PBModeloRelacional

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Modelo Modelo RelacionalRelacional

Bases de DatosBases de DatosIngenierIngenieríía Ta Téécnica en Informcnica en Informáática de Sistemastica de Sistemas

ModeloModelo

IntroducciIntroduccióónn 22

El Modelo Relacional es actualmente el principal modelo de datos para las aplicaciones de procesamiento de datos

Es simple y facilita el trabajo del programador

Las implementaciones actuales de las bases de datos casi siempre se basan en el enfoque del modelo relacional

Bases de Datos Relacionales

Reducción de Esquemas E-R a Tablas

ÍÍndicendice

IntroducciIntroduccióónn 33

Bases de Datos Bases de Datos RelacionalesRelacionales

Modelo RelacionalModelo RelacionalBases de DatosBases de Datos

IngenierIngenieríía Ta Téécnica en Informcnica en Informáática de Sistemastica de Sistemas

TablasTablas

Bases de Datos RelacionalesBases de Datos Relacionales 55

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

Una tabla es un conjunto de relaciones existe una fuerte correspondencia entre el concepto de tabla y el concepto matemático de relación

Modelo RelacionalLas relaciones son tablas que representan informaciónLas columnas están encabezadas por atributos; cada atributo tiene un dominio relacionado, o tipo de datosA los renglones se les llama tuplas, y una tupla posee un componente en cada atributo de la relación

Estructura BEstructura Báásica de Tablasica de Tabla


Atributos

Valor 18Valor 17Valor 16






Atributo 3Atributo 2Atributo 1Relación ejemplo Al conjunto de

valores permitidos de un atributo se le llama dominio

Una tabla de n atributos es un subconjunto de D1 x D2 x …x Di x … x Dn-1 x Dn (matemáticamente una relación es un subconjunto del producto cartesiano de la lista de dominios)

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NomenclaturaNomenclatura


Relación (tabla)







Atributo 3Atributo 2Atributo 1

Tupla (fila)

t[atributo 1]t=1=Valor 1

El orden de las tuplas es irrelevante

Los dominios deben ser atómicos pero no tiene por que ser disjuntos y el valor nulo pertenece a todos los dominios

EsquemaEsquema


Esquema de Relación: El nombre de una relación y el conjunto de sus atributos

Esquema-abc=(atributo1(dominio1), atributo2(dominio2), …, atributoN(dominioN))

Relación: Una tabla con la estructura indicada en el esquema de relación

nombre(Esquema-abc)

Ejemplar de Relación o Instancia:

estado actual, variable conforme se actualiza

TuplasTuplas


A los renglones de una relación, si no son el renglón del encabezado que contiene los atributos, se les da el nombre de tuplas

Una tupla tiene un componente para cada uno de los atributos de la relación

EsquemasUn nombre de relación junto con los atributos de cada relación forma un esquema relacionalUna colección de estos esquemas constituye un esquema de base de datosA los datos particulares de una relación o colección de relaciones se le da el nombre de instancia del esquema de la relación o de la base de datos

DominiosDominios


El modelo relacional exige que los componentes de una tupla sean atómicos, o sea que pertenezcan a algún tipo elemental como enteros o cadenas de caracteres

No se admite que un valor sea una estructura de registro, un conjunto, una lista, un arreglo o cualquier otro tipo que razonablemente pueda tener sus valores divididos en componentes más pequeños

Cada atributo de una relación se asocia con un dominio

Ejemplo 1: BancoEjemplo 1: Banco

Conceptos BConceptos Báásicossicos 1111

Esquema_cuenta=(numero_cuenta, nombre_sucursal, saldo)

150RiazorC-317

100ViteC-316

1000PrincipalC-315

1200FingoiC-225

450Plaza RojaC-201

900MurallasC-103

700FingoiC-102

500PrincipalC-101

saldonombre_sucursalnumero_cuenta

cuenta(Esquema_cuenta)



Esquema_sucursal=(nombre_sucursal, ciudad_sucursal, activos)

12000A CoruñaRiazor

8000SantiagoVite

5000SantiagoPlaza Roja

10000LugoMurallas

10000LugoFingoi

75000SantiagoPrincipal

activosciudad_sucursalnombre_sucursal

sucursal(Esquema_sucursal)

3



Esquema_cliente=(nombre_cliente, calle_cliente, ciudad_cliente)

OleirosFidelRodríguez

AmesAgroGómez

NegreiraConstituciónGonzález

SantiagoCameliasPérez

LugoPimentelFernández

RábadeJazmínBarreiro

SantiagoLa RosaAmo

LugoDiputaciónAbril

ciudad_clientecalle_clientenombre_cliente

cliente(Esquema_cliente)



Esquema_impositor=(nombre_cliente, número_cuenta)

