Comienza Contenido

El Modelo Relacional

El modelo Relacional permite una mayor consistencia y coherencia en el mantenimiento del modelo de datos. Aunque existen otros modelos (jerárquico, red, orientado a objetos) en la actualidad el adjetivo relacional es el más utilizado en los SGBD. Por otra parte, el modelo E/R es la tecnica de modelado más habitual para realizar modelos de datos.

Objetivos

  • Entender los conceptos Básicos del Modelo Relacional
  • Entender los conceptos Básicos del Modelo E/R
  • Entender los problemas de normalización de datos (redundancia)

Clases

  1. El Modelo Relacional
    1. Bases de Datos Relacionales. Nivel Conceptual en Modelo ANSI/Sparc
    2. Introducción e Historia
    3. Una Relación: conjuntos de TUPLAS (Filas y Columnas)
    4. Define: Estructura, Integridad y Manejo de los Datos
    5. Estructura de Datos Relacional:
      1. Relación/Tabla
      2. Columna/Atributo/Campo
      3. Fila/Tupla/Registro
      4. Dominio: conjunto de Valores Legales
      5. Grado: número de atributos
      6. Cardinalidad: número de tuplas
      7. Definición Formal de Relación: Cabecera (Atributo/dominio) y Cuerpo (Atributo Valor)
    6. Propiedades de las Relaciones:
      1. Nombre único
      2. Valores Atómicos (Normalizada)
      3. Atributos Únicos
      4. No importa el Orden de los Atributos
      5. Tuplas Únicas
      6. No importa el orden
    7. Claves/Llaves/Keys
      1. Para qué sirven
      2. SuperClave: atributo o conjunto que identifican en modo único una tupla
      3. Clave Candidata: única e irreductible
      4. Claves simples y compuestas (número de atributos)
      5. Claves Primarias y Claves Ajenas
      6. Claves Ajenas: relación con una relación externa
  2. El Modelo Relacional (y 2)
    1. Reglas de Integridad: Definir Reglas que los datos tienen que cumplir
    2. Concepto de Nulo: NULL (Operaciones Lógicas): valor desconocido o no aplicable
    3. Tipos:
      1. Restricción de Dominio: valores posibles
      2. Restricción de Entidades: clave primaria no nula
      3. Restricción de Integridad Referencial: clave ajena existente
        1. Admitir Nulos
        2. Borrado (Propagar, Restringir, Anular)
        3. Modificación (Propagar, Restringir, Anular)
      4. Restricción por reglas de negocio
    4. Atributos Completamente Cualificados (operador PUNTO): Relacion.Atributo
    5. El alfabeto griego (para entender las letras)
    6. Operaciones del Álgebra Relacional
      1. Básicas
        1. Selección (σ). Condición sobre las Tuplas
        2. Proyección (π). Muestra información de uno/varios atributos
        3. Unión (∪). Añade las tuplas de dos tablas (Unión Compatible)
        4. Diferencia. Muestra las tuplas que no están en la segunda tabla (Unión Compatible)
        5. Producto Cartesiano (x). Todas las posibles combinaciones de las tuplas de las dos tablas.
      2. Derivadas
        1. Intersección (∩). Tuplas que están en las dos relaciones (Union Compatible)
        2. Concatenación (Join): Producto Cartesiano seguido por una selección:
          1. Inner Join
          2. Outer Join
            1. Left
            2. Right
            3. Full
        3. Extras: Asociación/Agregación (θ) y División
      3. Resumen de las Operaciones y Ejemplos .
  3. Caracteristicas de un SGBDR: cumple con Reglas de Codd
    1. Regla 0. Uso de Capacidades Relacionales
    2. Regla 1. Regla de la Información. Valores en Tablas
    3. Regla 2. Regla del Acceso Garantizado. Valores accesibles utilizando tabla, columna y Clave Primaria (la fila)
    4. Regla 3. Tratamiento Sistemático de Valores Nulos. Lógica Tri-Valuada
    5. Regla 4. Diccionario Dinámico en Línea. Misma representación de estructura y contenidos
