Claves del sistema de gestión de bases de datos (DBMS): Tipos candidato, primario, super y foráneo

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En los sistemas de gestión de bases de datos (DBMS), las claves son atributos que identifican de forma única una fila en una tabla y establecen relaciones entre tablas. Ocho tipos de claves, desde la principal y la primaria hasta la externa y la sustituta, garantizan la identidad y la integridad en una base de datos relacional.

  • 🗝️ Propósito principal: Una clave identifica una fila única y vincula las tablas relacionadas para que los datos se mantengan coherentes.
  • 🔝 Súper llave: Cualquier conjunto de atributos que identifique filas, posiblemente con atributos adicionales más allá del mínimo.
  • Clave primaria: La clave candidata elegida, nunca nula ni duplicada, una por tabla.
  • 🎯 Llave candidata: Una superclave mínima sin atributos redundantes; la clave primaria se selecciona de entre estas.
  • 🔁 Clave alternativa: Cualquier clave candidata que no haya sido seleccionada como clave primaria.
  • 🔗 Clave externa: Una columna que hace referencia a la clave primaria de otra tabla para garantizar la integridad referencial.
  • 🧩 Compuesto y sustituto: Las claves compuestas combinan columnas para garantizar la unicidad; una clave sustituta es un sustituto generado automáticamente.

Claves candidatas del DBMS Super Primario

¿Qué son las claves en un sistema de gestión de bases de datos (DBMS)?

Claves en los sistemas de gestión de bases de datos (DBMS) Las claves son atributos o conjuntos de atributos que ayudan a identificar una fila (tupla) en una relación (tabla). Permiten encontrar la relación entre dos tablas. Las claves ayudan a identificar de forma única una fila en una tabla mediante la combinación de una o más columnas, y también son útiles para encontrar un registro único en la tabla.

Ejemplo:

Identificación de Empleado Nombre Apellido
11 Andrew Johnson
22 tom Madera
33 Alex Sano

En el ejemplo anterior, el ID de empleado es una clave primaria porque identifica de forma única un registro de empleado. En esta tabla, ningún otro empleado puede tener el mismo ID de empleado.

¿Por qué necesitamos una llave?

Aquí hay algunas razones para usar una clave en un sistema de gestión de bases de datos (DBMS):

  • Las claves ayudan a identificar cualquier fila de datos en una tabla. En una aplicación real, una tabla puede contener miles de registros, y estos pueden estar duplicados. Las claves garantizan la identificación única de cada registro de la tabla a pesar de estas dificultades.
  • Permiten establecer e identificar relaciones entre tablas.
  • Te ayudan a reforzar la identidad y la integridad en la relación.

Tipos de claves en los sistemas de gestión de bases de datos (DBMS)

En los sistemas de gestión de bases de datos (DBMS) existen principalmente ocho tipos diferentes de claves, y cada clave tiene su propia funcionalidad:

  1. Llave súper
  2. Clave primaria
  3. Llave candidata
  4. Clave alternativa
  5. Clave externa
  6. Clave compuesta
  7. Clave compuesta
  8. Clave sustituta

La tabla que aparece a continuación resume los ocho puntos de un vistazo antes de que cada uno se explique en detalle.

Clave En una sola línea ¿Único?
Llave súper Cualquier conjunto de atributos que identifique una fila, se permiten extras Sí:
Llave candidata Una superclave mínima, sin atributos redundantes. Sí:
Clave primaria La clave candidata elegida no es nula. Sí:
Clave alternativa Una clave candidata no elegida como principal Sí:
Clave externa Hace referencia a una clave primaria en otra tabla. No
Clave compuesta Dos o más atributos, cada uno posiblemente no único. Combinado
Clave compuesta Dos o más columnas combinadas para garantizar la unicidad Combinado
Clave sustituta Un identificador artificial generado Sí:

¿Qué es una Super Llave?

Una superclave es un grupo de claves, simples o múltiples, que identifica filas en una tabla. Una superclave puede tener atributos adicionales que no son necesarios para la identificación única.