C-201Santos

C-102López

C-201López

C-315González

C-102Abril

C-101Amo

número_cuentanombre_cliente

C-317Rodríguez

C-316Gómez

C-315Pérez

C-103Fernández

C-225Barreiro

C-102Fernández

impositor(Esquema_impositor)



Esquema_prestamo=(numero_prestamo, nombre_sucursal, importe)

15100ViteP-18

8700FingoiP-23

10000FingoiP-13

importenombre_sucursalnumero_prestamo

prestamo(Esquema_prestamo)



Esquema_prestatario=(nombre_cliente, numero_prestamo)

P-18Rodríguez

P-13Barreiro

P-23Fernández

P-18Pérez

P-13Abril

P-13Fernández

numero_prestamonombre_cliente

prestatario(Esquema_prestatario)

Ejemplo 2: BibliotecaEjemplo 2: Biblioteca


Esquema_usuario=(nombre, ciudad)

SantiagoFernández

SantiagoRodríguez

AmesLópez

SantiagoPérez

ciudadnombre

usuario(Esquema_usuario)



Esquema_libro=(isbn, titulo, autor, año)

2000RE211

D

C

B

A

título

Q

P

N

M

autor

2001963

2000834

1999615

1930624

añoisbn

libro(Esquema_libro)

4



Esquema_prestamo=(nombre, isbn, devolucion)

624

963

211

834

isbn

10/10

15/11

5/11

10/12

Devolución

Fernández

Pérez

Rodríguez

Pérez

nombre

prestamo(Esquema_prestamo)

Ejemplo 3: VideoclubEjemplo 3: Videoclub


Esquema_socio=(nombre, telefono, ciudad, alta)

611611

611934

934611

telefono

Ames

Santiago

Santiago

ciudad

6/1998González

11/1999Fernández

11/2003Pérez

altanombre

socio(Esquema_socio)



Esquema_pelicula=(titulo, pais)

USA

España

España

país

C

B

A

título

pelicula(Esquema_pelicula)



Esquema_alquiler=(nombre, titulo, devolucion)

Pérez

Pérez

Pérez

nombre

15/10

11/10

9/10

devolución

C

B

A

título

alquiler(Esquema_alquiler)

Ejemplo 4: PelEjemplo 4: Pelíículasculas


Esquema_pelicula=(titulo,año,longitud,tipopelicula)

byn1331956Más Alla del Valor

198

96

102

longitud

No Soy El

La Guerra Imperial

Suburbio Azul

titulo

byn

color

byn

tipopelicula

1967

1989

1934

año

pelicula(Esquema_pelicula)



Esquema_estrella=(nombre,direccion)

Pérez

Pérez

nombre

Calle Rosa, 2

Calle Cascabel, 4

dirección

estrella(Esquema_estrella)

5



Esquema_estudio=(nombre,direccion)

PAT

FOX

MGM

nombre

Av Ovalada

Av Cuadrada

Av Redonda

dirección

estudio(Esquema_estudio)

ClavesClaves


Los conceptos de superclave, de clave candidata y de clave primaria son aplicables en el modelo relacional de la misma forma que en el modelo entidad-relación

LlavesLa superllave de una relación es un conjunto de atributos que determinan todos los atributos de la relación

ReducciReduccióón de n de Esquemas EEsquemas E--R R

a Tablasa TablasModelo RelacionalModelo RelacionalBases de DatosBases de Datos


EntidadEntidad--RelaciRelacióón n vsvs RelacionalRelacional

ReducciReduccióón de Esquemas En de Esquemas E--R a tablasR a tablas 2828

Los modelos Entidad-Relación y Relacional son representaciones abstractas de porciones del mundo real

Los dos modelos emplean principios de diseño similares se puede convertir un diseño Entidad-Relación en un diseño relacional (se puede derivar el modelo relacional a partir de un diagrama Entidad-Relación)

TransformaciTransformacióónn


Una Base de Datos que se ajusta a un modelo Entidad-Relación se puede representar por una colección de tablas en un modelo relacional

Para cada conjunto de entidades de la base de datos y para cada conjunto relaciones de la base de datos hay una única tabla a la que se asigna el nombre del conjunto de entidades o del conjunto de relaciones

Cada tabla tiene varias columnas, cada una de las cuales tiene un nombre único

Conj. Entidades FuertesConj. Entidades Fuertes


Sea E un conjunto de entidades fuertes con los atributos descriptivos a1, a2, …, an

Se representa mediante una tabla llamada E con n columnas distintas, cada una de las cuales correspondientes a cada uno de los atributos de E

Conversión de los Conjuntos Entidad en RelacionesLa relación de un conjunto entidad tiene un atributo por cada atributo del conjuntoUna excepción está constituida por un conjunto entidad débil E, cuya relación ha de poseer también atributos llave de los otros conjuntos entidad que sirven para identificar las entidades de E

