3 a5 avendaño gary - tarea 1

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  1. 1. Modelo entidad-relaciónUn diagrama o modelo entidad-relación (a veces denominado por sus siglas eninglés, E-R "Entity relationship", o del español DER "Diagrama de Entidad Relación")es una herramienta para el modelado de datos que permite representar las entidadesrelevantes de un sistema de información así como sus interrelaciones y propiedades.Modelado Entidad-Relación Se elabora el diagrama (o diagramas) entidad-relación.Se completa el modelo con listas de atributos y una descripción de otrasrestricciones que no se pueden reflejar en el diagrama.El modelado de datos no acaba con el uso de esta técnica. Son necesarias otrastécnicas para lograr un modelo directamente implementable en una base de datos.Brevemente:Transformación de relaciones múltiples en binarias.Normalización de una base de datos de relaciones (algunas relaciones puedentransformarse en atributos y viceversa).Conversión en tablas (en caso de utilizar una base de datos relacional).
  2. 2. Base de datos relacionalUna base de datos relacional es una base de datos que cumple con el modelorelacional, el cual es el modelo más utilizado en la actualidad para implementarbases de datos ya planificadas. Permiten establecer interconexiones (relaciones)entre los datos (que están guardados en tablas), y a través de dichas conexionesrelacionar los datos de ambas tablas, de ahí proviene su nombre: "ModeloRelacional". Tras ser postuladas sus bases en 1970 por Edgar Frank Codd, de loslaboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevoparadigma en los modelos de base de datos.
  3. 3. CaracterísticasUna base de datos relacional se compone de varias tablas o relaciones.No pueden existir dos tablas con el mismo nombre ni registro.Cada tabla es a su vez un conjunto de registros (filas y columnas).La relación entre una tabla padre y un hijo se lleva a cabo por medio de las clavesprimarias y ajenas (o foráneas).Las claves primarias son la clave principal de un registro dentro de una tabla y éstasdeben cumplir con la integridad de datos.Las claves ajenas se colocan en la tabla hija, contienen el mismo valor que la claveprimaria del registro padre; por medio de éstas se hacen las relaciones.ElementosRelaciones base y derivadasEn una base de datos relacional, todos los datos se almacenan y se accede a ellos pormedio de relaciones. Las relaciones que almacenan datos son llamadas "relacionesbase" y su implementación es llamada "tabla". Otras relaciones no almacenan datos,pero son calculadas al aplicar operaciones relacionales. Estas relaciones son llamadas"relaciones derivadas" y su implementación es llamada "vista" o "consulta". Lasrelaciones derivadas son convenientes ya que expresan información de variasrelaciones actuando como si fuera una sola.
  4. 4. RestriccionesUna restricción es una limitación que obliga el cumplimiento de ciertas condiciones en labase de datos. Algunas no son determinadas por los usuarios, sino que soninherentemente definidas por el simple hecho de que la base de datos sea relacional.Algunas otras restricciones las puede definir el usuario, por ejemplo, usar un campo convalores enteros entre 1 y 10.Las restricciones proveen un método de implementar reglas en la base de datos. Lasrestricciones limitan los datos que pueden ser almacenados en las tablas. Usualmente sedefinen usando expresiones que dan como resultado un valor booleano, indicando si losdatos satisfacen la restricción o no.Las restricciones no son parte formal del modelo relacional, pero son incluidas porquejuegan el rol de organizar mejor los datos. Las restricciones son muy discutidas junto conlos conceptos relacionales.DominiosUn dominio describe un conjunto de posibles valores para cierto atributo. Como undominio restringe los valores del atributo, puede ser considerado como una restricción.Matemáticamente, atribuir un dominio a un atributo significa "todos los valores de esteatributo deben de ser elementos del conjunto especificado".Distintos tipos de dominios son: enteros, cadenas de texto, fecha,no procedurales etc.
  5. 5. Clave únicaCada tabla puede tener uno o más campos cuyos valores identifican de forma únicacada registro de dicha tabla, es decir, no pueden existir dos o más registros diferentescuyos valores en dichos campos sean idénticos. Este conjunto de campos se llamaclave única.Pueden existir varias claves únicas en una determinada tabla, y a cada una de éstassuele llamársele candidata a clave primaria.Clave primariaUna clave primaria es una clave única elegida entre todas las candidatas que defineunívocamente a todos los demás atributos de la tabla, para especificar los datos queserán relacionados con las demás tablas. La forma de hacer esto es por medio declaves foráneas.Sólo puede existir una clave primaria por tabla y ningún campo de dicha clave puedecontener valores NULL.
