Unidad DidáCtica Iv DiseñO De Bases De Datos Relacionales

Unidad Didáctica Diseño de Bases de Datos Relacionales

• Modelo de Datos Entidad-Relación– Técnica Top-Down – De arriba hacia abajo– Desarrollada por Chen en el 76

• Se ha extendido desde entonces.• Algunos libros usan la notación de Chen• Es un modelo conceptual que realiza análisis de los datos en

abstracto.• Es fácil de usar, es gráfico y describe los principales objetos

de datos sin mucho detalle (Para más tarde)• El modelo de Datos Entidad Relación más la normalización

crea el diseño de la Base de Datos


• Definiciones:– ¿Qué es una Entidad?

• Una “cosa” de interés para el sistema• Un objeto que existe en el mundo real, con ciertas

propiedades y distinguible de otros objetos• Un grupo de objetos de datos lógicamente

asociados, identificados por una única clave: Grupo de Datos

– Los objetos de datos se llaman atributos– Debe ser un nombre en singular, por ejemplo CLIENTE


• Propósito del modelo Entidad-Relación:– Crear un modelo de las entidades

subyacentes y estables en un sistema

• El modelo Entidad-Relación:– Representa los datos en un entorno de

aplicación– Registra

• Entidades • Atributos de Entidades• Relaciones entre las Entidades


• Ejercicio: ¿Qué atributos se usarían para describir las entidades GRADO y DEPARTAMENTO?


• Las Entidades se representan en este modelo como una caja rectangular, el tipo de Entidad se escribe dentro de la caja

• Claves: Deben ser capaces de identificar unívocamente cada ocurrencia de una Entidad. Para cada Entidad deberemos escoger uno o más objetos para que sean un identificador único para esa Entidad, como ejemplo podríamos poner Ncuenta para poder encontrar luego cada ocurrencia de la Entidad tipo CLIENTE


• Relaciones:– El modelo gestiona las Relaciones entre las

Entidades• Una asociación entre dos Entidades dentro del

sistema• Se describe mediante verbos. Ejemplos:

– ‘PERSONA’ ‘TRABAJA’ en ‘DEPARTAMENTO’– ‘PROFESOR’ ‘ENSEÑA’ en ‘AULA(S)’– ‘ESTUDIANTE’ ‘POSEE’ ‘COCHE’


• Representación de las relaciones– La notación utilizada para representar estos

enlaces es una línea conectando las dos Entidades.

– Hay unos tres tipos de relaciones:• Relación uno a uno [1:1] Es rara• Relación uno a varios [1:m]• Relación varios a varios [m:n]


• Relación uno a uno:– Cada instancia de una Entidad E1 puede ser

asociada con sólo una de las instancias de la Entidad E2 y se cumple también a la inversa

– Ejemplo:• Un director dirige como mucho un departamento.

Un departamento es dirigido como mucho por un director


• Relación uno a varios:– Cada instancia de una Entidad E1 puede ser

asociada con Cero o más instancias de la Entidad E2 pero cada instancia de la Entidad E2 sólo puede estar relacionada como mucho con una de las instancias de E1.

– Ejemplo: Un Departamento emplea mucha gente. Una persona es empleada como mucho de un departamento


• Relación Varios a Varios– Cada instancia de una Entidad E1 puede ser

asociada con Cero o más instancias de la Entidad E2 y cada instancia de la entidad E2 puede ser asociada con Cero o más instancias de la Entidad E1

– Ejemplo: A un paciente se le pueden prescribir varios medicamentos y un mismo medicamento le puede ser prescrito a varios pacientes


• Las relaciones Varios a Varios se descomponen siempre en dos relaciones Uno a Varios.

• En nuestro ejemplo:– ‘Receta’ es una entidad en sí misma. Tiene atributos tales

como la fecha, firma del médico, nombre del medicamento, cantidad, etc. Esta entidad se llama entidad de enlace.

– Dado que ‘Receta’ es una entidad, podemos hacer relaciones entre ‘Paciente’ y ‘Receta’ y entre ‘Medicamento’ y ‘Receta’

– Así, una receta sólo puede ser para un paciente, pero cada paciente puede tener muchas recetas (1:m)

– Las reglas del hospital estipulan que sólo puede haber una receta por medicamento, obviamente un mismo medicamento puede aparecer en muchas recetas


• Ejercicio:• Un proyecto es un trabajo para una

organización, que usa plantilla y otros recursos. Para controlar el progreso del proyecto, se divide en un número de tareas en las cuales trabaja parte de la plantilla.

• La información se lleva a cabo por todos los miembros de la plantilla enviando hojas de cálculo semanales que muestran el tiempo pasado en tareas determinadas durante una semana dada.


