Conceptos Fundamentales de Bases de Datos: Tipos, Modelos y Normalización

Tipos de Relaciones en Bases de Datos

Relación de Uno a Uno

Se da cuando una entidad en A se asocia con una entidad en B o viceversa.

Ejemplo: Una placa de automóvil está relacionada únicamente con el número de serie del automóvil.

Relación de Uno a Muchos

Se da cuando una entidad en A se asocia con cualquier número de entidades en B, y una entidad en B solo puede asociarse con una entidad en A.

Ejemplo: Un profesor con un número de nómina imparte varios grupos con diferentes CRNs.

Relación de Muchos a Uno

Es el caso inverso al anterior, siendo una entidad en B la que se puede asociar con cualquier número de entidades en A, y una entidad en A la que sólo puede asociarse con una entidad en B.

Relación de Muchos a Muchos

Cualquier entidad de cualquiera de los dos conjuntos puede asociarse con cualquier número de entidades del otro conjunto.

Ejemplo: Varios alumnos pertenecen a distintos grupos y cada grupo tiene distintos alumnos.

Diccionario de Datos

Un diccionario de datos es aquel que contiene el significado de cada uno de los datos con la que fue creada la base de datos. También contiene datos de su estructura y es una herramienta de apoyo a la base de datos.

Base de Datos Jerárquica

• Una base de datos jerárquica es un tipo de Sistema Gestor de Bases de Datos que almacena la información en una estructura jerárquica que enlaza los registros en forma similar a un árbol visto al revés, en donde un nodo padre de información puede tener varios nodos hijo.
• El nodo que no tiene padres se le conoce como raíz, y a los nodos que no tienen hijos se les conoce como hojas.
• Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.

Entidad

Una entidad es el diseño de las tablas. Es una unidad de datos en una relación con un conjunto finito de atributos.

Por ejemplo, nombres de entidades pueden ser: Alumno, Empleado, Artículo, etc.

Especialización y Generalización

• Especialización: es el resultado de tomar un subconjunto de entidades de alto nivel para formar un conjunto de más bajo nivel. La especialización denota diferencia entre entidades de bajo nivel y de alto nivel.
• Generalización: es el resultado de la unión de dos o más entidades de bajo nivel para producir un conjunto de entidades de alto nivel.

Formas Normales

Primera Forma Normal (1NF)

Establece que un campo no puede contener múltiples valores.

Ejemplo: para que el nombre de una persona siga la 1NF, debe dividirse en apellido paterno, apellido materno y nombre.

Segunda Forma Normal (2NF)

Establece que en una entidad todo atributo que no sea llave debe depender por completo de una llave y no solo de una parte de esta. Para que la tabla esté en 2NF, también debe estar en conformidad con la 1NF.

Ejemplo: Si utiliza un ID_cliente y un número de pieza para una clave, todas las columnas de esta tabla deben aplicarse solo a un cliente y número de pieza específicos en conjunto. De esta manera, una descripción_pieza no pertenecería a esta tabla.

Tercera Forma Normal (3NF)

Establece que todos los atributos que no sean llaves no deben depender de ningún otro atributo que no sea llave. Debe estar en 2NF y, en consecuencia, en 1NF.

Ejemplo: si tiene una tabla con direcciones, el código postal no debe depender de ningún otro campo que no sea llave, como el estado.

Diagramas de MER (Modelo Entidad-Relación Extendido)

El Modelo Entidad-Relación Extendido incluye todos los conceptos del Entidad-Relación e incorpora los conceptos de subclase y superclase con los conceptos asociados de especialización y generalización.

Superclave

Una superclave es un conjunto de uno o más atributos que, tomados colectivamente, permiten identificar de forma única una entidad en el conjunto de entidades.

Ejemplo: el atributo ID_cliente del conjunto de entidades cliente es suficiente para distinguir una entidad cliente de las otras.

Clave Candidata

La clave candidata es cuando una entidad tiene más de una clave o identificador.

Ejemplo: Primary keys: ID_producto. Entidad product. Foreign keys: ID_vendedor.

Atributos Simples y Compuestos

• Atributos simples: no son divisibles. Ejemplo: el género de una persona.
• Atributos compuestos: son los que pueden dividirse en otros con significado propio. Ejemplo: la fecha de nacimiento se divide en día, mes y año.

Atributos Multivalorados y Monovalorados

• Multivalorados: son los que tienen más de un valor para la misma entidad. Puede tener límites superior e inferior. Ejemplo: atributo teléfono de un empleado con varios teléfonos de contacto.
• Monovalorados: son los que tienen un valor para cada entidad. Ejemplo: la fecha de nacimiento es solo una para cada empleado.

Correspondencia de Cardinalidad

La correspondencia de cardinalidad es un número máximo de entidades que están relacionadas con una única entidad del otro conjunto de entidades que interviene en la relación.

Restricciones de Participación

Las restricciones de participación consisten en que la existencia de una entidad depende en que esté relacionada con otra entidad a través de un tipo de vínculo.

Transacción

Es un conjunto de órdenes que forman una unidad de trabajo en forma indivisible o atómica.

Ejemplo: el traspaso de una cantidad de dinero entre cuentas bancarias.