    6. Regla 5. Regla del Sublenguaje de Datos Completo: que defina datos, que defina vistas, que pueda manipular datos, que pueda generar restricciones y que pueda manejar transacciones
    7. Regla 6. Regla de Actualización de Vistas
    8. Regla 7. Inserción, actualización y borrado de alto nivel. Manejar conjuntos de tuplas
    9. Regla 8. Independencia Física de los Datos
    10. Regla 9. Independencia Lógica de los Datos
    11. Regla 10. Independencia de Integridad. El sistema aplica las reglas de integridad definidas
    12. Regla 11. Independencia de Distribución. Los datos pueden estar distribuidos (diferente localización, fragmentación y Replicación)
    13. Regla 12. Regla de la No Subversión. Independientemente del manejo de una tupla o un conjunto de tuplas, las limitaciones de integridad tiene que cumplirse
    14. Reglas Completas
  4. Modelo E/R
    1. Entity-Relationship Model: Herramienta de Diseño
    2. Breve Historia y Uso. Peter Chen (1976)
    3. Elementos
      1. Entidad
      2. Relaciones
      3. Atributos, Dominios y Claves
    4. Relaciones: Fuertes y Débiles
      1. Nombre
      2. Grado
      3. Cardinalidad: Cardinalidad (0,0)--(n,n) (mínimo, máximo) de ocurrencias
    5. Clave Primaria y Candidata
    6. Como realizar el diseño
      1. Diseño Físico, Lógico y conceptual
      2. Definir las Entidades
      3. Seleccionar los Atributos y las Claves Primarias
      4. Definir las relaciones entre entidades
      5. Definir los atributos de las relaciones, los roles y la cardinalidad
      6. Poner a prueba el modelo diseñado
    7. Del Modelo E/R al esquema conceptual
      1. El objetivo final es obtener un modelo de datos en SQL (desde el esquema conceptual)
      2. Las entidades se convierten en tablas
      3. Se define el tipo de relación
        1. Relaciones 1:1: Atributos
        2. Relaciones 1:N: Tabla y/o Atributo
        3. Relaciones N:M: Tabla
      4. Finalmente se realiza el esquema conceptual
  5. Normalización
    1. Objetivo Final: obtener un modelo de datos robusto, sin redundancias y que soporte las operaciones necesarias del sistema
    2. Redundancia: datos en diferentes sitios
    3. Concepto de Dependencia Funcional: atributos que dependen de otros (información mezclada)
    4. El problema de la redundancia y ventajas de la normalización
    5. Normalizar: obtener nuevas tablas (relaciones) que no tengan redundancia de datos
    6. Las formas normales:
      1. 1a: Valores atómicos, es decir, únicos e indivisibles
        2. 2a: Un atributo no clave, depende totalmente de la clave primaria (compuesta). y no solo de uno de los atributos que lo forman (Dependencia funcional completa de la clave primaria)
      2. 3a: Un atributo no depende de otro atributo, es decir, sólo depende de la clave primaria. (Dependencia Funcional completa y no transitiva)
      3. Otras: 4FN, 5FN y Boyce-Codd
    7. Práctica Guiada y Explicada: Gestión de Residuos

Actividades

  1. Introducción al Modelo Relacional
    1. Análisis del sistema de préstamos de CDs (según modelo relacional)
  2. Reglas de Integridad y Operaciones
    1. Definir las reglas de integridad
    2. Definir consultas sobre el sistema de préstamos de CDs y Bibliotecas: Posibles operaciones
    3. Operaciones de Agregación
  3. Practicar con el Modelo Entidad / Relación
    1. Diagrama E/R del sistema de préstamos de CDs
    2. Diagrama E/R de un Inventario Hardware del Colegio. Requisitos: especificados en clase a medida
  4. Normalización
    1. Ejemplos de Normalización
    2. Normalizar la BD de los préstamos de los CDs
  5. Ejercicio Residuos Tóxicos
    1. Ejercicio Previo
    2. Ejercicio Guiado

Duración del Curso

El esfuerzo estimado del curso es de 1 crédito ECTS. Unas 30 horas de dedicación.

Recursos