Modelo de datos relacional en sistemas de gestión de bases de datos: Concepts & Ejemplo
fiona marrón
⚡ Resumen inteligente
El modelo relacional representa una base de datos como una colección de relaciones, donde cada relación es una tabla de filas y columnas. Define conceptos fundamentales, restricciones de integridad y operaciones de actualización que mantienen la coherencia y la facilidad de consulta de los datos relacionales.
¿Qué es el modelo relacional?
Modelo Relacional (RM) Representa la base de datos como una colección de relaciones. Una relación no es más que una tabla de valores. Cada fila de la tabla representa una colección de valores de datos relacionados. Estas filas de la tabla indican una entidad o relación del mundo real.
El nombre de la tabla y los nombres de las columnas ayudan a interpretar el significado de los valores en cada fila. Los datos se representan como un conjunto de relaciones. En el modelo relacional, los datos se almacenan como tablas. Sin embargo, el almacenamiento físico de los datos es independiente de su organización lógica.
El modelo fue propuesto por EF Codd en 1970 y sigue siendo la base de casi todas las bases de datos principales que se utilizan hoy en día. Algunos sistemas populares de gestión de bases de datos relacionales son:
- Servidor dinámico DB2 e Informix – IBM
- Oracle y RDB – Oracle
- Servidor SQL y acceso – Microsoft
Modelo relacional Concepts en DBMS
- Atributo: Cada columna de una tabla. Los atributos son las propiedades que definen una relación, por ejemplo, Student_Rollno, NAME, etc.
- Mesas: En el modelo relacional, las relaciones se guardan en formato de tabla. Se almacenan junto con sus entidades. Una tabla tiene dos propiedades: filas y columnas. Las filas representan registros y las columnas representan atributos.
- Tupla: No es más que una sola fila de una tabla, que contiene un solo registro.
- Esquema de relación: Un esquema de relación representa el nombre de la relación con sus atributos.
- Grado: El número total de atributos en una relación se denomina grado de la relación.
- Cardinalidad: El número total de filas presentes en la tabla.
- Columna: La columna representa el conjunto de valores para un atributo específico.
- Instancia de relación: Una instancia de relación es un conjunto finito de tuplas en el sistema de gestión de bases de datos relacionales (RDBMS). Las instancias de relación nunca tienen tuplas duplicadas.
- Clave de relación: Cada fila tiene uno, dos o varios atributos, lo que se denomina clave de relación.
- Dominio de atributo: Cada atributo tiene un valor y un alcance predefinidos, lo que se conoce como el dominio del atributo.
Con el vocabulario establecido, la siguiente preocupación es mantenerping que los datos en esas relaciones sean válidos, que es la función de las restricciones de integridad.
Relacional Integrity Limitaciones
Las restricciones de integridad relacional en los sistemas de gestión de bases de datos (DBMS) se refieren a las condiciones que deben cumplirse para que una relación sea válida. Estas restricciones relacionales se derivan de las reglas del micromundo que representa la base de datos.
Existen muchos tipos de restricciones de integridad. Las restricciones en el sistema de gestión de bases de datos relacionales se dividen principalmente en tres categorías principales:
- Restricciones de dominio
- Restricciones clave
- Referencial Integrity Limitaciones
Restricciones de dominio
Las restricciones de dominio pueden infringirse si el valor de un atributo no aparece en el dominio correspondiente o si no es del tipo de datos apropiado.
Las restricciones de dominio especifican que, dentro de cada tupla, el valor de cada atributo debe ser atómico y provenir del dominio correcto. Los dominios se especifican como tipos de datos, que incluyen tipos estándar como enteros, números reales, caracteres, booleanos y cadenas de longitud variable.
Ejemplo:
CREATE DOMAIN CustomerName CHECK (value NOT NULL)
El ejemplo mostrado demuestra cómo crear una restricción de dominio de tal manera que CustomerName no sea NULL.
Restricciones clave
Un atributo que puede identificar de forma única una tupla en una relación se llama clave de la tabla. El valor del atributo para diferentes tuplas de la relación debe ser único.
Ejemplo:
En la tabla dada, CustomerID es un atributo clave de la tabla Customer. Lo más probable es que tenga una sola clave para un cliente; CustomerID = 1 es solo para CustomerName “Google”. Un análisis completo de los diferentes tipos clave se aborda en la guía. claves del sistema de gestión de bases de datos (DBMS).
| Identificación del cliente | Nombre del cliente | Estado |
|---|---|---|
| 1 | Activo | |
| 2 | Amazon | Activo |
| 3 | Apple | Inactivo |
Referencial Integrity Limitaciones
Las restricciones de integridad referencial en los sistemas de gestión de bases de datos (DBMS) se basan en el concepto de claves foráneas. Una clave foránea es un atributo importante de una relación al que deben hacer referencia otras relaciones. Una restricción de integridad referencial se produce cuando una relación hace referencia a un atributo clave de otra relación, ya sea diferente o idéntica. Dicho atributo clave debe existir en la tabla referenciada.
