Plantilla:Bases Datos/Modelo Logico

Nivel Lógico

• A este nivel vamos a usar el modelo relacional
• Es importante tener claro que lo que queremos realizar a este nivel es aplicar una serie de reglas para transformar el modelo entidad/interrelación o modelo de Chen en un modelo relacional

Paso del modelo E/R a modelo Relacional

Comparativa de términos

Vamos a usar una serie de términos quizá nuevos, pero por todas conocidos Vemos la relación de ellos

• En este nivel hay que estudiar una serie de conceptos sencillos, que convienen dejar claros

Elementos del nivel lógico

Dominio y atributo Relación y tupla Restricciones

Conceptos del nivel lógico: Elementos del modelo

Dominio

Un dominio es el conjuntos de valores que puede tomar un determinado atributo (campo). de un elemento concreto (tupla o fila) del objeto (relación o tabla). Podemos ver un dominio como un tipo de datos con restricciones. características de los valores de un dominio homogéneos Son volares todos del mismo tipo atómicos Son indivisibles Si dividiéramos el valor, perdería su significado Dice que el valor que ha de tomar cada atributo (campo) dentro de una tupla (fila) ha de ser atómico y pertenecer al dominio

Atributo

Un atributo son cada una de las características o propiedades de los elementos de información (tablas) Se define como el papel que desempeña un determinado dominio en una relación (tabla) Podemos ver un dominio como un tipo de datos con restricciones.

Tupla

Es cada una de las filas que vamos a tener en la tabla Se define como (no hace falta aprenderlo) Un conjunto de pares de la forma T ={(A1,D1),(A2,D2),....,(An,Dn)} donde {A1,,A2,....,An} (n>0) es el conjunto de nombres de atributos del esquema necesariamente distintos. {D1,,D2,....,Dn} son los dominios asociados a dichos atributos que no tienen que ser necesariamente distintos.

Relación

Una relación es la tabla que se va a formar Es el conjunto de tuplas que constituyen el contenido de la información del mundo real Una definición más formal Una relación es un conjunto de tuplas del mismo esquema , y un esquema de relación es el esquema de las tuplas que lo forman. Notación : R (A1:D1, A2:D2, ....., An:Dn) define una relación de esquema {(A1,D1),(A2,D2),....,(An,Dn)}. A partir de esta definición, diremos que dos relaciones R y S son compatibles si sus esquemas son idénticos.

Restricciones

Una restricción es una limitación que se va asociar a los posibles valores que se pueden dar en un momento dado Tipos de restricciones De dominio De clave De valor no nulo De integridad de entidades De integridad referencial

Restricción de dominio

Es un concepto básico Dice que el valor que ha de tomar cada atributo (campo) dentro de una tupla (fila) ha de ser atómico y pertenecer al dominio

Restricción de valores no nulos

En un momento dado, el valor de un atributo puede ser no conocido o que no se aplique. Dado ese caso se han de permitir valores nulos además de los valores del dominio. Dos valores nulos nunca se consideran iguales. (Se consideran difrentes entre si).

Restricción de clave

Una relación se define como un conjunto de tuplas. Por definición, todos los elementos de un conjunto son distintos; En consecuencia, todas las tuplas de una relación deben ser distintas. Esto implica que no puede haber dos tuplas que tengan los mismos valores para todos sus atributos. Para cumplir esta restricción va a haber un conjunto de atributos (1 o más) cuyos valores nunca se pueden repetir para dadas dos tuplas cualesquiera de la relación Tipos de claves Clave candidata Cada conjunto de atributos que satisfacen esta restricción se llaman clave candidata Clave principal Siempre hemos de elegir una de las claves candidatos como clave principal Claves alternativas Serán el resto de claves Valores de la clave Valor único Los valores de la clave nunca se pueden repetir Esto se aplica al conjunto de atributos que forman la clave Valor no nulo (También llamada restricción de integridad de entidades) Los valores de las claves nunca pueden ser nulo. Esto se aplica para cada atributo que forme parte de alguna clave candidata

Restricción de Integridad Referencial

Conocimiento previo

Para explicar este concepto hay que tener claros los siguientes conceptos: Propagación de clave Clave extranjera o foránea Integridad referencial Propagación de clave Cuando creemos el modelo relacional solo vamos a tener relaciones (tablas) y atributos (campos) La forma de mantener la relación entre dos tablas o entidades va a ser propagando la clave Propagar la clave consiste en llevar la clave principal de una entidad a otra. Clave extranjera o foránea El atributo propagado en la relación o tabla no es una caracterísca del objeto o relación. Se conoce como elemento externo o extragero Como hace referencia a una clave principal se conoce como clave extragera o foránea Integridad referencial Integridad hace referencia a que algo sea bueno válido (integro) Referencia es que está señalando o haciendo alusión a otro elemento La integridad referencial es que los valores de las claves extranjeras o foráneas Han de ser valores que existan en la tabla donde el atributo referenciado es clave principal o bien ser nulos si se permite que no haya referencia (el mínimo de las cardinalidades).

