada relación tiene un nombre distinto.
• Los valores de los atributos son atómicos (relaciones normalizadas).

• Cada atributo tiene un nombre distinto.
• Los atributos no están ordenados. ƒ
• No hay tuplas duplicadas. ƒ
• Las tuplas no están ordenadas.

TIPOS DE RELACIÓN

Entre dos tablas de cualquier base de datos relacional pueden haber dos tipos de relaciones, relaciones uno a uno y relaciones uno a muchos:

• Relación Uno a Uno: Cuando un registro de una tabla sólo puede estar relacionado con un único registro de la otra tabla y viceversa.

Por ejemplo: tenemos dos tablas una de profesores y otra de departamentos y queremos saber qué profesor es jefe de qué departamento, tenemos una relación uno a uno entre las dos tablas ya que un departamento tiene un solo jefe y un profesor puede ser jefe de un solo departamento.

• Relación Uno a Varios: Cuando un registro de una tabla (tabla secundaria) sólo puede estar relacionado con un único registro de la otra tabla (tabla principal) y un registro de la tabla principal puede tener más de un registro relacionado en la tabla secundaria, en este caso se suele hacer referencia a la tabla principal como tabla 'padre' y a la tabla secundaria como tabla 'hijo', entonces la regla se convierte en 'un padre puede tener varios hijos pero un hijo solo tiene un padre (regla más fácil de recordar).

Por ejemplo: tenemos dos tablas una con los datos de diferentes poblaciones y otra con los habitantes, una población puede tener más de un habitante, pero un habitante pertenecerá (estará empadronado) en una única población. En este caso la tabla principal será la de poblaciones y la tabla secundaria será la de habitantes. Una población puede tener varios habitantes pero un habitante pertenece a una sola población. Esta relación se representa incluyendo en la tabla 'hijo' una columna que se corresponde con la clave principal de la tabla 'padre', esta columna es lo denominamos clave foránea (o clave ajena o clave externa).

Una clave foránea es pues un campo de una tabla que contiene una referencia a un registro de otra tabla. Siguiendo nuestro ejemplo en la tabla habitantes tenemos una columna población que contiene el código de la población en la que está empadronado el habitante, esta columna es clave ajena de la tabla habitantes, y en la tabla poblaciones tenemos una columna codigo de población clave principal de la tabla.

• Relación Varios a Varios: Cuando un registro de una tabla puede estar relacionado con más de un registro de la otra tabla y viceversa. En este caso las dos tablas no pueden estar relacionadas directamente, se tiene que añadir una tabla entre las dos que incluya los pares de valores relacionados entre sí.

Por ejemplo: tenemos dos tablas una con los datos de clientes y otra con los artículos que se venden en la empresa, un cliente podrá realizar un pedido con varios artículos, y un artículo podrá ser vendido a más de un cliente.

No se puede definir entre clientes y artículos, hace falta otra tabla (por ejemplo una tabla de pedidos) relacionada con clientes y con artículos. La tabla pedidos estará relacionada con cliente por una relación uno a muchos y también estará relacionada con artículos por un relación uno a muchos.

REGLAS DE INTEGRIDAD - EJEMPLOS

La integridad referencial es un sistema de reglas que utilizan la mayoría de las bases de datos relacionales para asegurarse que los registros de tablas relacionadas son válidos y que no se borren o cambien datos relacionados de forma accidental produciendo errores de integridad.

Regla de integridad: restricción que debe cumplirse sobre una BD en todos sus estados.

Reglas de negocio: reglas de integridad específicas de cada base de datos

Reglas de integridad generales : 

• Regla de integridad de entidades (amiga de las claves primarias).
• Regla de integridad referencial (amiga de las claves ajenas).

Además existen las restricciones de dominios : al definir cada atributo sobre un dominio, se impone una restricción sobre el conjunto de valores permitidos para cada atributo.

1. Regla de Integridad de Entidades

La regla se aplica a las relaciones base (parte directa de la base de datos). ƒ La regla se aplica sólo a la clave primaria (no a las claves alternativas).

2. Regla de Integridad Referencial

"Si en una relación hay alguna clave ajena, sus valores deben coincidir con valores de la clave primaria a la que hace referencia, o bien, deben ser todos nulos."

La regla de integridad referencial se enmarca en términos de estados de la base de datos: nos dice lo que es un estado ilegal ¡¡pero no nos dice cómo podemos evitarlo!!

¿Qué hacer si estando en un estado legal, llega una operación que conduce a un estado ilegal? Existen dos opciones: ƒ

• Rechazar la operación. ƒ
• Aceptar la operación y realizar operaciones adicionales compensatorias que conduzcan a un estado legal.

Reglas para las claves ajenas

Regla de los nulos: ¿Tiene sentido que la clave ajena acepte nulos?

Regla de borrado: ¿Qué hacer si se intenta borrar la tupla referenciada por la clave ajena?