  6. 6. Clave foráneaUna clave foránea es una referencia a una clave en otra tabla, determina la relaciónexistente en dos tablas. Las claves foráneas no necesitan ser claves únicas en la tabladonde están y sí a donde están referenciadas.Por ejemplo, el código de departamento puede ser una clave foránea en la tabla deempleados. Se permite que haya varios empleados en un mismo departamento, perohabrá uno y sólo un departamento por cada clave distinta de departamento en la tablade empleados.Clave índiceLas claves índice surgen con la necesidad de tener un acceso más rápido a los datos. Losíndices pueden ser creados con cualquier combinación de campos de una tabla. Lasconsultas que filtran registros por medio de estos campos, pueden encontrar losregistros de forma no secuencial usando la clave índice.Las bases de datos relacionales incluyen múltiples técnicas de ordenamiento, cada unade ellas es óptima para cierta distribución de datos y tamaño de la relación.Los índices generalmente no se consideran parte de la base de datos, pues son undetalle agregado. Sin embargo, las claves índices son desarrolladas por el mismo grupode programadores que las otras partes de la base de datos.
  7. 7. Procedimientos almacenadosUn procedimiento almacenado es código ejecutable que se asocia y se almacena conla base de datos. Los procedimientos almacenados usualmente recogen ypersonalizan operaciones comunes, como insertar un registro dentro de una tabla,recopilar información estadística, o encapsular cálculos complejos. Sonfrecuentemente usados por un API por seguridad o simplicidad.Los procedimientos almacenados no son parte del modelo relacional, pero todas lasimplementaciones comerciales los incluyen.EstructuraLa base de datos se organiza en dos marcadas secciones; el esquema y los datos (oinstancia).El esquema es la definición de la estructura de la base de datos y principalmentealmacena los siguientes datos:
  8. 8. El nombre de cada tablaEl nombre de cada columnaEl tipo de dato de cada columnaLa tabla a la que pertenece cada columnaLas bases de datos relacionales pasan por un proceso al que se le conoce comonormalización, el resultado de dicho proceso es un esquema que permite que labase de datos sea usada de manera óptima.Los datos o instancia es el contenido de la base de datos en un momento dado. Esen sí, el contenido de todos los registros.Manipulación de la informaciónPara manipular la información utilizamos un lenguaje relacional, actualmente secuenta con dos lenguajes formales el álgebra relacional y el cálculo relacional. Elálgebra relacional permite describir la forma de realizar una consulta, en cambio, elcálculo relacional sólo indica lo que se desea devolver.
  9. 9. El lenguaje más común para construir las consultas a bases de datos relacionales esSQL (Structured Query Language), un estándar implementado por los principalesmotores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales.En el modelo relacional los atributos deben estar explícitamente relacionados a unnombre en todas las operaciones, en cambio, el estándar SQL permite usar columnassin nombre en conjuntos de resultados, como el asterisco taquigráfico (*) comonotación de consultas.Al contrario del modelo relacional, el estándar SQL requiere que las columnas tenganun orden definido, lo cual es fácil de implementar en una computadora, ya que lamemoria es lineal.Es de notar, sin embargo, que en SQL el orden de las columnas y los registrosdevueltos en cierto conjunto de resultado nunca está garantizado, a no ser queexplícitamente sea especificado por el usuario.
  10. 10. Normalización de bases de datosEl proceso de normalización de bases de datos consiste en aplicar una serie dereglas a las relaciones obtenidas tras el paso del modelo entidad-relación al modelorelacional.Las bases de datos relacionales se normalizan para:Evitar la redundancia de los datos.Evitar problemas de actualización de los datos en las tablas.Proteger la integridad de los datos.En el modelo relacional es frecuente llamar tabla a una relación, aunque para queuna tabla sea considerada como una relación tiene que cumplir con algunasrestricciones:Cada tabla debe tener su nombre único.No puede haber dos filas iguales. No se permiten los duplicados.Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo.
  11. 11. Terminología relacional equivalenteRelación = tabla o archivoRegistro = registro, fila , renglón o tuplaAtributo = columna o campoClave = llave o código de identificaciónClave Candidata = superclave mínimaClave Primaria = clave candidata elegidaClave Ajena (o foránea) = clave externa o clave foráneaClave Alternativa = clave secundariaDependencia Multivaluada = dependencia multivalorRDBMS = Del inglés Relational Data Base Manager System que significa, Sistema Gestorde Bases de Datos Relacionales.
  12. 12. 1FN = Significa, Primera Forma Normal o 1NF del inglés First Normal Form.Los términos Relación, Tupla y Atributo derivan del álgebra y cálculo relacional, queconstituyen la fuente teórica del modelo de base de datos relacional.Todo atributo en una tabla tiene un dominio, el cual representa el conjunto de valoresque el mismo puede tomar. Una instancia de una tabla puede verse entonces como unsubconjunto del producto cartesiano entre los dominios de los atributos. Sin embargo,suele haber algunas diferencias con la analogía matemática, ya que algunos RDBMSpermiten filas duplicadas, entre otras cosas. Finalmente, una tupla puede razonarsematemáticamente como un elemento del producto cartesiano entre los dominios.Dependencia
  13. 13. Dependencia funcionalUna dependencia funcional es una conexión entre uno o más atributos. Porejemplo si se conoce el valor de DNI tiene una conexión con Apellido o Nombre.Las dependencias funcionales del sistema se escriben utilizando una flecha, dela siguiente manera:FechaDeNacimiento EdadDe la normalización (lógica) a la implementación (física o real) puede sersugerible tener éstas dependencias funcionales para lograr la eficiencia en lastablas.Propiedades de la Dependencia funcionalExisten 3 axiomas de Armstrong:Dependencia funcional ReflexivaSi "y" está incluido en "x" entonces x yA partir de cualquier atributo o conjunto de atributos siempre puede deducirse élmismo. Si la dirección o el nombre de una persona están incluidos en el DNI, entoncescon el DNI podemos determinar la dirección o su nombre.