Paso del modelo Entidad/Interrelación al modelo Relacional

Modelo Relacional

Es la representación gráfica de la futura base de datos En este modelo solo vamos a tener dos elementos Relaciones o tablas Atributos o campos Ademas vamos a incorporar una serie de las restricciones vistas anteriormente Lo que nos queda ahora es determinar qué hacemos con cada elementos del modelo entidad/interrelacion (entidades, atributos y interrelaciones) en el modelo relacional. Podemos volver a ver la imagen del principio del tema:

Entidades

Transformación de entidades no débiles

Cada entidad del modelo E-R genera una tabla.

Atributos

Atributos

Cada atributo pasa a ser un campo en el modelo relacional. Si el atributo es clave en la tabla será clave también Si no lo es lo especificaremos tal cual

Atributos multivaluados

Los atributos multivaluados generarán una nueva tabla o relación. El la tabla propagamos la clave principal de la entidad donde el atributo está multivaluado. Este atributo será clave extranjera La clave principal será el conjunto de los dos atributos

Atributos derivados

En principio los atributos derivados no se ponen De ellos se debe de realizar un estudio y determinar qué hacer ¿Almaceno los atributos derivados? Almacenarlos implica dedicar espacio de almacenamiento y ahorrar tiempo en calcular su valor No almacenarlo es lo complementario

Atributos compuestos

En este caso tenemos dos opciones Almacenar como campos de la tabla los componentes del atributo compuesto Crear una tabla donde propaguemos la clave principal que pasará a ser a la vez clave principal y foránea Genero tabla por los atributos compuestos Analiza el tema de valores nulos Normalmetne son atributos semánticamente relacionados ¿Habrá muchas tuplas que no tengan valor en esos atributos Si es si, hay un problema de nulos, mejor generar una tabla Si es no, sin duda es mejor agregarlo en la tabla acutal El siguiente ejemplo muestra las dos opciones

Interrelaciones

• A continuación vamos a estudiar las relaciones

Interrelaciones o vínculos

Estas pueden tener diferente cardinalidad (Luego analizaremos las ternarias): 1:N 1:1 M:N Es importante recordar el concepto de propagar la clave consiste en llevar la clave de una tabla (clave principal a otra tabla donde se convierte en clave extranjera o foránea queda establecida una restricción de integridad referencial entre ambas tablas

Interrelaciones 1:N

En este caso se produce la propagación de clave Siempre propagaremos de la entidad de cardinalidad N a la entidad de cardinalidad 1 Pero si lo vemos en el sentido de la Interrelación el sentido es 1-N Si hubiera atributos en la interrelación irán la la tabla a la que se propaga Realiza el siguiente ejercicio Dado el siguiente esquema E/R, obtén el modelo de tablas corresondiente

Interrelaciones M:N

En este caso se generamos una nueva relación o tabla La nueva tabla recibe propagada las claves de las entidades relacionadas Si la interrelacińo tuviera atributos, éstos formarían parte de la nueva relación o tabla Cada atributo propagado será una clave extrajera que referenciará a su tabla dónde es clave principal La clave de la nueva tabla será el conjunto de los dos atributos A veces hay que revisar si es suficiente o hay que añadir más información para la clave Realiza el siguiente ejercicio Dado el siguiente esquema E/R, obtén el modelo de tablas corresondiente

Interrelaciones 1:1

Este es un caso poco frecuente que presenta diferentes opciones de resolución Para determinar qué hacer debemos de observar los mínimos, en cuyo caso tenemos tres opciones Los dos extremos opcionales un extremo opcional y otro obligatorio Los dos extremos obligatorios 1:1 con opcionalidad en un extremo Es este caso propagamos la clave de la entidad con opcionalidad a la entidad obligada Además la clave extranjera debe tener una restricción de valor único 1:1 con opcionalidad en ambos extremos En este caso,para mantener la información, debemos realizar una doble propagación de claves En ambos casos, la clave propagada, deberá de tener la restricción de valor único 1:1 con obligatoriedad en ambos extremos En este caso conviene jutar las dos entidades en una única tabla o relación juntando los atributos La clave será la unión de las dos claves de cada entidad