Sistemas de Información II
Tema : Modelo Relacional
Universidad Nacional de Luján
Departamento de Ciencias Básicas
División Estadísticas y Sistemas
Modelo Relacional
• Modelos Relacional (Codd 1970)
– Representa la base de datos como un
conjunto de relaciones
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Página : 2
Modelo Relacional
• Modelos Relacional (Codd 1970)
– Representa la base de datos como un
conjunto de relaciones
• Cada relación se parece a una tabla.
– Cada fila representa valores relacionados entre sí
» Los valores son hechos que definen una entidad
o son vinculos que existen en el mundo real.
Legajo
1234
…
1257
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
Perez Juan
DNI
26.745.921
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
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…
Domicilio
Avellaneda 451 Luján
… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Página : 3
Modelo Relacional
• Modelos Relacional (Codd 1970)
– Representa la base de datos como un
conjunto de relaciones
• Cada relación se parece a una tabla.
– Cada fila representa valores relacionados entre sí
» Los valores son hechos que definen una entidad
o son vinculos que existen en el mundo real.
– Una fila es una tupla.
Legajo
1234
…
1257
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
Perez Juan
DNI
26.745.921
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
…
Domicilio
Avellaneda 451 Luján
… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Tupla
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Página : 4
Modelo Relacional
• Modelos Relacional (Codd 1970)
– Representa la base de datos como un
conjunto de relaciones
• Cada relación se parece a una tabla.
– Cada fila representa valores relacionados entre sí
» Los valores son hechos que definen una entidad
o son vinculos que existen en el mundo real.
– Una fila es una tupla.
– Una columna es un atributo.
Legajo
1234
…
1257
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
Perez Juan
DNI
26.745.921
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
Tupla
…
Domicilio
Avellaneda 451 Luján
… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Atributo
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Página : 5
Esquema, atributo y dominio
• Un esquema de relación denotado como R(A1 , A2 ,..,
An ) se compone de :
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Página : 6
Esquema, atributo y dominio
• Un esquema de relación denotado como R(A1 , A2 ,..,
An ) se compone de :
– R : El nombre de la relación
ALUMNOS(Legajo, Apellido y Nombre, TipoDoc, NroDoc, ..,Domicilio)
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Página : 7
Esquema, atributo y dominio
• Un esquema de relación denotado como R(A1 , A2 ,..,
An ) se compone de :
– R : El nombre de la relación
– , A1 , A2 ,.., An : La lista de Atributos.
ALUMNOS(Legajo, Apellido y Nombre, TipoDoc, NroDoc, ..,Domicilio)
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Página : 8
Esquema, atributo y dominio
• Un esquema de relación denotado como R(A1 , A2 ,..,
An ) se compone de :
– R : El nombre de la relación
– , A1 , A2 ,.., An : La lista de Atributos.
– Cada Ai , es un atributo cuyo dominio es Dom(Ai )
• Un dominio D es un conjunto de valores atómicos donde
cada valor es indivisible.
• Para especificar un dominio se usa :
– Lenguaje estructurado (natural)
– El formato
– Tipo de datos
– La cantidad de atributos en R determina el grado de la
ALUMNOS(Legajo,
TipoDoc NroDoc, ..,Domicilio)
relación. Apellido y Nombre, TipoDoc,
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Página : 9
Esquema, atributo y dominio
• Un esquema de relación denotado como R(A1 , A2 ,..,
An ) se compone de :
Definición de Dominio
– R : El nombre de la relación TipoDoc (DE)
Tipo de Dato : Caracter (3)
– , A1 , A2 ,.., An : La lista de Atributos.
– Cada Ai , es un atributo cuyo dominio
Dom(A
Rango dees
Valores
: (DNI,CI,
LE,
i)
LC,valores
PAS, DU)
• Un dominio D es un conjunto de
atómicos donde
cada valor es indivisible.
• Para especificar un dominio se usa :
– Lenguaje estructurado (natural)
– El formato
– Tipo de datos
– La cantidad de atributos en R determina el grado de la
ALUMNOS(Legajo,
TipoDoc NroDoc, ..,Domicilio)
relación. Apellido y Nombre, TipoDoc,
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Página : 10
Esquema, atributo y dominio
• Un esquema de relación denotado como R(A1 , A2 ,..,
An ) se compone de :
– R : El nombre de la relación
– , A1 , A2 ,.., An : La lista de Atributos.
– Cada Ai , es un atributo cuyo dominio es Dom(Ai )
• Dominio : un dominio D es un conjunto de valores
atómicos donde cada valor es indivisible.
• Para especificar un dominio se usa :
– Lenguaje estructurado (natural)
– El formato
– Tipo de datos
– La cantidad de atributos en R determina el grado de la
relación.