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Préstamo

num_preimp_ini

resto

Préstamo

P-15

P-14

P-11

numero_prestamo

565

1100

125

resto

2000

1200

900

importe_inicial

Conj. Entidades DConj. Entidades Déébilesbiles


Sea A un conjunto de entidades débiles con los atributos a1, a2, …, am

Sea B el conjunto de entidades fuerte del que A depende

Sea la clave primaria de B el conjunto de atributos b1, b2, …, bn

Se representa el conjunto de entidades A mediante una tabla llamada A con una columna por cada uno de los siguientes atributos:

{a1, a2, …, am} U {b1, b2, …, bn}



Pago

25

35

50

importe_pago

P-15

P-14

P-11

numero_prestamo

01/03/1999

12/12/2000

07/06/2002

Fecha_pago

11

16

53

numero_pago

Préstamo PagoPagoPrést

num_preimp_ini

restonum_pag

imp_pagfe_pa

Conj. RelacionesConj. Relaciones


Sea R un conjunto de relaciones, sean a1, a2, …, amel conjunto de atributos formados por la unión de las claves primarias de cada uno de los conjuntos de entidades que participan en R y sean b1, b2, …, bn los atributos descriptivos de R (si los hay)

Se representa el conjunto de relaciones R mediante una tabla llamada R con una columna por cada uno de los siguientes atributos:

{a1, a2, …, am} U {b1, b2, …, bn}

Conversión de Relaciones E/R en RelacionesLa relación de una relación E/R tiene atributos que corresponden a los atributos llave de cada conjunto entidad que participa en la relación



Prestatario

485926

486251

514862

id_cliente

P-15

P-14

P-11

numero_prestamo

Cliente Prestamo

id_cli

nomb_cli

ap1_cliap2_cli

direc_cli

cpost_cliciud_cli num_pre

imp_ini

restoPrestatario

Redundancia de TablasRedundancia de Tablas


Un conjunto de relaciones uniendo un conjunto de entidades débiles con el correspondiente conjunto de entidades fuertes es un caso especial

En general, la tabla para el conjunto de relacionesque une un conjunto de entidades débiles con su correspondiente conjunto de entidades fuertes es redundante y, por tanto, no es necesaria

Préstamo PagoPagoPrést

num_preimp_ini

restonum_pag

imp_pagfe_pa

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CombinaciCombinacióón de Tablasn de Tablas


Considerar un conjunto de relaciones R, varios a uno, del conjunto de entidades A al conjunto de entidades B

Tablas A, B y R

Suponer que la participación de A es total

Entonces, se pueden combinar las tablas A y R para formar una única tabla consistente en la unión de las columnas de ambas tablas



Cuenta

300

10000

2000

saldo

8

5

3

id_sucursal

C-567

C-202

C-101

numero_cuenta

Cuenta Sucursal

id_suc

nom_suc

direc_succiud_sucactivosnum_cusaldo

SucCuenta

CombinaciCombinacióón de Tablasn de Tablas


En el caso de relaciones uno a uno, la tabla del conjunto de relaciones se puede combinar con cualquiera de las tablas de los conjuntos de entidades

Las tablas se pueden combinar incluso si la participación es parcial (usando valores nulos)

Atributos CompuestosAtributos Compuestos


Los atributos compuestos se manejan creando un atributo separado para cada uno de los atributos componentes; no se crea una columna separada para el atributo compuesto

Atributos Atributos MultivaloradosMultivalorados


Para los atributos multivalorados se crean nuevas tablas; esa nueva tabla contiene la clave primariadel conjunto de entidades al cual pertenece el atributo y los diferentes valores del atributo generan diferentes tuplas

GeneralizaciGeneralizacióónn--EspecializaciEspecializacióónn


Se crea una tabla para el conjunto de entidades de más alto nivel; Para cada conjunto de entidades de nivel más bajo se crea una tablaque incluya una columna para cada uno de los atributos de ese conjunto de entidades más una columna por cada atributo de la clave principal del conjunto de entidades de alto nivel

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SoluciSolucióón Alternativan Alternativa


Se puede emplear un valor nulo especial, denotado NULL

Cuando éste aparece en el componente de la tupla de algún atributo, ello significa informalmente que no existe un valor apropiado del atributo de esa tupla

Si se permite utilizar NULL como un valor en las tuplas, se puede manejar una jerarquía de clases con una sola relación


