es un conjunto de operaciones que describen cómo computar una respuesta sobre las relaciones, éstas son definidas en el modelo relacional. De tipo procedimental a diferencia del Cálculo relacional que es de tipo declarativo.Describe la manipulación de datos. Se usan como una representación de una consulta a una base de datos , debido a sus propiedades algebraicas, sirven para obtener una versión más optimizada y eficiente de dicha consulta.
Es un modelo de datos y, como tal, tiene en cuenta
los tres aspectos siguientes de los datos:
1) La estructura, que debe permitir representar la información que nos
interesa del mundo real. 2) La manipulación, a la que da apoyo mediante las operaciones de actualización
y consulta de los datos. 3) La integridad, que es facilitada mediante el establecimiento de reglas
de integridad; es decir, condiciones que los datos deben cumplir.
Modelo relacional
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Estructura de los datos
El modelo relacional proporciona la estructura de todos los datos que consiste
en un conjunto de relaciones con objeto de representar la información
que nos interesa del mundo real.La estructura de los datos del modelo relacional se basa, pues, en el concepto
de relación
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Se
puede obtener una buena idea de lo que es una relación si la visualizamos
como una tabla o un fichero. Cada fila de la tabla
contiene una colección de valores de datos relacionados entre sí, son los datos correspondientes a un mismo empleado. La tabla tiene
un nombre y también tiene un nombre cada una de sus columnas . El nombre de la tabla y los de las columnas
ayudan a entender el significado de los valores que contiene la tabla. Cada columna
contiene valores de un cierto dominio; por ejemplo, la columna DNI
contiene valores del dominio númerosDNI
Como por ejemplo dominio, esquema de relación.
Los dominios pueden ser de dos tipos: 1) Dominios predefinidos, que corresponde a los tipos de datos que normalmente
proporcionan los lenguajes de bases de datos, como por ejemplo los enteros,
las cadenas de caracteres, los reales.
2) Dominios definidos por el usuario, que pueden ser más específicos. Toda
definición de un dominio debe constar, como mínimo, del nombre del dominio
y de la descripción de los valores que forman parte de éste.3) Correspondería
a la cabecera de la tabla y la extensión correspondería al cuerpo. Un dominio D es un conjunto de valores atómicos. Por lo que respecta
al modelo relacional, atómico significa indivisible; es decir, que por muy
complejo o largo que sea un valor atómico, no tiene una estructuración
interna para un SGBD relacional.
Un relación se compone del esquema y de
la extensión
Visión formal de una relación
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Los dominios pueden ser de dos tipos:
1) Dominios predefinidos, corresponde a los tipos de datos que normalmente
proporcionan los lenguajes de bases de datos, como por ejemplo los enteros,
las cadenas de caracteres, los reales.
2) Dominios definidos por el usuario, que pueden ser más específicos. Toda
definición de un dominio debe constar, como mínimo, del nombre del dominio
y de la descripción de los valores que forman parte de ésteUn relación se compone del esquema (o intensión de la relación) y de
la extensión.El esquema de la relación consiste en un nombre de relación R y un
conjunto de atributos
Visión formal de una relación
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Los registros y los
campos que forman los ficheros se parecen a las tuplas y a los atributos de las
relaciones, respectivamente.
El grado de una relación es el número de atributos que pertenecen a
su esquema.
La cardinalidad de una relación es el número de tuplas que pertenecen
a su extensión. La representación
tabular es más cómoda,
pero no refleja la definición de
extensión con tanta exactitud.La visión formal de relación establece algunas características de las relaciones que las hacen diferentes
de los ficheros clásicos. 1) Los valores de los atributos de
una relación no deben tener estructura interna.
Esta característica proviene del hecho de que los atributos siempre deben tomar
un valor de su dominio o bien un valor nulo, y de que se ha establecido
que los valores de los dominios deben ser atómicos en el modelo relacional.
El objetivo de la atomicidad de los valores es dar simplicidad y uniformidad al
modelo relacional.
2) No-repetición de las tuplas: en un fichero clásico puede ocurrir que dos de
los registros sean exactamente iguales; es decir, que contengan los mismos datos.
En el caso del modelo relacional, en cambio, no es posible que una relación
contenga tuplas repetidas. Esta característica se deduce de la misma definición
de la extensión de una relación. La extensión es un conjunto de tuplas y, en un
conjunto, no puede haber elementos repetidos.
3) No-ordenación de las tuplas: de la definición de la extensión de una relación
como un conjunto de tuplas se deduce también que estas tuplas no estarán
ordenadas, teniendo en cuenta que no es posible que haya una ordenación
entre los elementos de un conjunto.
La finalidad de esta característica es conseguir que, mediante el modelo relacional,
se puedan representar los hechos en un nivel abstracto que sea independiente
de su estructura física de implementación.
Diferencias entre relaciones y ficheros
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Toda la información que contiene una base de datos debe poderse identificar
de alguna forma. En el caso particular de las bases de datos que siguen el modelo
relacional, para identificar los datos que la base de datos contiene, se pueden
utilizar las claves candidatas de las relaciones. se entiende por clave candidata, clave primaria y clave alternativa de una relación.
Para hacerlo, será necesario definir el concepto de superclave.
Una superclave, por lo tanto, nos permite identificar todas las tuplas que contiene
la relación.Una superclave de una relación es un
subconjunto de los atributos del esquema tal que no puede haber dos
tuplas en la extensión de la relación que tengan la misma combinación
de valores para los atributos del subconjunto.
Clave candidata, primaria, de las relaciones
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Una base de datos contiene unos datos que, en cada momento, deben reflejar
la realidad o, más concretamente, la situación de una porción del mundo real.
En el caso de las bases de datos relacionales, esto significa que la extensión de
las relaciones (es decir, las tuplas que contienen las relaciones) deben tener valores
que reflejen la realidad correctamente.
Suele ser bastante frecuente que determinadas configuraciones de valores para
las tuplas de las relaciones no tengan sentido, porque no representan ninguna
situación posible del mundo real.Denominamos integridad la propiedad de los datos de corresponder a
representaciones plausibles del mundo real.Las condiciones que garantizan la integridad de los datos pueden
ser :
1) Las restricciones de integridad de usuario son condiciones específicas de
una base de datos concreta; es decir, son las que se deben cumplir en una base
de datos particular con unos usuarios concretos.Restricción de integridad de usuario. 2) Las reglas de integridad de modelo, en cambio, son condiciones más generales,
propias de un modelo de datos, y se deben cumplir en toda base de
datos que siga dicho modelo.
Reglas de integridad
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Conclusión
Los aspectos más relevantes del modelo relacional son en lo que respecta a la estructura de los datos consiste en un conjunto de relaciones. que permite almacenar datos relacionados entre sí.
La clave primaria de una relación permite identificar sus datos. las claves foráneas de las relaciones permiten referenciar claves primarias
y, de este modo, establecer conexiones entre los datos de las relaciones.
La integridad de los datos la regla de integridad de unicidad y de entidad es la clave primaria: no pueden contener valores repetidos ni valores nulos. La regla de integridad referencial: los valores de las claves foráneas deben
existir en la clave primaria referenciada o bien deben ser valores nulos. La regla de integridad de dominio: los valores no nulos de un atributo deben
pertenecer al dominio del atributo, y los operadores que es posible
aplicar sobre los valores dependen de los dominios de estos valores. El álgebra relacional proporciona un conjunto de operaciones para manipular
relaciones. Estas se pueden clasificar de la forma siguiente: Operaciones conjuntistas: unión, intersección, diferencia y producto
cartesiano.