Ejemplo:

EmpSSN Númemp Nombre del emprendimiento
9812345098 AB05 Se muestra
9876512345 AB06 Roslyn
199937890 AB07 James

En el ejemplo anterior, EmpSSN y EmpNum son superclaves.

¿Qué es una clave principal?

CLAVE PRIMARIA in DBMS La clave primaria es una columna o grupo de columnas en una tabla que identifica de forma única cada fila de dicha tabla. No puede contener valores duplicados; es decir, el mismo valor no puede aparecer más de una vez en la tabla. Una tabla no puede tener más de una clave primaria.

Reglas para definir una clave primaria

  • Dos filas no pueden tener el mismo valor de clave primaria.
  • Cada fila debe tener un valor de clave primaria.
  • El campo de clave principal no puede ser nulo.
  • El valor de una columna de clave principal nunca se puede modificar ni actualizar si alguna clave externa hace referencia a esa clave principal.

Ejemplo: En el siguiente ejemplo, StudID es una clave primaria.

ID de estudiante Rollo No Nombre Apellido Correo electrónico
1 11 tom Precio abc@gmail.com
2 12 Nick Wright xyz@gmail.com
3 13 Dana Nathan mno@yahoo.com

¿Qué es una clave alternativa?

CLAVE ALTERNATIVA Una clave primaria es una columna o grupo de columnas en una tabla que identifica de forma única cada fila. Una tabla puede tener varias opciones para la clave primaria, pero solo una puede establecerse como tal. Todas las claves que no son la clave primaria se denominan claves alternativas.

Ejemplo: En esta tabla, StudID, Roll No y Email cumplen los requisitos para ser la clave primaria. Pero como StudID es la clave primaria, Roll No y Email se convierten en las claves alternativas.

ID de estudiante Rollo No Nombre Apellido Correo electrónico
1 11 tom Precio abc@gmail.com
2 12 Nick Wright xyz@gmail.com
3 13 Dana Nathan mno@yahoo.com

¿Qué es una clave candidata?

LLAVE CANDIDATA Una clave candidata es un conjunto de atributos que identifican de forma única las tuplas en una tabla. Una clave candidata es una superclave sin atributos repetidos. La clave primaria debe seleccionarse entre las claves candidatas. Cada tabla debe tener al menos una clave candidata, y puede tener varias claves candidatas, pero solo una clave primaria.

Propiedades de una clave candidata:

  • Debe contener valores únicos.
  • Una clave candidata puede tener múltiples atributos.
  • No debe contener valores nulos.
  • Debe contener los campos mínimos necesarios para garantizar la unicidad.
  • Identifica de forma unívoca cada registro de una tabla.

Ejemplo: En la tabla siguiente, StudID, Roll No y Email son claves candidatas que nos ayudan a identificar de forma única un registro de estudiante. Su relación con las superclaves y las claves primarias es una forma común de entender dependencia funcional.

ID de estudiante Rollo No Nombre Apellido Correo electrónico
1 11 tom Precio abc@gmail.com
2 12 Nick Wright xyz@gmail.com
3 13 Dana Nathan mno@yahoo.com
Clave candidata en DBMS
Clave candidata en DBMS

¿Qué es una clave externa?

Llave extranjera Una clave foránea es una columna que establece una relación entre dos tablas. Su propósito es mantener la integridad de los datos y permitir la navegación entre dos instancias diferentes de una entidad. Actúa como una referencia cruzada entre dos tablas, ya que hace referencia a la clave primaria de otra tabla.

Ejemplo:

DeptCode Nombre del departamento
001 Ciencias:
002 Inglés
005 Módulo
Identificación del maestro Nombre Nombre
B002 David Warner
B017 Sara Joseph
B009 Mike Bruntón

En este ejemplo, tenemos dos tablas, Profesor y Departamento, en una escuela. Tal como están, no hay forma de saber qué profesor trabaja en qué departamento.

Al agregar la clave externa DeptCode En la tabla Profesor, podemos crear una relación entre las dos tablas.

Identificación del maestro DeptCode Nombre Nombre
B002 002 David Warner
B017 002 Sara Joseph
B009 001 Mike Bruntón

Este concepto también se conoce como integridad referencial.

