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FUNDAMENTOS DE BANCOS DE DATOS
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Modelo de Relaciones
Módulo III
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IntroducciónModelo de Relaciones - Definiciones
Relación Entidad Atributo Tuplo Llave candidato Llave primaria Llave foránea Llave secundaria
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IntroducciónModelo de Relaciones – Reglas de Codd
Regla 0 – Fundamental:Un RDBMS maneja el DB sólo recurriendo a las capacidades relacionales
Regla 1 – Información:Toda la información se representa como relaciones, atributos y tuplos
Regla 2 – Acceso garantizado:Cada ítem de datos se puede acceder mediante el nombre de la tabla, la llave primaria y el atributo correspondiente
Regla 3 – Trato de los valores nulos:Los valores ausentes, representados por nulos, se deben tratar de forma consistente independientemente del tipo de datos
Regla 4 – Catálogo dinámico:El catálogo o diccionario de datos se representa como una relación más y debe poder manipularse interactivamente de la misma forma que cualquier otra relación.
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IntroducciónModelo de Relaciones – Reglas de Codd
Regla 5 – Lenguaje comprensivo:Respaldar e integrar, por lo menos un lenguaje que provea para:○ Definición de los datos , de las vistas (“views”) y su manipulación○ Controles (“constraints”) de integridad, acceso y transacciones
Regla 6 – Actualización mediante vistas (“views”)El sistema permite la actualización del DB para todas aquellas vistas que teóricamente sean actualizables.
Regla 7 – Respaldo a funciones primarias:Respalda las funciones de inserción, edición y eliminación a base de manipulación de la relación.
Regla 8 - Independencia física:Cambios en los depósitos de datos o medios de acceso no conllevan modificaciones en las aplicaciones ni en las estructuras lógicas
Regla 9 – Independencia lógica:Modificaciones en las estructuras lógicas no afectan las aplicaciones.
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IntroducciónModelo de Relaciones – Reglas de Codd
Regla 10 – Independencia de integridadLas restricciones o controles de integridad se implantan a nivel del catálogo del DB, no mediante codificación o en las aplicaciones.
Regla 11 - Independencia de distribuciónEl lenguaje de manipulación de datos que respalde el DBMS no debe afectar las aplicaciones o programas independientemente de si el depósito de datos está centralizado o descentralizado.
Regla 12 – Regla de no subversiónSi el DBMS respalda algún lenguaje de bajo nivel ese lenguaje no puede afectar las restricciones asociadas a la manipulación relacional de datos que definen este modelo.
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IntroducciónModelo de Relaciones
Resumen:Representación relacional – Reglas 1, 4 y 10Entity Integrity – Reglas 2, 3 y 10Referential Integrity – Reglas 1, 2, 3 y 10Independencia por niveles:
○ Física – Regla 8○ Lógica – Regla 9○ Distribución – Regla 11
Manipulación relacional – Reglas 0, 1, 4, 6, 7 y 12
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Modelo RelacionesProceso DBLC Modelo de Datos Organizacional:
Análisis de Funciones Análisis de Datos
Diseño: Informes (Output) Estructuras (Input) Queries (Process)
Implantación: Desarrollo Pruebas Carga y/o conversión
Transición operacional Evaluación
Mantenimiento y Evolución
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Proceso de Análisis y Diseño para Bancos de Datos (DBLC) Modelo de Datos Organizacional:
VisiónMisiónPrioridadesIntegraciónRespaldo
Resultado:Catálogo IntegralSinónimosHomónimosÍtems de datos críticos o esenciales
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Catálogo
Código Descripción Tipo Dim. (largo)
In/Cal LLave Nulo Dominio/ Validación
#Est Número de estudiante
Alfa 9 IN Sí No {0..9}
NomEst Nombre del estudiante
Alfa 25 IN
ApelPatEst Apellido paterno Alfa 35 IN
ApelMatEst Apellido materno Alfa 35 IN
Sex Género Alfa 1 IN No {F,M}
Fnace Fecha Nacimiento
Date IN No {>1/1/1992)
Edad Edad del estudiante
Integer Calc
#SS Número de SS Alfa 9 IN Cand Key
No
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Análisis de Funciones Análisis de Datos
Proceso de Análisis y Diseño para Bancos de Datos (DBLC)
PROCESO
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Análisis de Funciones:PrimariasSecundariasJerarquía y Controles
Análisis de Datos:Atomicidad y tipos de datosSimples (Input)CompuestosDerivados
Proceso de Análisis y Diseño para Bancos de Datos (DBLC)
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Ejercicio 5Problema #1-7 Capítulo 3 Describa las funciones principales Ilustre el proceso correspondiente Provea el catálogo mínimo