Grado = 5
ALUMNOS(Legajo, Apellido y Nombre, TipoDoc, NroDoc, ..,Domicilio)
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Página : 11
Relaciones y sus elementos
• r(R) es una relación válida en R (Ejemplar).
– r(R) es un conjunto de n-tuplas r = {t1,t2,..tn}
Legajo
1234
…
1257
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
Perez Juan
DNI
26.745.921
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
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…
Domicilio
Avellaneda 451 Luján
… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Página : 12
Relaciones y sus elementos
• r(R) es una relación válida en R (Ejemplar).
– r(R) es un conjunto de n-tuplas r = {t1,t2,..tn}
• Cada n-tupla t es una lista ordenada de n
valores t = {v1,v2,..vn},
Legajo
1234
…
1257
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
Perez Juan
DNI
26.745.921
….
….
….
…
Domicilio
Avellaneda 451 Luján
… ….
Zarate Joaquín
DNI Juan, DNI,
21.000.121
9 Nro 565451
Mercedes
t1 = {1234,Perez
26.745.921, …,Calle
Avellaneda
Luján}
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Página : 13
Relaciones y sus elementos
• r(R) es una relación válida en R (Ejemplar).
– r(R) es un conjunto de n-tuplas r = {t1,t2,..tn}
• Cada n-tupla t es una lista ordenada de n
valores t = {v1,v2,..vn},
• Cada vi en t, con 1 <= i <= n, es un elemento
del Dom(Ai) o bien un valor nulo especial.
Legajo
1234
…
1257
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
Perez Juan
DNI
26.745.921
….
….
….
…
Domicilio
Avellaneda 451 Luján
… ….
Zarate Joaquín
DNI Juan, DNI,
21.000.121
9 Nro 565451
Mercedes
t1 = {1234,Perez
26.745.921, …,Calle
Avellaneda
Luján}
v3 = DNI
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Página : 14
Relaciones y sus elementos
• r(R) es una relación válida en R (Ejemplar).
– r(R) es un conjunto de n-tuplas r = {t1,t2,..tn}
• Cada n-tupla t es una lista ordenada de n
valores t = {v1,v2,..vn},
• Cada vi en t, con 1 <= i <= n, es un elemento
del Dom(Ai) o bien un valor nulo especial.
Legajo
1234
…
1257
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
Perez Juan
DNI
26.745.921
….
….
….
…
Domicilio
Avellaneda 451 Luján
… ….
Zarate Joaquín
DNI Juan, DNI,
21.000.121
9 Nro 565451
Mercedes
t1 = {1234,Perez
26.745.921, …,Calle
Avellaneda
Luján}
v3 = DNI
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v3  DOM(TipoDoc)
Página : 15
Restricciones del esquema
• Restricciones (limitaciones) = Conjunto de
reglas
– Restricciones sobre relaciones
• Restricción de dominio
• Restricción de clave
• Restricción del esquema
– Restricciones sobre el esquema de bases de
datos
• Restricción de Integridad Referencial
– Restricciones Semánticas
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Página : 16
Esquema de Base de Datos
• Una base de datos posee muchos esquemas
de relación.
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Página : 17
Esquema de Base de Datos
• Un esquema de base de datos relacional S es un
conjunto de esquema de relaciones
S={R1 ,R2 ,..,Rn }
UNLu-Alumnos(Alumnos, Carreras, Materias, Cursos, … , Correlativas)
y un conjunto de Restricciones de Integridad RI.
Ejemplo de Restricciones de Integridad
1.
2.
3.
N.
Los Alumnos estudian una y solo una carrera
Las Carreras poseen muchas materias
Cada materia pertenece a un departamento
…..
Una materia puede tener más de una correlativa
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Página : 18
Restricciones del esquema
• Restricciones de dominio
– Cada atributo debe pertenecer al conjunto de valores
establecidos para su dominio.
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Página : 19
Restricciones del esquema
• Restricciones de dominio
– Cada atributo debe pertenecer al conjunto de valores
establecidos para su dominio.
ALUMNOS(Legajo, Apellido y Nombre, TipoDoc,
TipoDoc NroDoc, ..,Domicilio)
Definición de Dominio
TipoDoc (DE)
Tipo de Dato : Caracter (3)
No puedo colocar en TipoDoc “GRU”
porque no pertenece a
Dom(TipoDoc)
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Rango de Valores : (DNI,CI, LE,
LC, PAS, DU)
Página : 20
Restricciones del esquema
• Restricciones de clave
– Una relación es un conjunto, como tal todos sus
elementos deben ser distintos.