• ƒRestringir: no se permite borrar la tupla referenciada. ƒ
• Propagar: se borra la tupla referenciada y se propaga el borrado a las tuplas que  hacen referencia mediante la clave foránea.
• Anular: se borra la tupla referenciada y las tuplas que la diferenciaban indicando un valor nulo a la clave foránea (sólo si acepta nulos). 

Regla de modificación: ¿Qué hacer si se intenta modificar el valor de la clave primaria de la tupla referenciada por la clave ajena?

• Restringir ƒ
• Propagar ƒ
• Anular

La Integridad referencial también vigila que se cumplan las siguientes reglas:

• No se podrá introducir un valor en la tabla relacionada si antes no ha sido introducida en la tabla principal.
• No se puede eliminar un registro de una tabla principal si existen registros coincidentes en la tabla relacionada.
• No se puede cambiar un valor de la clave primaria en la tabla principal si el registro tiene registros relacionados.

EJEMPLO:

Dadas las siguientes reglas de borrado y modificación ¿Se puede borrar a provincia de Castellón?

RESUMEN

El modelo relacional constituye una alternativa para la organización y representación de la información que se pretende almacenar en una base de datos. Se trata de un modelo teórico matemático que, además de proporcionarnos los elementos básicos de modelado (las relaciones), incluye un conjunto de operadores (definidos en forma de un álgebra relacional) para su manipulación, sin ambigüedad posible. El carácter formal del modelo relacional hace relativamente sencilla su representación y gestión por medio de herramientas informáticas. No es casual, pues, que haya sido elegido como referencia para la construcción de la gran mayoría de los Sistemas de Gestión de Bases de Datos comerciales disponibles en el mercado; ni tampoco que sea también habitualmente seleccionado como modelo de referencia para la elaboración del esquema lógico de una base de datos, como tercer paso de la habitual metodología de diseño de BD (después del análisis de requerimientos y la elaboración del esquema conceptual). En el modelo relacional se basa en el concepto matemático de relación. En este modelo, la información se representa en forma de “tablas” o relaciones, donde cada fila de la tabla se interpreta como una relación ordenada de valores (un conjunto de valores relacionados entre sí). El siguiente ejemplo presenta una relación que representa al conjunto de los departamentos de una determinada empresa, y que recoge información sobre los mismos.

SUMMARY

The relational model is an alternative for the organization and representation of information that is intended to be stored in a database. It is a mathematical theoretical model that, besides providing basic modeling elements (relations) includes a set of operators (defined as a relational algebra) for handling, unambiguous as possible. The formal character of the relational model relatively simple representation and management through tools. It is no coincidence, then, that has been chosen as reference for the construction of the vast majority of Management Systems commercial databases available on the market; nor does it also commonly selected as a reference model for the development of logical database schema, as a third step of the usual design methodology BD (after the requirements analysis and the development of conceptual schema). In the relational model it is based on the mathematical concept of relationship. In this model, information is represented in the form of "tables" or relationships, where each row of the table is interpreted as an ordered list of values ​​(a set of interrelated values). The following example shows a relationship that represents all departments of a particular company, and collecting information about them.

RECOMENDACIÓN

Principalmente vemos la necesidad de conocer cada día más el entorno de las bases de datos. Aprender de manera didáctica y autodidacta con mayor dedicación.

Es necesario conocer que la implementación del código debe estar bien estructurado para evitar algunas redundancias innecesarias.

Conocer las especificaciones que nos presenta cuando estructuramos las tablas de cada base de datos, realizando nuestro trabajo más práctico y sencillo.

CONCLUSIONES

A través del desarrollo de las prácticas en laboratorio he conocido las ventajas de las bases de datos que se superponen a los sistemas de archivos del pasado, cómo sabemos todo evoluciona es así como el modelo relacional que implementa SQL, nos da una excelente herramienta en la administración, seguridad y fiabilidad de los datos.

Por lo tanto se sabe que conocer el proceso interno, la estructura e implementación de base de datos nos muestra la importancia que realizan en el mundo laboral, y como cada ente que las utiliza es dependiente de ellas.

APRECIACIÓN DEL EQUIPO

Durante cada Desarrollo de la práctica de laboratorio, siempre trato de realizar cada práctica de la mejor forma teniendo como meta cumplir los objetivos que se traza cada desarrollo de la guia, por lo que trato de esforzarme para comprender, aplicar los conocimientos en el mundo real.

GLOSARIO

N:M → Muchas a muchas

BD → Base de Datos

BIBLIOGRAFÍA

• http://docencia.lbd.udc.es/bdd/teoria/tema2/2.3.1.-ElModeloRelacional.pdf
• http://www3.uji.es/~mmarques/f47/teoria/tema4.pdf
• http://www.aulaclic.es/sql/b_8_1_1.htm