Modelo Relacional
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Modelo Relacional
Conceptos
El modelo relacional representa una BD como una: Colección de relaciones.
Relación: Semeja una tabla: Fila: Colección de valores relacionados entre sí, que
representan a entidad o vínculo del mundo real. Nombres de tabla y columnas: Identifican el significado
de los valores. Valores de columna: Mismo tipo de datos.
Conceptos
Terminología: A las tablas se las llama relaciones. A las filas tuplas. A las cabeceras de columna atributos. Al tipo de datos de una columna dominio.
Dominio
Un domino D es un conjunto de valores atómicos (indivisible).
Consta de nombre, tipo de datos y formato.
Ejemplos: Números telefónicos Mdeo: Números válidos de 7 dígitos. Nombres: Conjunto de nombres de personas. Notas: Enteros entre 1 y 12. Edades empleados: Edades posibles de los empleados de una
compañía; cada una debe ser un valor entre 18 y 70 años de edad.
Esquema de relación
Sirve para describir una relación Notación R(A1, ... , An):
R es el nombre de la relación. A1, ... , An su lista de atributos. D = dom(Ai) dominio del atributo Ai . Grado de la relación: Número de atributos (n).
Ejemplos: Esquema de relación de grado 7, que describe estudiantes
universitarios ESTUDIANTE(Nombre, NSS, TelParticular,
Direccion, TelOficina, Edad, Prom)
Relación
r ó r(R) de un esquema R(A1, A2, . . ., An) es un conjunto de n-tuplas r={t1, t2, . . ., tm} tal que
Cada n-tupla es una lista ordenada de valores t=<v1, v2, . . ., vn>
Cada vi 1≤i ≤n es: Un elemento de dom(Ai). O un valor nulo.
El esquema R se llama intensión. Un estado de relación r(R) se llama extensión.
Características de las relaciones
Tuplas en una relación: Las tuplas de una relación no tienen un orden
específico. Valores dentro de una tupla:
El orden de valores dentro de una tupla es importante. Son atómicos: No se permiten atributos compuestos
o multivaluados Existe el valor nulo.
Notación del MR
Esquema de la relación R de grado n: R (A1, ... , An) Ej: ESTUDIANTE (Nombre, Codigo, Año, Especialidad)
Relación del Esquema R, r(R) Conjunto de n-tuplas r = {t1, t2,.. , tn} Tupla t = <v1, v2,.. , vn> Notación para los valores
t = <‘Smith’, 17,1,’CS’> t [Nombre] = <‘Smith’> t [Numero, Especialidad, Año] = <17,’CS’,1>
El nombre de la relación como ESTUDIANTE indica el conjunto actual de tuplas en esa relación en tanto que ESTUDIANTE (Nombre, Codigo, …) se refiere al esquema de la relación.
Restricciones del Modelo Relacional
De dominio De clave Integridad de entidades Integridad referencial Claves extranjeras o externas
Restricciones de dominio
El valor de cada atributo A debe ser un valor atómico del dominio dom(A) para ese atributo.
En general incluyen los tipos de datos numéricos estándar:
Números enteros y reales Caracteres (cadenas fijas y variables) Fecha, hora, marca de tiempo, dinero
Restricciones de clave
En una relación no puede haber dos tuplas que tengan la misma combinación de valores para todos sus atributos. Superclave : subconjunto de atributos (SC), tal que no debe
haber dos tuplas en r con la misma combinación de valores para dichos atributos:t1[SC] <> t2[SC] Toda relación tiene por lo menos una superclave: el conjunto de
todos sus atributos. Clave
“Superclave mínima” , una superclave a la cual no le podemos quitar atributos sin que deje de cumplirse la restricción de unicidad.
Clave candidata Cuando un esquema de relación tiene más de una clave posible
Clave primaria Es la clave candidata cuyos valores sirven para identificar las tuplas
en la relación.
Ejemplo de claves
Claves candidatas Número matrícula Número serie motor
Clave primaria Número matrícula Se indica subrayando el atributo.