Legajo
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
…
Domicilio
1234
Perez Juan
DNI
26.745.921
Avellaneda 451 Luján
1235
Perez Juan
DNI
25.741.985
Mitre 741 Luján
1236
Piros Carlos
DNI
23.543.211
San Martin 345 Pergamino
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
…
1257
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… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Página : 21
Restricciones del esquema
• Restricciones de clave
– Una relación es un conjunto, como tal todos sus
elementos deben ser distintos.
– Superclave (t1[SC] <> t2[SC])
SC={Legajo, Apellido y Nombre, TipoDoc, NroDoc, ..,Domicilio}
Legajo
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
…
Domicilio
1234
Perez Juan
DNI
26.745.921
Avellaneda 451 Luján
1235
Perez Juan
DNI
25.741.985
Mitre 741 Luján
1236
Piros Carlos
DNI
23.543.211
San Martin 345 Pergamino
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
…
1257
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… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Página : 22
Restricciones del esquema
• Restricciones de clave
– Una relación es un conjunto, como tal todos sus elementos
deben ser distintos.
– Superclave (t1[SC] <> t2[SC])
– Superclave minimal = Clave.
SCM1={Legajo}
Legajo
Apellido y
Nombre
SCM2={TipoDoc, NroDoc}
TipoDoc
NroDoc
…
Domicilio
1234
Perez Juan
DNI
26.745.921
Avellaneda 451 Luján
1235
Perez Juan
DNI
25.741.985
Mitre 741 Luján
1236
Piros Carlos
DNI
23.543.211
San Martin 345 Pergamino
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
…
1257
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… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Página : 23
Restricciones del esquema
• Restricciones de clave
– Una relación es un conjunto, como tal todos sus elementos
deben ser distintos.
– Superclave (t1[SC] <> t2[SC])
– Superclave minimal = Clave.
– Claves candidatas = cada una de las claves
SCM1={Legajo}
Legajo
Apellido y
Nombre
SCM2={TipoDoc, NroDoc}
TipoDoc
NroDoc
CC = {SCM1 , SCM2}
…
Domicilio
1234
Perez Juan
DNI
26.745.921
Avellaneda 451 Luján
1235
Perez Juan
DNI
25.741.985
Mitre 741 Luján
1236
Piros Carlos
DNI
23.543.211
San Martin 345 Pergamino
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
…
1257
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… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Página : 24
Restricciones del esquema
• Restricciones de clave
– Una relación es un conjunto, como tal todos sus elementos
deben ser distintos.
– Superclave (t1[SC] <> t2[SC])
– Superclave minimal = Clave.
– Claves candidatas = cada una de las claves
– Clave Primaria = Una Clave Candidata elegida
CP ={Legajo}
arbitrariamente
Legajo
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
…
Domicilio
1234
Perez Juan
DNI
26.745.921
Avellaneda 451 Luján
1235
Perez Juan
DNI
25.741.985
Mitre 741 Luján
1236
Piros Carlos
DNI
23.543.211
San Martin 345 Pergamino
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
…
1257
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… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Página : 25
Restricciones de Integridad
• Restricción de Integridad de entidades
• Ningún valor de clave primaria puede ser nulo.
Legajo
Apellido y
Nombre
TipoDoc
NroDoc
…
Domicilio
1234
Perez Juan
DNI
26.745.921
Avellaneda 451 Luján
1235
Perez Juan
DNI
25.741.985
Mitre 741 Luján
1236
Piros Carlos
DNI
23.543.211
San Martin 345 Pergamino
….
….
….
Zarate Joaquín
DNI
21.000.121
…
Null
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… ….
Calle 9 Nro 565 Mercedes
Página : 26
Restricción de Integridad Referencial
• Se establece entre dos tablas.
• Sirve para mantener la consistencia entre tuplas de
dos relaciones.
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Página : 27
Restricción de Integridad Referencial
• Se establece entre dos tablas.
• Sirve para mantener la consistencia entre
tuplas de dos relaciones.
• Definamos primero clave extranjera...
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Página : 28
Clave externa o extranjera
• Un conjunto de atributos CE en el esquema de
relación R1 es Clave Extranjera de R1 en R2
{Carrera} es
Clave
extranjera de
Alumnos sobre
Carreras
Alumnos
Ape y Nom
Legajo
{Código} es
Clave Primaria
de Carrera
Carrera
Carreras
Código
Carrera
1234
Perez Juan
17
17
Lic. en Sistemas
1235
Perez Juan
17
18
Lic. en Educación
….
….
…
….
Zarate Joaquín
21
21
Ing. en Alimentos
…
1257
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Página : 29
Clave externa o extranjera
• Un conjunto de atributos CE en el esquema de
relación R1 es Clave Extranjera de R1 en R2 si
satisface que :
• Los atributos en CE poseen el mismo dominio que los
atributos de la clave primaria CP de R2.