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Modelo de Relaciones
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IntroducciónModelo de Relaciones – Teoría de Conjuntos
Representación del modelo Componentes del modelo:
UniversoConjunto / subconjuntoElemento / Relación
Operadores:Pertenece / no perteneceUniónIntersecciónComplemento
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Ejercicio 6
Represente utilizando el esquema Cartesiano los siguientes escenarios:A={1,2,3,4,5,6} B={2,4,6} C={1,3,5,9}
Ilustre el resultado de las siguientes operaciones:A v B A v C B v CA ^ B A ^ C B ^ C~A ~B ~C~A v C ~ A v C ~B v C~A ^ B ~A ^ C ~B ^ C
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IntroducciónModelo de Relaciones -Componentes
DB:Esquema ConceptualEsquema LógicoEsquema Físico
DBMS:CatálogoLenguajes: DDL & DML, interfaz
Generadores: Pantallas (Forms), Informes (Reports), Queries, Aplicaciones
DBMS Utilities
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Administración del Catálogo Manejo del almacenamiento:
Creación y asignación de espacio Ajustes en ejecución Integración de archivos físicos
Presentación y conversión de los datos Controles de acceso y seguridad:
Acceso concurrente Copias de resguardo y recuperación del DB Asegurar integridad y consistencia de datos Garantizar interacción confiable (“reliable”)
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IntroducciónModelo de Relaciones - Funciones
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IntroducciónModelo de Relaciones - Funciones
Funciones Estructurales:CREATE / DROP SCHEMACREATE /DROP TABLE
Funciones de manipulación:INSERTUPDATE /EDITDELETE
Funciones de integridad:COMMIT /ROLLBACK /ROLLFORWARDBACKUP / RESTORE
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IntroducciónModelo de Relaciones - Operadores
SELECT PROJECT PRODUCT INTERSECT UNION DIFFERENCE JOIN DIVIDE
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Selects Tuples
IntroducciónModelo de Relaciones - SELECT
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Chooses Atributes
IntroducciónModelo de Relaciones - PROJECT
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{a,b,c} {x,y} =
{a/x,a/y,b/x,b/y,c/x,c/y}
IntroducciónModelo de Relaciones - PRODUCT
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IntroducciónModelo de Relaciones - INTERSECT
A BAB
A Intersect B
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IntroducciónModelo de Relaciones - UNION
A B
A Union B
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IntroducciónModelo de Relaciones - DIFFERENCE
A BB
A Difference B
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{a1/b1,a2/b1,a3/b2}
{b1/c1,b2/c2,b3/c3} =
{a1/b1/c1,a2/b1/c1,a3/b2c2}
IntroducciónModelo de Relaciones – Natural Join
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{a/x,a/y,a/z,b/x,c/y}
{x,z} =
{a}
IntroducciónModelo de Relaciones - Division
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Ejercicio 7 Para las relaciones en la figura 3.8 (Cap. 3) establezca
escenarios donde pueda aplicar los ocho (8) operadores relacionales e ilustre el resultado.
¿Alguno(s) resultado(s) presenta(n) problema(s) lógicos o de integridad?
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IntroducciónModelo de Relaciones - Lenguajes
Data Definition Language (DDL):Esquema y estructura lógica
○ Meta data:○ Tipos○ Dominio○ Integridad y Validación
Acceso y seguridad:○ Concurrencia○ Replicación○ Rollback/rollforward○ Backup/Restore
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Data Manipulation Language (DML):FuncionesOperaciones relacionalesInteracciónUsuarios y permisos
IntroducciónModelo de Relaciones - Lenguajes
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Referencias Database Processing: Fundamentals, Design and
Implementation, Kroenke, Prentice Hall,NN (Latest edition) Database Systems: Design, Implementation and
Management, Rob & Coronel, Thompson, Boston (Latest edition)
Database in Depth, Relational Theory for Practitioners, C.J. Date, 2005, OReilly, Sebastopol, CA, Safari Books Online
Bases de Datos: Desde Chen hasta Codd, Luque, Gómez-Nieto, López y Cerruela, 2002, Alfaomega – RA-MA, Madrid, España
An Introduction to Database Systems, C.J. Date, 2000, Addison Wesley, Mass.
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Referencias en línea Atlantic Monthly Online – “As we may think” Database Hall of Fame American Airlines - System SABRE SABRE- Knowledge management system Charles Bachman – Network Implementation CODASYL – Network Model IBM – Hierarchical Model Implementation Relational Model Origins – IBM System R Edgar F. Codd –
“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”
Wikepedia – Databases