• Primero, se determinan las Entidades

• Después, se identifican las relaciones– Se descompone cualquier m:n


• Ejercicio– Una Universidad mantiene información sobre

los módulos que lleva un estudiante. Un curso consiste en una serie de módulo. Cada módulo lo lleva un profesor que pertenece a una escuela. Un módulo sólo está asociado con un curso. Una escuela emplea un número de profesores e imparte una serie de cursos. Un estudiante tiene varios módulos. Un módulo puede ser estudiado por varios estudiantes.


• Ejercicio– En el transcurso de una temporada, un

equipo de fútbol juega un número dado de partidos, algunos en casa y otros fuera. Los partidos siempre implican dos equipos, uno local y otro visitante. Un equipo sólo puede pertenecer a una liga, y dentro de ésta, a una división de esa liga


• Ejercicio– Una compañía mantiene información de

órdenes de pedidos. Una orden sólo puede proceder de un único cliente. Las órdenes están formadas por dos tipos de información: La cabecera, con la dirección de entrega, etc. Y un número de líneas de pedido. Cada línea especifica qué se ha pedido y en qué cantidad. Las mercancías se almacenan en más de un almacén.


• Normalización– Objetivos:

• Tener los datos completamente definidos y en detalle

• Identificar las interdependencias entre los datos• Resolver ambigüedades• Lograr registros óptimos• Eliminar la duplicación de datos• Lograr que los datos puedan ser mantenidos y/o

extendidos fácilmente


• Queremos que nuestro análisis nos lleve hasta la tercera forma normal:

• “Crea un conjunto no ambiguo de relaciones (En el sentido de conjunto) (Grupos de datos que toman parte en una relación entre conjuntos) con todos los elementos de datos y las relaciones entre ellos mostrados claramente y asegura que no haya elementos de datos que no se tengan en cuenta”


• Conceptos– Relación = Tabla– Fila = Tupla– Columna = Dominio


• Conceptos– Una tabla debe, para cumplir el modelo

relacional• No tener dos filas iguales. (Clave primaria)• No tener en consideración el orden de las filas y

las columnas.• Cada columna debe tener un nombre único• La entidad equivadrá a una tabla• La fila será una ocurrencia de la Entidad• La columna corresponderá a un atributo de la

Entidad


• Conceptos:– Clave Ajena: La columna aparece en una

tabla y es clave primaria en otra tabla. Como ejemplo, en la siguiente imagen, Código_Artículo es clave primaria en Artículos y clave ajena en Pedidos


• Las tablas no normalizadas contienen:– Grupos de campos repetidos– Ambigüedad y redundancia– No hay clave identificadas

• La normalización trata de conseguir:– Quitar las ambigüedades semánticas– Identificar las dependencias entre los datos– Crear un conjunto de tablas cada una con una clave

única y con datos sólo dependientes de esa clave.


• Pasos (proceso)– Convertir los datos procedentes de cada

fuente a una forma no normalizada– Convertir los datos de forma no normalizada a

Primera Forma Normal– Convertir los datos de Primera Forma Normal

a Segunda Forma Normal– Convertir los datos de Segunda Forma

Normal a Tercera Forma Normal


• Determinar los datos: Primera Forma Normal:– Determinar todos los atributos: Campos de datos

– Escoger una clave para la tabla no normalizada• Clave debe ser única• La clave no debe repetirse en una misma fila• Debe escogerse un dominio pequeño• Escoger claves numéricas o alfanuméricas (No

escoger claves alfabéticas


• En nuestro ejemplo anterior, la clave primaria de Artículos es Código_Artículo

• La idea es que un mismo grupo de datos no se pueda repetir, por tanto para llegar a primera forma normal debemos escoger una clave primaria que sea siempre diferente en cada registro para cada tabla


• Segunda Forma Normal– Quitar de la tabla aquellos atributos que sólo

dependan de parte de la clave, haciendo que todos los atributos de cada tabla dependan de la clave completa


• Tercera Forma Normal– Quitar las dependencias entre los datos. Es

decir, eliminar las dependencias funcionales transitivas que pudiese haber.

– También, debe observarse si hay dependencia funcionales entre los atributos de la clave si ésta es compuesta.


• Test para comprobar si una tabla está en tercera forma normal:– Dado un valor para la(s) clave(s) de una tabla, ¿Hay

un solo valor posible para cada atributo de datos asociado? Si la respuesta es no, la tabla NO está en tercera forma normal

• Detecta errores al pasar de primera a segunda forma normal

– ¿Cada atributo de datos depende directamente de la clave? Si la respuesta es no, la tabla NO está en tercera forma normal.

• Comprueba las dependencias funcionales transitivas


• Resumen de diseño de Bases de Datos Relacionales– Empezar con la forma no normalizada– Quitar los grupos que se repitan para la primera forma

normal– Quitar las dependencias de sólo parte de la clave para

la segunda forma normal– Quitar las dependencias entre los datos para la

tercera forma normal– Aplicar los tests de tercera forma normal– Optimizar mezclando relaciones que tengan la misma

clave– Volver a aplicar los tests de Tercera Forma Normal

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