1 - ALUMNOS.Carrera posee el mismo dominio que CARRERA.Código
Alumnos
Ape y Nom
Legajo
Carrera
Carreras
Código
Carrera
1234
Perez Juan
17
17
Lic. en Sistemas
1235
Perez Juan
17
18
Lic. en Educación
….
….
…
….
Zarate Joaquín
21
21
Ing. en Alimentos
…
1257
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Página : 30
Clave externa o extranjera
• Un conjunto de atributos CE en el esquema de
relación R1 es Clave Extranjera de R1 en R2 si
satisface que :
• Los atributos en CE poseen el mismo dominio que los
atributos de la clave primaria CP de R2.
• Un valor de CE en la tupla ti de r1 ocurre como valor de
CP en alguna tupla tk de r2, o bien es nulo.
2 – Dado un valor cualquiera de ALUMNOS.Carrera, ocurre como valor
de la clave primaria
de CARRERAS (código) o bién es un Nulo
Alumnos
Carreras
Legajo
Ape y Nom
Carrera
Código
Carrera
1234
Perez Juan
17
17
Lic. en Sistemas
1235
Perez Juan
17
18
Lic. en Educación
….
….
…
….
Zarate Joaquín
21
21
Ing. en Alimentos
…
1257
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Página : 31
Clave externa o extranjera
• Un conjunto de atributos CE en el esquema de
relación R1 es Clave Extranjera de R1 en R2 si
satisface que :
• Los atributos en CE poseen el mismo dominio que los
atributos de la clave primaria CP de R2.
• Un valor de CE en la tupla ti de r1 ocurre como valor de
CP en alguna tupla tk de r2, o bien es nulo.
Alumnos
Ape y Nom
Legajo
Carrera
Carreras
Código
Carrera
1234
Perez Juan
17
1235
Perez Juan
17
17
Lic. en Sistemas
….
….
18
Lic. en Educación
1257
Zarate Joaquín
21
…
….
1258
Zarate Juana
21
Ing. en Alimentos
…
Null
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Página : 32
Restricción de Integridad Referencial
• Una relación R1 satisface la restricción de
integridad referencial si posee una clave
extranjera de R1 a R2 y satisface dicha
propiedad.
Alumnos
Ape y Nom
Legajo
Carrera
1234
Perez Juan
17
1235
Perez Juan
17
….
….
Zarate Joaquín
21
…
1257
Carreras
Código
Carrera
r2
r1
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17
Lic. en Sistemas
18
Lic. en Educación
…
….
21
Ing. en Alimentos
Página : 33
Restricciones semánticas
• Establece restricciones por el significado de
los atributos.
– Ejemplo, dada una materia y sus correlativas,
debe ser que una materia no puede tener
como correlativa una asignatura de año y
cuatrimeste mayor o igual…
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Página : 34
Esquema de Base de Datos
• Un ejemplar de base de datos BD es un
conjunto de relaciones BD={r1 ,r2 ,..,rn } tal que
ri es un ejemplar de Ri y tal que las relaciones
en ri, ti satisfacen las restricciones de
integridad para ri
Legajo
1234
1235
Alumnos
Apellido y Nombre
Perez Juan
Perez Juan
…
…
…
Domicilio
Avellaneda …
Mitre …
…
…
Cordinador
Torres Ezequ..
Carreras
Código
17
Nombre
Licenciatura en Sistemas
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Página : 35
Esquema de Base de Datos
• Un ejemplar de base de datos BD es un
conjunto de relaciones BD={r1 ,r2 ,..,rn } tal que
ri es un ejemplar de Ri y tal que las relaciones
en ri satisfacen las restricciones de integridad
especificadas en RI.
Alumnos es un ejemplar de ALUMNOS
Legajo
1234
1235
Alumnos
Apellido y Nombre
Perez Juan
Perez Juan
…
…
…
Domicilio
Avellaneda …
Mitre …
…
…
Cordinador
Torres Ezequ..
Carreras
Código
17
Nombre
Licenciatura en Sistemas
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Página : 36
Operaciones de Actualización
• Insertar (Agregar)
• Se debe vigilar restricciones de entidad
–
–
–
–
Restricciones de Dominio
Valores nulos de clave primaria.
Valores repetidos de clave primaria.
Debe respetar integridad referencial.
• Eliminar
• Se debe vigilar restricciones de entidad
– Debe respetar integridad referencial.
• Modificar
• Se debe vigilar restricciones de entidad
–
–
–
–
Restricciones de Dominio
Valores nulos de clave primaria.
Valores repetidos de clave primaria.
Debe respetar integridad referencial para ambos
lados.
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Página : 37
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