¿Qué es una llave compuesta?

CLAVE COMPUESTA Una clave compuesta posee dos o más atributos que permiten identificar de forma unívoca un registro específico. Es posible que cada columna no sea única por sí sola dentro de la base de datos. Sin embargo, al combinarse, las columnas se vuelven únicas. El propósito de la clave compuesta es identificar de forma unívoca cada registro en la tabla.

Ejemplo:

N º de pedido ID del Producto Nombre del producto Cantidad
B005 JAP102459 Ratón 5
B005 DKT321573 USB 10
B005 OMG446789 Monitor LCD 20
B004 DKT321573 USB 15
B002 OMG446789 Impresora laser 3

En este ejemplo, OrderNo y ProductID no pueden ser claves primarias por separado, ya que ninguna identifica de forma unívoca un registro. Sin embargo, una clave compuesta formada por OrderNo y ProductID identifica de forma unívoca cada registro.

¿Qué es una clave compuesta?

LLAVE COMPUESTA Una columna es una combinación de dos o más columnas que identifican de forma única las filas de una tabla. La combinación de columnas garantiza la unicidad, aunque individualmente no la garantizan. Por lo tanto, se combinan para identificar de forma única los registros de una tabla.

La diferencia entre una clave compuesta y una clave compuesta radica en que cualquier parte de una clave compuesta puede ser una clave foránea, mientras que una clave compuesta puede o no formar parte de una clave foránea.

¿Qué es una llave sustituta?

CLAVE DE SUSTITUTO Es una clave artificial que busca identificar de forma única cada registro. Este tipo de clave es única porque se crea cuando no existe una clave primaria natural. Las claves sustitutas no aportan ningún significado a los datos de la tabla y suelen ser un número entero generado justo antes de insertar el registro.

Nombre Apellido Hora de inicio Hora de finalización
Ana Smith 09:00 18:00
Jack Francis 08:00 17:00
Ana McLean 11:00 20:00
Se muestra Guillermo 14:00 23:00

El ejemplo anterior muestra los horarios de turno de diferentes empleados. Aquí, se necesita una clave subrogada para identificar de forma única a cada empleado. Claves subrogadas en SQL se utilizan cuando:

  • Ninguna propiedad tiene como parámetro una clave primaria.
  • La clave primaria es demasiado grande o complicada.

Diferencia entre clave principal y clave externa

La siguiente es la principal diferencia entre una clave primaria y una clave foránea:

Clave primaria Clave externa
Le ayuda a identificar de forma unívoca un registro en la tabla. Es un campo de la tabla que es la clave principal de otra tabla.
Una clave primaria nunca acepta valores nulos. Una clave externa puede aceptar múltiples valores nulos.
La clave primaria es un índice agrupado, y los datos de la tabla están organizados físicamente según la secuencia de dicho índice. Una clave externa no puede crear automáticamente un índice, ya sea agrupado o no agrupado. Puede crearlo manualmente.
Una tabla puede tener una única clave primaria. Puede tener varias claves foráneas en una tabla.

Preguntas Frecuentes

Cada clave candidata puede identificar de forma única una fila. La clave primaria es la clave candidata que selecciona el diseñador; las claves candidatas restantes se convierten en claves alternativas.

Ambos métodos combinan columnas para garantizar la unicidad. En una clave compuesta, cada columna es a su vez una clave foránea, mientras que una clave compuesta simplemente une dos o más atributos que no necesariamente son claves foráneas.

Utilice una clave sustituta cuando ningún atributo natural sea único y fiable, o cuando la clave natural sea grande o pueda cambiar. Un número entero generado permanece estable y simplifica las uniones.

Sí. Al analizar las columnas en cuanto a unicidad, tasa de valores nulos y estabilidad, la IA puede preseleccionar claves candidatas y sugerir una clave primaria o una clave sustituta, dejando la decisión final al diseñador.

Sí. A diferencia de una clave primaria, una clave foránea puede contener valores nulos, que representan una fila que aún no está relacionada con ningún registro principal. Una clave foránea no nula debe coincidir con una clave primaria existente.

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