Fundamentos del Modelo Relacional de Bases de Datos

Introducción al Modelo Relacional

• En 1970, E.F. Codd definió el Modelo Relacional.
• Las Reglas de Codd establecen las características que debe cumplir un sistema para ser considerado un modelo relacional.
• En 1978, QBE (Query By Example) fue desarrollado por IBM, siendo un lenguaje y un SGBD.
• En 1979, Oracle lanzó el primer modelo relacional comercial que funcionaba con SQL.
• Posteriormente, IBM desarrolló SQL/DS y DB2.
• A finales de los 70:
  • Ingres (Universidad de Berkeley)
  • → Postgres
  • → PostgreSQL (software libre/actual)
• SQL (Structured Query Language):
  • Se normaliza en 1989 (SQL-89)
  • SQL-92
  • SQL-1999
  • SQL-2003

Estática del Modelo Relacional

• Entidad: Objeto sobre el que recogemos información.
• Atributo: Características de las entidades. Un atributo A solo toma valores en un dominio D. A este dominio se le llama Dominio Subyacente del atributo A. En el modelo relacional, un atributo puede no tomar ningún valor en el dominio; se llama atributo con valor nulo.
• Relaciones: Se pueden representar mediante una tabla. Representa un conjunto de entidades o relaciones entre ellas.
• Grado: Número de atributos de una relación (columnas).
• Cardinalidad: Número de filas o tuplas.
• Dominios: Conjunto de valores finitos, homogéneos y atómicos.
• Ejemplos de dominios:
  • Por intensión o comprensión: {nº entre 12 y 18}
  • Por extensión o enumeración: {12, 13, 14, 15, 16, 17, 18}

Definición Formal de Relación

Una relación se define como un conjunto que incluye un esquema, una cabecera y un cuerpo de relación. Una relación definida sobre los dominios D1…Dn, no necesariamente distintos, se define como un subconjunto del producto cartesiano de los n dominios.

Distinguimos entre:

• Esquema de relación (intensión): Define la estructura de la tabla.
• Cuerpo de relación (extensión): Conjunto de ocurrencias o tuplas que varían en el tiempo.

Restricciones en el Modelo Relacional

Conjunto de reglas que limitan la funcionalidad del modelo.

Restricciones Inherentes

Forman parte de la definición del modelo relacional y vienen ya implementadas en el sistema:

• No puede haber dos tuplas iguales.
• El orden de las tuplas y de los atributos no es significativo.
• Cada atributo tiene un único valor en el dominio.
• Integridad de entidad: Ningún atributo que forma parte de la clave primaria de una relación puede tener valor nulo.

Restricciones de Usuario

Impuestas por las características del sistema:

• Clave: Campos o atributos que identifican cada uno de los registros del fichero/fila/tupla. Una clave puede estar formada por varios atributos. Debe ser el conjunto mínimo necesario para identificar esos registros.
• Clave candidata: Conjunto mínimo de atributos que permiten identificar cada tupla de una relación.
• Clave primaria: La clave candidata que el diseñador elige para la definición de las tablas.
• Clave alternativa: El resto de claves candidatas que no elige el diseñador como clave primaria.
• Clave ajena: Conjunto de atributos de una relación que coinciden con los atributos que son clave primaria de otra relación diferente.
• Integridad referencial: Si una relación (R2) tiene un conjunto de atributos que coinciden con la clave primaria de una relación (R1), todos los valores de R2 deben coincidir con los de R1 o ser nulos. Si R2 tiene clave ajena con R1, los valores de R2 deben coincidir con los de R1 o ser nulos.