Introducción a las bases de datos relacionales

Con información y en base a un texto escrito por Yamil Caceres se realiza este ensayo de un tema que es de sumo interés: las bases de datos relacionales. La finalidad de este trabajo es entonces presentar una introducción a esta importante temática.

Para iniciar hay que saber que a finales de los años 60, Edgar Frank Codd definió las bases del Modelo Relacional, donde los datos se estructuran lógicamente en forma de relaciones (tablas). Codd, que era un experto matemático, utilizó una terminología perteneciente a las matemáticas, en concreto de la teoría de conjuntos y de la lógica de predicados. El objetivo fundamental del modelo relacional es mantener la independencia de esta estructura lógica respecto al modo de almacenamiento y a otras características de tipo físico. La estructura básica del modelo relacional es la relación o tabla.Todos los datos de la base de datos se representan en forma de tabla o relación cuyo contenido varía con el tiempo. Una relación o tabla se representa gráficamente como una estructura rectangular, formada por filas o columnas. Cada columna almacena información sobre una propiedad determinada de la tabla o relación. A estas columnas también se las denomina atributos.Los atributos pueden aparecer en la relación en cualquier orden. Cada fila de la tabla se denomina tupla, y representa una ocurrencia de la relación. Cada tupla almacena los valores que toma cada uno de los atributos, para cada ocurrencia de la relación.Cada relación o tabla está formada por dos partes:·Cabecera: Conjunto fijo de pares atributo: dominio, donde cada atributo pertenece a un único dominio subyacente y todos los atributos son distintos, es decir, no hay dos atributos que se llamen igual.·Cuerpo: Es un conjunto variable de tuplas. Cada tupla es un conjunto de pares atributo: valor, cuyo valor varía con el tiempo. Otros términos importantes en la relación son:· Cardinalidad: Es el número de filas o tuplas de la relación.· Grado: Es el número de atributos o columnas de la relación.Propiedades de las relacionesLas relaciones tienen las siguientes características:·Cada relación tiene un nombre y éste es distinto del nombre de todas las demás.·Los valores de los atributos son atómicos: en cada tupla, cada atributo toma un solo valor. Se dice que las relaciones están normalizadas.·No hay dos atributos que se llamen igual.·El orden de los atributos no importa: los atributos no están ordenados.·Cada tupla es distinta de las demás: no hay tuplas duplicadas.·El orden de las tuplas no importa: las tuplas no están ordenadas.

Un ejemplo es el siguiente

Con respecto a la dinámica del modelo, se propone un conjunto de operadores que se aplican a las relaciones. Algunos de estos operadores son clásicos de la teoría de conjuntos, no hay que olvidar que una relación se define matemáticamente como un conjunto, mientras que otros operadores fueron introducidos específicamente para el Modelo Relacional. Todos estos operadores constituyen el Álgebra Relacional.Un dominio D es un conjunto finito de valores homogéneos y atómicos V 1, V 2,... Vn caracterizado por un nombre. Se dice que los valores son homogéneos porque son todos del mismo tipo, y atómicos porque son indivisibles. Todo dominio ha de tener un nombre, por el cual nos podemos referir a él, y un tipo de datos. Los dominios pueden definirse por intención o por extensión. Veamos unos ejemplos: Dominio de las edades de las personas activas: Intensión: D(V 1,V 2,..., Vi, ...Vn)/ "i 18<=Vi<=65 Dominio de los cargos de los empleados: Extensión: D(“Director General”, “Director de Operaciones”,“Comercial”, “Jefe de Personal”, “Jefe de Proyecto”,“Analista”, “Programador”, “Secretaria”). Cada atributo de una relación toma sus valores de un único dominio, denominado “dominio subyacente”. Varios atributos pueden tener el mismo dominio subyacente. Un dominio compuesto se puede definir como una combinación de dominios simples a los que se les puede aplicar ciertas restricciones de integridad. Por ejemplo: Dominio Fecha (Dominio Día, Dominio Mes, Dominio Año). Igual que podemos definir dominios compuestos, también podemos definir atributos compuestos. Por ejemplo, el atributo Fecha-Nacimiento tomaría sus valores del dominio Fecha .Los atributos compuestos pueden ser tratados como valores atómicos si lo necesita el usuario.Definición formal de relaciónNombre: Permite identificar la relación.Cabecera de la relación: Conjunto de n pares atributo-dominio subyacente {(A i:Di)}n, donde n es el grado. El con-junto A de atributos sobre los que se define la relación se llama contexto de la misma. La cabecera es invariante, es decir, no varía con el tiempo.Cuerpo de la relación: Conjunto de m tuplas {t1,t2, ...,tm}, donde cada tupla es un conjunto de n pares atributo- valor {(Ai:Vij)}, siendo Vij el valor j del dominio Di asocia-do al atributo Ai; el número de tuplas m es la cardinalidad. El cuerpo varía con el tiempo, al igual que la cardinalidad.El esquema de la relación: Se denota por R({Ai:Di}n),donde R es el nombre de la relación. Donde Ai es el atributo y Di es el dominio subyacente. El esquema de la relación representa la parte estática y definitoria, y se denomina también intención. Se corresponde con el tipo de entidad en el ME-R.Estado de relación r®: Se denomina simplemente relación y está constituido por el esquema y el cuerpo de la relación, siendo el cuerpo el conjunto de tuplas que, en un instante dado, satisface el correspondiente esquema de la relación.Clases de relación: estas pueden ser persistentes o temporales. En cuanto a claves hay clave candidata (clave primaria y clave alternativa) y clave externa.A modo de conclusión se podría decir que acercarnos a este conocimiento de bases relacionales es una herramienta muy útil y que podemos desarrollar para mejorar nuestro aprendizaje y abordar de mejor forma situaciones que nos demanden este saber.