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Tema 3. El modelo Relacional
Juan Ignacio Rodr´guez de Leon ı ´
Resumen Presenta el modelo entidad-relacion. Vision de alto nivel de las cues´ ´ tiones referentes a diseno de bases de datos y los problemas encontrados al ˜ intentar reflejar la sem´ ntica de aplicaciones reales dentro de los confines de a un modelo de datos. Conceptos b´ sicos. Restricciones. Claves. Cuestiones a de diseno.Diagrama entidad-relacion. Conjuntos de entidades d´ biles. Care ˜ ´ acter´sticas del modelo E-R extendido. Diseno de un esquema de base de ı ˜ datos E-R. Reduccion de un esquema E-R a tablas. El lenguaje de modelado ´ unificado UML

El modelo Relacional En este cap´tulo se estudia en primer lugar los fundamentos del modelo ı relacional, que proporciona una forma muy simple y potente de representardatos. A continuacion se describen tres lenguajes formales de consulta; los ´ lenguajes de consulta se usan para especificar las solicitudes de informacion. ´ Los tres que se estudian en este cap´tulo no son comodos de usar, pero a ı ´ cambio sirven como base formal para lenguajes de consulta que s´ lo son y que ı se estudiar´ n m´ s adelante. a a

1.

La estructura de las bases de datosrelacionales

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 relacion 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 matem´ tico de relacion, del que toma su nombre el modelo dea ´ datos relacional. Las columnas de cada tabla representan atributos (igual que en el modelo E-R en el Cap´tulo 2). Para cada atributo hay un conjunto de valores permitidos, ı llamado dominio de ese atributo. Formalmente se define una relacion como un subconjunto del producto ´ cartesiano de los dominios de cada atributo. Si la relacion R tiene como atributos ´ a1 , a2 , . . . , an , siendo D1, D2 , . . . , Dn los dominios correspondientes, entonces R ⊂ D1 × D2 × . . . × Dn La unica diferencia con el modelo matem´ tico es que se han asignado noma ´ bres a los atributos. Como las tablas son esencialmente relaciones, se utilizar´ n a los t´ rminos matem´ ticos relaci´ n y tupla en lugar de los t´ rminos tabla y fila. e a o e Dado que las relaciones son conjuntos se utiliza la notacionmatem´ tica t ∈ r a ´ para denotar que la tupla t est´ en la relacion r. Se utiliza la notacion t[atributo] a ´ ´

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´ 2 EL ALGEBRA RELACIONAL

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para denotar el valor de t en el atributo atributo. El orden de las tuplas es irrelevante, como en todo conjunto matem´ tico. a Se exigir´ que, para toda relacion r, los dominios de los atributos de r sean a ´ atomicos (indivisibles). ´ Unvalor de dominio que es miembro de todos los dominios posibles es el valor nulo (NULL), que indica que el valor es desconocido o no existe. Los valores nulos crean dificultades al acceder o modificar la base de datos y, por tanto, deben evitarse en lo posible. Se adopta el convenio de utilizar nombres en minusculas para las relaciones ´ y nombres que comiencen por una letra mayuscula para los esquemasde las ´ relaciones. Siguiendo esta notacion, se utilizar´ Esquema-cuenta para denotar el esa ´ quema de la relacion cuenta. Por tanto, ´ Esquema−cuenta = (numero−cuenta, nombre−sucursal, saldo) y se representa que cuenta es una relacion de Esquema-cuenta mediante: ´ cuenta(Esquema−cuenta)

1.1.

Claves

Los conceptos de superclave, clave candidata y clave primaria, explicadas en el tema 2,son equivalentes en el modelo relacional. Adem´ s, fruto de la a conversion hecha del modelo E-R al relacional, en la que aparec´an nuevas ı ´ tablas y atributos, aparece la clave externa o for´ nea. Una clave externa es cuando a una relacion incluye entre sus atributos la clave primaria de otra relacion. ´ ´ La primera relacion se denomina relaci´ n referenciante, la segunda , relaci´ n o o ´...