Ejemplo:
En el ejemplo anterior, tenemos dos relaciones, Cliente y Billing.
La tupla para CustomerID = 1 se referencia dos veces en la relación. Billing. Entonces sabemos CustomerName “Google” tiene un importe de facturación de 300 dólares.
Operaciones en el modelo relacional
En el modelo de base de datos relacional se realizan cuatro operaciones básicas de actualización: insertar, actualizar, eliminar y seleccionar.
- La función Insertar se utiliza para insertar datos en la relación.
- Eliminar se utiliza para eliminar tuplas de la tabla.
- Modificar le permite cambiar los valores de algunos atributos en tuplas existentes.
- Seleccionar le permite elegir un rango específico de datos.
Siempre que se aplique una de estas operaciones, las restricciones de integridad especificadas en el esquema de la base de datos relacional nunca deben ser violadas.
recuadro Operadisrupción
La operación de inserción proporciona los valores de los atributos para una nueva tupla que debe insertarse en una relación.
Actualizar Operadisrupción
Como puede observar en la tabla de relaciones que aparece a continuación, el nombre del cliente 'Apple' se actualiza de Inactivo a Activo.
Eliminar Operadisrupción
Para especificar la eliminación, una condición sobre los atributos de la relación selecciona la tupla que se eliminará.
En el ejemplo anterior, el nombre del cliente "Apple" se elimina de la tabla.
La operación de eliminación podría violar la integridad referencial si la tupla que se elimina es referenciada por claves foráneas de otras tuplas en la misma base de datos de CRISPR Medicine News.
Seleccionar Operadisrupción
En el ejemplo anterior, CustomerName “Amazon”Está seleccionado.
Modelo relacional frente a modelos jerárquicos y de red
El modelo relacional sustituyó a dos enfoques anteriores, y el contraste explica por qué se convirtió en el dominante. La tabla siguiente presenta los tres modelos uno al lado del otro.
| Aspecto | Modelo relacional | Modelo Jerárquico | modelo de red |
|---|---|---|---|
| Estructura | Tablas (relaciones) | Árbol, de padre a hijo | Gráfico, muchos a muchos |
| Acceso a los datos | Declarativo, por valor | Navegación, por ruta | Navegación por puntero |
| Relaciones | Llaves extranjeras | Vínculos entre padres e hijos | Conjuntos y punteros |
| Lenguaje de consulta | SQL | Código de procedimiento | Código de procedimiento |
| Flexibilidad | Alto | Bajo | Media |
Debido a que el modelo relacional aborda los datos por valor en lugar de navegar por enlaces físicos, un lenguaje de alto nivel como SQL Puede formular una consulta sin saber cómo se almacenan los datos.
Mejores prácticas para crear un modelo relacional
- Los datos deben representarse como una colección de relaciones.
- Cada relación debe representarse claramente en la tabla.
- Las filas deben contener datos sobre instancias de una entidad.
- Las columnas deben contener datos sobre los atributos de la entidad.
- Las celdas de la tabla deben contener un único valor.
- Cada columna debe tener un nombre único.
- No puede haber dos filas idénticas.
- Los valores de un atributo deben pertenecer al mismo dominio.
Ventajas del modelo de base de datos relacional
- Sencillez: Un modelo de datos relacional en un sistema de gestión de bases de datos (DBMS) es más sencillo que los modelos jerárquicos y de red.
- Independencia estructural: La base de datos relacional se ocupa únicamente de los datos y no de la estructura, lo que puede mejorar el rendimiento del modelo.
- Fácil de usar: El modelo relacional es fácil de usar, ya que las tablas compuestas por filas y columnas son naturales y sencillas de entender.
- Capacidad de consulta: Esto permite que un lenguaje de consulta de alto nivel como SQL evite la navegación compleja por la base de datos.
- Independencia de datos: La estructura de una base de datos relacional se puede modificar sin necesidad de cambiar ninguna aplicación.
- Escalable: En lo que respecta al número de registros o filas y al número de campos, una base de datos puede ampliarse para mejorar su usabilidad.
Desventajas del modelo relacional
- Pocas bases de datos relacionales tienen límites en la longitud de los campos, los cuales no se pueden exceder.
- Las bases de datos relacionales a veces pueden volverse complejas a medida que aumenta la cantidad de datos y las relaciones entre las piezas de datos se vuelven más complicadas.
- Los sistemas de bases de datos relacionales complejos pueden dar lugar a bases de datos aisladas en las que la información no se puede compartir de un sistema a otro.
