Permítanme compartir con ustedes, este pequeño espacio de temas que estoy segura será de ayuda para orientarles e introducirlos en el amplio compendio de avances sobre Bases de Datos. Bienvenidos a compartir ideas y a construir conocimientos.!


Principios sobre Bases de Datos Relacionales

Introducción

El modelo de Bases de Datos Relacional es el más utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Tras ser postulados sus fundamentos en 1970 por Edgar Frank Codd, no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos. Su idea fundamental es el uso de "relaciones". En el siguiente apartado estudiaremos los conceptos básicos relacionados con el modelo de datos relacional como fundamento para un diseño de base de datos.

Objetivos de la Clase.

 Introducir los conceptos básicos asociados con los elementos estructurales del Modelo Relacional y la Nomenclatura
 Modelar un base de datos relacional.

Introducción

Edgar Frank Codd definió las bases del modelo relacional a finales de los 60.
Trabajaba para IBM empresa que tardó un poco en implementar sus bases. Pocos años después el modelo se empezó a implementar cada vez más, hasta ser el modelo de bases de datos más popular.

En las bases de Codd se definían los objetivos de este modelo:

 Independencia Física. La forma de almacenar los datos, no debe influir en su manipulación lógica.

 Independencia Lógica. Las aplicaciones que utilizan la base de datos no deben ser modificadas por que se modifiquen elementos de la base de datos.

 Flexibilidad. La base de datos ofrece fácilmente distintas vistas en función de los usuarios y aplicaciones.

 Uniformidad. Las estructuras lógicas siempre tienen una única forma conceptual (las tablas)

 Sencillez.

En 1978, IBM desarrolla el lenguaje QBE. Que aproximaba la idea relacional a sus ficheros VSAM. En 1979 Oracle se convierte en el primer producto comercial DBMS
relacional (RDBMS). En 1980 aparece Ingres que utilizaba el lenguaje Quel que implementaba el cálculo relacional.

Evolución del Modelo Relacional

Para ampliar sobre la evolución de este modelo puede visitar.

Conceptos del Modelo Relacional

Tablas

Las bases de datos relacionales se basan en el uso de tablas (también se las llama relaciones). Las tablas se representan gráficamente como una estructura rectangular formada por filas y columnas. Cada columna almacena información sobre una propiedad determinada de la tabla (se le llama también atributo), nombre, dni, apellidos, edad,....

Cada fila posee una ocurrencia o ejemplar de la instancia o relación representada por la tabla (a las filas se las llama también tuplas).

Terminología Estructural.

 Tupla. Cada fila de la tabla (cada ejemplar que la tabla representa)
 Atributo. Cada columna de la tabla
 Grado. Número de atributos de la tabla
 Cardinalidad. Número de tuplas de una tabla
 Dominio. Conjunto válido de valores representables por un atributo.









Tipos de Tablas

 Persistentes. Sólo pueden ser borradas por los usuarios:
 Base. Independientes, se crean indicando su estructura y sus ejemplares.
 Vistas. Son tablas que sólo almacenan una definición de consulta, resultado de la cual se produce una tabla cuyos datos proceden de las bases o de otras vistas e instantáneas. Si los datos de las tablas base cambian, los de la vista que utiliza esos datos también cambia.
 Instantáneas. Son vistas (creadas de la misma forma) que sí que almacenan los datos que muestra, además de la consulta que dio lugar a esa vista. Sólo modifican su resultado (actualizan los datos) siendo refrescadas por el sistema cada cierto tiempo.
 Temporales. Son tablas que se eliminan automáticamente por el sistema. Pueden ser de cualquiera de los tipos anterior

Dominios

Los dominios suponen una gran mejora en este modelo ya que permiten especificar los posibles valores válidos para un atributo. Cada dominio incorpora su nombre y una definición del mismo.



Ejemplos de dominio:
Dirección: 50 caracteres
Nacionalidad: Español, Francés, Italiano,...
Los dominios pueden ser también compuestos a partir de otros (año, mes y día = fecha)

Claves

 Clave Candidata; Conjunto de atributos de una tabla que identifican unívocamente cada tupla de la tabla.
 Clave Primaria; Clave candidata que se escoge como identificador de las tuplas.
 Clave Alternativa: Cualquier clave candidata que no sea primaria
 Clave Externa o Secundaria: Atributo de una tabla relacionado con una clave de otra tabla.


Nulos

Los valores nulos indican contenidos de atributos que no tienen ningún valor. En claves secundarias indican que el registro actual no está relacionado con ninguno. En otros atributos indica que no se puede rellenar ese valor por la razón que sea.

Las bases de datos relacionales admiten utilizar ese valor en todo tipo de operaciones.

Eso significa definir un tercer valor en la lógica. Además del valor verdadero o falso, existe el valor para los nulos.

La razón de este tercer valor ambiguo es que comparar dos atributos con valor nulo, no puede resultar ni verdadero, ni falso. De hecho necesitamos definir la lógica con este valor:

 verdadero Y (AND) nulo da como resultado, nulo
 falso Y (AND) nulo da como resultado, falso
 verdadero O (OR) nulo da como resultado, verdadero
 falso O nulo da como resultado nulo
 la negación de nulo, da como resultado nulo

Restricciones

Se trata de unas condiciones de obligado cumplimiento por los datos de la base de datos. Las hay de varios tipos.

 Inherentes: Son aquellas que no son determinadas por los usuarios, sino que son definidas por el hecho de que la base de datos sea relacional. Por ejemplo:

• No puede haber dos tuplas iguales
• El orden de las tuplas no importa
• El orden de los atributos no importa
• Cada atributo sólo puede tomar un valor en el dominio en el que está inscrito

 Semánticas: El modelo relacional permite a los usuario incorporar restricciones personales a los datos. Las principales son:

 Clave Primaria. Hace que los atributos marcados como clave primaria no puedan repetir valores.
 Unicidad. Impide que los valores de los atributos marcados de esa forma, puedan repetirse.
 Obligatoriedad. Prohíbe que el atributo marcado de esta forma no tenga ningún valor
 Integridad Referencial. Prohíbe colocar valores en una clave externa que no estén reflejados en la tabla donde ese atributo es clave primaria.
 Regla de Validación. Condición que debe de cumplir un dato concreto para que sea actualizado.

Bibliografía

Elmasri y Navathe: “Fundamentos de Sistemas de Bases de Datos” 3ª edición, 2002

KORTH, Fundamentos de Base de Datos, Mc Graw Hill

LYON, Base de Datos Ateneo.

WIEDERHOLD, Diseño de Base de Datos, Mc Graw Hill.