Modelo Relacional

1. Modelo Relacional

2. Conceptos • El modelo relacional representa una BD como una: Colección derelaciones. • 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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)

6. Relación • r ó r(R) de un esquema R(A1, A2, . . ., An) • es un conjunto de n-tuplasr={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.

7. 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.

8. 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.

9. Restricciones del Modelo Relacional • De dominio • De clave • Integridad de entidades • Integridad referencial • Claves extranjeras o externas

10. 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

11. Restricciones de clave • En una relación no puede haber dos tuplas que tengan la misma combinación de valores para todossus 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.

12. Ejemplo de claves • Claves candidatas • Número matrícula • Número serie motor • Clave primaria • Número matrícula • Se indica subrayando el atributo.

13. 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

14. 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

15. 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

16. 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”.

17. Ejemplo

18. 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.

19. 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.

20. Ejemplos

21. Ejemplos (continuación)

22. 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 >.

23. 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.

24. Eliminar • La eliminación sólo puede violar la integridad referencial • Ejemplo • Eliminar la tupla de la relación DEPARTAMENTO con NUMEROD=5

25. 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.

26. 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.