  14. 14. Base teórica y conceptualEl modelo de datos entidad-relación está basado en una percepción del mundo real queconsta de una colección de objetos básicos, llamados entidades, y de relaciones entreesos objetos.EntidadRepresenta una “cosa” u "objeto" del mundo real con existencia independiente, es decir,se diferencia unívocamente de otro objeto o cosa, incluso siendo del mismo tipo, o unamisma entidad.Algunos Ejemplos:Una persona. (Se diferencia de cualquier otra persona, incluso siendo gemelos).Un automóvil. (Aunque sean de la misma marca, el mismo modelo,..., tendrán atributosdiferentes, por ejemplo, el número de chasis).Una casa (Aunque sea exactamente igual a otra, aún se diferenciará en su dirección).Una entidad puede ser un objeto con existencia física como: una persona, un animal,una casa, etc. (entidad concreta); o un objeto con existencia conceptual como: unpuesto de trabajo, una asignatura de clases, un nombre,etc. (entidad abstracta).Una entidad está descrita y se representa por sus características o atributos. Porejemplo, la entidad Persona las características: Nombre, Apellido, Género, Estatura,Peso, Fecha de nacimiento, etc...
  15. 15. AtributosLos atributos son las características que definen o identifican a una entidad. Estaspueden ser muchas, y el diseñador solo utiliza o implementa las que considere másrelevantes. Los atributos son las propiedades que describen a cada entidad en unconjunto de entidades.En un conjunto de entidades, cada entidad tiene valores específicos asignados para cadauno de sus atributos, de esta forma, es posible su identificación unívoca.Ejemplos:A la colección de entidades «alumnos», con el siguiente conjunto de atributos en común,(id, nombre, edad, semestre), pertenecen las entidades:(1, Sofía, 38 años, 2)(2, Josefa, 19 años, 5)(3, Carlos, 20 años, 2)...
  16. 16. RelaciónDescribe cierta dependencia entre entidades o permite la asociación de lasmismas.Ejemplo: Si tenemos dos entidades, "CLIENTE" y "HABITACION", podemosentender la relación entre ambas al tomar un caso concreto (ocurrencia) decada una de ellas. Entonces, podriamos tener la ocurrencia "Habitación 502",de la entidad "HABITACION" y la ocurrencia "Henry Jonshon Mcfly Bogard", dela entidad "CLIENTE", entre las que es posible relacionar que la habitación 502se encuentra ocupada por el huésped de nombre Henry.Una relación tiene sentido al expresar las entidades que relaciona. En elejemplo anterior, podemos decir que un huésped (entidad), se aloja (relación)en una habitación (entidad).
  17. 17. Conjunto de relacionesConsiste en una colección, o conjunto, de relaciones de la misma naturaleza.Ejemplo:Dados los conjuntos de entidades "Habitación" y "Huésped", todas las relacionesde la forma habitación-huésped, permiten obtener la información de los huéspedesy sus respectivas habitaciones.La dependencia o asociación entre los conjuntos de entidades es llamadaparticipación. En el ejemplo anterior los conjuntos de entidades "Habitación" y"Huésped" participan en el conjunto de relaciones habitación-huésped.Se llama grado del conjunto de relaciones a la cantidad de conjuntos de entidadesparticipantes en la relación.
  18. 18. Cada una de las entidades pertenecientes a este conjunto se diferencia de las demáspor el valor de sus atributos. Nótese que dos o más entidades diferentes puedentener los mismos valores para algunos de sus atributos, pero nunca para todos.En particular, los atributos identificativos son aquellos que permiten diferenciar auna instancia de la entidad de otra distinta. Por ejemplo, el atributo identificativo quedistingue a un alumno de otro es su número de id.Para cada atributo, existe un dominio del mismo, este hace referencia al tipo dedatos que será almacenado o a restricciones en los valores que el atributo puedetomar (cadenas de caracteres, números, solo dos letras, solo números mayores quecero, solo números enteros...).Cuando algún atributo correspondiente a una entidad no tiene un valor determinado,recibe el valor nulo, bien sea porque no se conoce, porque no existe o porque no sesabe nada al respecto del mismo.

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