Esquemas y restricciones
Esquema de BD Relacional, S: Conjunto de esquema de relaciones S = {R1,
R2,.. , Rn} Conjunto de restricciones de integridad RI
Estado de BD Relacional, BD de S Conjunto de ejemplares de relaciones BD = {r1,
r2,.. , rn}, tal que: cada ri es un ejemplar de Ri Y las relaciones ri satisfacen las restricciones de
integridad especificadas
Restricciones de entidades e integridad
Integridad de entidades: Ningún valor de una clave primaria puede tener valor nulo. Al igual que las restricciones de clave estas se especifican sobre
relaciones individuales.
Integridad referencial: Se especifica entre dos relaciones. Sirve para mantener consistencia entre tuplas de las 2
relaciones. Informalmente: la referencia deberá ser a una tupla existente de
la otra relación.
Ej: EMPLEADO.ND y DEPARTAMENTO.NUMEROD
Clave externa (extranjera)
CE conjunto no vacío de atributos de R1 . CE es clave extranjera si:
CP es clave primaria de R2 . Los dominios de CE coinciden con los de CP. CE hace referencia a CP:
t1 R1 t2 R2 | t1 [CE] = t2[CP] .
o bien t1 [CE] = valor nulo .
Ejemplo: EMPLEADO.ND hace referencia a DEPARTAMENTO.
Puede hacer referencia a la propia relación: EMPLEADO.NSS_SUPERV
Restricciones de integridad semánticas
El lenguaje de definición de datos debe contar con mecanismos para especificar RI.
El SGBD puede imponerlas automáticamente.
Ejemplo: “El salario de un empleado no debe ser superior al de su jefe”.
Ejemplo
Operaciones de actualización
Son las siguientes: Insertar. Eliminar. Modificar.
Cuando se aplican no deben violar ninguna RI. Es decir, después que se ejecuten se debe mantener la integridad referencial de la BD.
Veremos: Qué RI puede violar cada operación. Qué acciones se pueden emprender en caso de violación.
Insertar
Al introducir una nueva tupla en la relación se pueden violar los 4 tipos de restricciones vistos. Dominio – si se proporciona un valor de atributo que no
aparezca en el dominio correspondiente. Clave – si un valor clave de la nueva tupla ya existe en
otra tupla de la relación. Integridad de entidades – si la clave primaria de la nueva
tupla es nula. Integridad referencial – si el valor de cualquier clave
externa de t hace referencia a una tupla que no existe en la relación referida.
Ejemplos
Ejemplos (continuación)
Ejemplos (continuación)
Insertar <‘Cecilia’, ’C’, ’Kolonsky’, ’677678989’, ‘05-ABR-60’, ‘Calle Viento 6357’, ‘F’, 28000, nulo, 4 >.
Insertar <‘Cecilia’, ’C’, ’Kolonsky’, ’677678989’, ‘05-ABR-60’, ‘Calle Viento 6357, 1 , 28000, nulo, 4 >.
Insertar <‘Cecilia’, ’C’, ’Kolonsky’, nulo, ‘05-ABR-60’, ‘Calle Viento 6357, 1 , 28000, nulo, 4 >.
Insertar <‘Cecilia’, ’C’, ’Kolonsky’, ’ 999887777’, ‘05-ABR-60’, ‘Calle Viento 6357’, ‘F’, 28000, nulo, 4 >.
Insertar <‘Cecilia’, ’C’, ’Kolonsky’, ’677678989’, ‘05-ABR-60’, ‘Calle Viento 6357’, ‘F’, 28000, nulo, 7 >.
Insertar
Ante violación de una o más restricciones: Rechazar Corregir
Por ejemplo en la última inserción, agregar un departamento 7 o cambiar al empleado de departamento.
Eliminar
La eliminación sólo puede violar la integridad referencial
Ejemplo Eliminar la tupla de la relación
DEPARTAMENTO con NUMEROD=5
Eliminar
Ante violación de la restricción: Rechazar Propagar la eliminación
Eliminar todas las tuplas con referencia a la eliminada. (Eliminación en cascada).
Modificar los valores del atributo de referencia.
Modificar
Para atributos que no sean clave primaria ni extranjera:
No suelen producirse problemas. Salvo que el nuevo valor no sea un valor válido del
dominio. Si es clave primaria:
Equivale a eliminar la tupla e insertar una nueva. Mismos problemas que en insertar y eliminar.
Si es clave extranjera: para mantener la integridad referencial el DBMS debe
asegurar que el nuevo valor existe. Ejemplo
Modificar el SALARIO del EMPLEADO con NSS=‘999887777’ a 28.000.