4444

Cliente

Cuenta

Préstamo

Sucursal

id_cli

nomb_cli

ap1_cliap2_cli

direc_cli

cpost_cliciud_cli

id_suc

nom_suc

direc_succiud_suc

activos

num_cusaldo

num_preimp_ini

resto

SucCuenta

Prestatario

Impositor SucPresta

ReducciReduccióón de Esquemas En de Esquemas E--R a tablasR a tablas


4545

Cuenta

Préstamo

Sucursal

id_suc

nom_suc

direc_succiud_suc

activos

num_cusaldo

num_preimp_ini

resto

SucCuenta

Prestatario

Impositor SucPresta


Ciudad_client

e

CódigoPostal_cliente

Dirección_cliente

Apellido2_cliente

Apellido1_cliente

Nombre_cliente

Id_cliente

Cliente


4646

Cuenta

Préstamo

num_cusaldo

num_preimp_ini

resto

SucCuenta

Prestatario

Impositor SucPresta


Ciudad_client

e


Dirección_cliente

Apellido2_cliente

Apellido1_cliente

Nombre_cliente

Id_cliente

Cliente

Sucursal

activos

Ciudad_sucursal

Direccion_sucursal

Nombre_sucursal

Id_sucursal


4747

Préstamo

num_preimp_ini

resto

Prestatario

Impositor SucPresta


Ciudad_client

e


Dirección_cliente

Apellido2_cliente

Apellido1_cliente

Nombre_cliente

Id_cliente

Cliente

Sucursal

activos

Ciudad_sucursal

Direccion_sucursal

Nombre_sucursal

Id_sucursal

Cuenta

saldoid_sucursalNumero_cuenta


4848

Préstamo

num_preimp_ini

resto

Prestatario

SucPresta


Ciudad_client

e


Dirección_cliente

Apellido2_cliente

Apellido1_cliente

Nombre_cliente

Id_cliente

Cliente

Sucursal

activos

Ciudad_sucursal

Direccion_sucursal

Nombre_sucursal

Id_sucursal

Cuenta


Impositor

numero_cuenta

id_cliente

9


4949

Prestatario


Ciudad_client

e


Dirección_cliente

Apellido2_cliente

Apellido1_cliente

Nombre_cliente

Id_cliente

Cliente

Sucursal

activos

Ciudad_sucursal

Direccion_sucursal

Nombre_sucursal

Id_sucursal

Cuenta


Impositor

numero_cuenta

id_clientePréstamo

restoImporte_inicial

Id_sucursal

Número_prestamo


5050ReducciReduccióón de Esquemas En de Esquemas E--R a tablasR a tablas

Ciudad_client

e


Dirección_cliente

Apellido2_cliente

Apellido1_cliente

Nombre_cliente

Id_cliente

Cliente

Sucursal

activos

Ciudad_sucursal

Direccion_sucursal

Nombre_sucursal

Id_sucursal

Cuenta


Impositor

numero_cuenta

id_clientePréstamo

restoImporte_inicial

Id_sucursal

Número_prestamo

Prestatario

numero_prestamo

id_cliente



ciudad_client

e

codigopostal_cliente

direccion_cliente

apellido2_cliente

apellido1_cliente

nombre_cliente

id_cliente

Cliente

Sucursal

activos

ciudad_sucursal

direccion_sucursal

nombre_sucursal

id_sucursal

Cuenta

saldoid_sucursalnumero_cuenta

Impositor

numero_cuenta

id_clientePréstamo

restoimporte_inicial

id_sucursal

numero_prestamo

Prestatario

numero_prestamo

id_cliente



ciudad_client

e

códigoPostal_cliente

direccion_cliente

apellido2_cliente

apellido1_cliente

nombre_cliente

id_cliente

Cliente

Sucursal

activos

ciudad_sucursal

direccion_sucursal

nombre_sucursal

id_sucursal

Cuenta

saldoid_sucursalnumero_cuenta

Impositor

numero_cuenta

id_clientePréstamo

restoimporte_inicial

id_sucursal

numero_prestamo

Prestatario

numero_prestamo

id_cliente

Diagrama de Esquemas

TemasTemasde Discuside Discusióónny Ejerciciosy Ejercicios

Modelo RelacionalModelo RelacionalBases de DatosBases de Datos


Temas de DiscusiTemas de Discusióónn

Temas de DiscusiTemas de Discusióón y Ejerciciosn y Ejercicios 5454

¿Cómo se convertiría una base de datos expresada en Lenguaje ODL al modelo relacional?

10

EjerciciosEjercicios

Temas de DiscusiTemas de Discusióón y Ejerciciosn y Ejercicios 5555

Transformar al Modelo Relacional los esquemas E-R de los ejemplos de la biblioteca, el videoclub y las películas

Indicar un posible Diagrama E-R para la base de datos relacional dada por las relaciones

empleado (nombre_empleado, calle, ciudad)trabaja (nombre_empleado, nombre_empresa, sueldo)empresa (nombre_empresa, ciudad)jefe (nombre_empleado, nombre_jefe)

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